什么是深孔?
在机械制造业中,孔深超过孔径5倍的圆柱孔一般称为深孔。根据孔深和孔径的比例,深孔(L/D)大小一般可分为普通深孔、中等深孔和特殊深孔三种。(ps:L/D的比值越大,加工难度越大。)
1、L/D>属于普通深孔,常用接长麻花钻在钻床或车床上加工。
2、L/D=属于中等深孔的20-30,经常在车床上加工。
3、L/D=30-100,属于特殊深孔,必须用深孔钻在深孔钻床或专用设备上加工。根据排屑方式,深孔钻可分为外排屑和内排屑两种:外排屑有枪钻和整体合金深孔钻(可分为冷却孔和无冷却孔);内排屑分为三种:BTA深孔钻、喷吸钻和DF系统深孔钻。
二是加工中常见的问题及解决方法
1、孔径缩小
原因:铰刀外径尺寸设计值小;切削速度太低;进给过大;铰刀主角太小;切削液的选择不合适;铰刀磨损部分在刀刃磨损时没有磨损,弹性恢复使孔径缩小;铰钢时,余量过大或铰刀不锋利,容易产生弹性恢复,使孔径缩小,内孔不圆,孔径不合格。
解决方法:更换铰刀的外径尺寸;适当提高切削速度;适当减少进给;适当增加主偏角;选择润滑性能好的油性切削液;定期更换铰刀,正确磨合铰刀的切削部分;设计铰刀尺寸时,应考虑上述因素,或根据实际情况取值;进行实验切削,取合适的余量,使铰刀磨尖。
2、孔径增大
原因:铰刀外径尺寸设计值过大或铰刀切口有毛刺;切削速度过高;进给量不当或加工余量过大;铰刀主偏角过大,铰刀弯曲;切屑瘤附着在铰刀切口上;铰刀切口摆差过大;切削液选择不当;安装铰刀时,锥柄表面的油渍没有擦干净或锥面有磕碰;锥柄的扁尾部位装入机床主轴后,锥柄的圆锥干扰;主轴弯曲或主轴轴承过松或损坏;铰刀浮动不灵活;与工件不同的轴和手铰孔时,双手的力不均匀,使铰刀左右晃动。
解决方法:根据具体情况适当减小铰刀外径;降低切削速度,适当调整进给量或减少加工余量;不能使用的铰刀适当减小主偏角,校直或报废弯曲;用石油仔细修整到合格;控制差异在允许范围内;选择冷却性能好的切削液;安装铰刀前,必须擦拭铰刀锥柄和机床主轴锥孔内的油污,用石油修复锥面的颠簸;调整或更换铰刀扁尾的主轴轴承;重新调整浮动卡头,调整同轴度;注意正确操作。
3、铰接的内孔不圆
原因:铰刀太长,刚性不足,铰切时振动;铰刀主角太小;铰切刃带窄;铰孔余量偏;内孔表面有缺口和交叉孔;孔表面有砂眼和气孔;主轴轴承松动,无导套,或铰刀与导套配合间隙过大,工件拆卸后因薄壁工件夹紧过紧而变形。
解决方法:刚性不足的铰刀可以使用不同齿距的铰刀,铰刀的安装应采用刚性连接,以增加主偏角;选择合格的铰刀,控制预加工过程中孔位置的公差;使用不同齿距的铰刀,使用更长更精密的导套;选择合格的毛坯;使用等齿距铰刀铰削精密孔时,应调整机床主轴间隙,导套配合间隙应要求较高或采用适当的夹紧方法,以降低夹紧力。
4、铰孔位置精度超差
原因:导套磨损;导套底部离工件太远;导套长度短,精度差,主轴轴承松动。
对策:定期更换导套;加长导套,提高导套与铰刀间隙的配合精度;及时修理机床,调整主轴轴承间隙。
5、内孔表面粗糙度高
原因:切削速度过高;切削液的选择不合适;铰刀主偏角过大,铰刀切削刃不在同一个圆周上;铰孔余量过大;铰孔余量不均匀或过小,局部表面未铰;铰刀切削部分超差,刃口不锋利,表面粗糙;铰刀切削刃带过宽;铰孔时排屑不畅;铰刀过度磨损;铰刀受伤,刃口留有毛刺或破裂刃;刃口有屑瘤;由于材料关系,不适用于零度前角或负前角铰刀。
解决方法:降低切削速度;根据深孔加工材料选择切削液;适当减少主偏角,正确磨合切削刃口;适当减少铰孔余量;提高铰孔前底孔的位置精度和质量或增加铰孔余量;选择合格的铰刀;磨削刃带宽;根据具体情况减少铰刀齿数,增加容屑槽空间或使用带刃倾角的铰刀,使排屑顺畅;定期更换铰刀,磨削时磨削区域;铰刀在磨削、使用和运输过程中应采取保护措施,避免损坏;对于受伤的铰刀,用特殊的油石修复受伤的铰刀,或更换。°-10°的铰刀。
6、孔洞内表面有明显的棱面。
原因:铰孔余量过大;铰刀切削部分后角过大;铰刀切削刃带过宽;工件表面有气孔、砂眼和主轴摆差过大。
对策:减少铰孔余量;减少切削部分后角;磨削刃带宽度;选用合格毛坯;调整机床主轴。
7、铰孔后孔的中心线不直
原因:铰孔前钻孔偏斜,尤其是孔径较小时,由于铰孔刚度差,原弯曲度无法纠正;铰刀主偏角过大;导向不良使铰刀在铰孔中容易偏离方向;切割部分的倒锥过大;铰刀位于断孔中间的间隙中;手铰孔时,一个方向用力过大,迫使铰刀向一端倾斜,破坏铰孔的垂直度。
对策:增加扩孔或镗孔工序校正孔;减少主偏角;调整合适的铰刀;更换有导向部分或加长切削部分的铰刀;注意正确操作。
8、铰刀寿命短
原因:铰刀材料不合适;铰刀在磨削过程中烧伤;切削液选择不当,切削液流动不顺畅,切削处和铰刀磨削后表面粗糙度值过高。
解决方法:根据加工材料选择铰刀材料,可采用硬质合金铰刀或涂层铰刀;严格控制刀片磨削的切削量,避免烧伤;切削液经常根据加工材料正确选择;经常清除切屑槽内的切屑,使用压力足够的切削液,经过精细研磨或研磨,达到要求。
9、铰刀刀齿崩刃
原因:铰孔余量过大;工件材料硬度过高;切削刃摆差过大,切削负荷不均匀;铰刀主偏角过小,增加了切削宽度;铰深孔或盲孔时,切屑过多,刀齿在没有及时清除和磨削时已经开裂。
解决方法:修改预加工孔径;降低材料硬度或改用负前角铰刀或硬合金铰刀;控制摆差在合格范围内;增加主角;注意及时清除切屑或使用带刃的倾角铰刀;注意刀刃磨损的质量。
10、铰刀柄部分断裂
原因:铰孔余量过大;铰锥孔时,粗精铰削余量分配及切削用量选择不当;铰刀齿屑空间小,切屑堵塞。
对策:修改预加工孔径大小;修改余量分配,合理选择切削用量;减少铰刀齿数,增加容屑空间,或将刀齿间隙磨掉。