利用軸向脈沖振動提高深孔鉆進(jìn)給速度

文章作者：臺翰機(jī)械　發(fā)布時間：2018-07-15 15:10:10　瀏覽次數(shù)：3229次

摘要：為了能使加工進(jìn)程牢靠地進(jìn)行，關(guān)于選用內(nèi)部冷卻液的開有直排屑槽的深孔鉆(又稱槍鉆)，發(fā)生最佳切屑形的短切屑是必要的條件。這種短的切屑能夠牢靠地從刀具的容屑槽中排出。特別是在加工鋼和長切屑資料時，這種刀具因為常常會構(gòu)成不良的切屑，因此就不能選用最高的進(jìn)給速..

為了能使加工進(jìn)程牢靠地進(jìn)行，關(guān)于選用內(nèi)部冷卻液的開有直排屑槽的深孔鉆(又稱槍鉆)，發(fā)生最佳切屑形的短切屑是必要的條件。這種短的切屑能夠牢靠地從刀具的容屑槽中排出。特別是在加工鋼和長切屑資料時，這種刀具因為常常會構(gòu)成不良的切屑，因此就不能選用最高的進(jìn)給速度。進(jìn)步轉(zhuǎn)速盡管能夠進(jìn)步進(jìn)給速度，但是這會增大刀具的負(fù)載，由此會縮短刀具的運(yùn)用壽命。為了進(jìn)步刀具的耐用度，愈來愈多的選用涂層深孔鉆。在加工時，這種刀具會因為涂層而發(fā)生不良形狀的切屑，這就又回到了開始提出的問題上。

 簡言之：開有直排屑槽的深孔鉆，其加工功率遭到切屑成形要素的約束。  經(jīng)過脈沖振蕩，充分利用深孔鉆的加工潛力因此需求開發(fā)一種與刀具幾何形狀無關(guān)的能牢靠斷屑的設(shè)備，以便能夠充分利用開有直排屑槽深孔鉆潛在的加工功率，Botek公司(駐地在Riederich)的實驗室主任Jurgen  Deeg先生說道。在選用和沒選用軸向-脈沖振蕩器進(jìn)行深孔鉆削時，經(jīng)過其發(fā)生的切屑(切屑成形與資料有關(guān))所進(jìn)行的比較標(biāo)明(表1)，選用軸向-脈沖振蕩器是到達(dá)了預(yù)訂的斷屑意圖。  目前，Botek 公司制造的軸向脈沖振蕩器，其小規(guī)范結(jié)構(gòu)可用于 直徑最大為4mm的深孔鉆，而大規(guī)范結(jié)構(gòu)則用于直徑為(4~12)mm的深孔鉆。

 軸向-脈沖振蕩器(以下簡稱脈沖振蕩器)是一種費(fèi)用不大的設(shè)備，它能夠非常簡略地裝到刀具—驅(qū)動主軸上，而且能夠根據(jù)用戶的要求習(xí)慣現(xiàn)有機(jī)床的運(yùn)用條件(如7:24大錐度、圓柱柄和法蘭等)。脈沖振蕩器有兩種規(guī)范結(jié)構(gòu)：小規(guī)范結(jié)構(gòu)用于直徑最大為4mm的深孔鉆，而大規(guī)范結(jié)構(gòu)用于直徑為(4~12)mm的深孔鉆。

這兩種規(guī)范結(jié)構(gòu)的功能具體闡明如下： 

◆小規(guī)范結(jié)構(gòu)： 刀具直徑：最大為4mm;最高轉(zhuǎn)速：11000 r/min， 可調(diào)整: 沖程能夠由用戶進(jìn)行調(diào)整，分量：1.3 kg;機(jī)體直徑：50mm;長度：140mm 

◆大規(guī)范結(jié)構(gòu)： 刀具直徑：4mm~12mm;最高轉(zhuǎn)速：6000 r/min， 已預(yù)先調(diào)整好：沖程由制造廠調(diào)整， 分量：4.4 kg;機(jī)體直徑：70mm;長度：160mm 需求不同于這兩個規(guī)范結(jié)構(gòu)的設(shè)備能夠向公司進(jìn)行問詢。

目前，一種樣機(jī)正在研制之中，其結(jié)構(gòu)尺寸比規(guī)范結(jié)構(gòu)要小得多。 刀具的往復(fù)脈沖運(yùn)動促進(jìn)牢靠斷屑 在加工設(shè)備運(yùn)行時，兩種脈沖振蕩器能使深孔鉆在鉆孔方向完成調(diào)定的往復(fù)脈沖運(yùn)動，由此使切屑厚度時而添加和時而減少。當(dāng)切屑厚度為零時就迫使切屑折斷。關(guān)于脈沖振蕩，是經(jīng)過一個成形輪來發(fā)生機(jī)械脈沖行程，并最佳地與刀具的類型，刀具直徑和實踐的鉆孔進(jìn)程相習(xí)慣：或許是由制造廠預(yù)先調(diào)整好，或許，關(guān)于小規(guī)范脈沖振蕩器是能夠在振蕩器上來進(jìn)行調(diào)整。 就脈沖振蕩器的作業(yè)原理，

它不是沖擊鉆削，而是一種調(diào)定的脈沖振蕩。脈沖行程數(shù)一直與主軸轉(zhuǎn)速是共同的。在振蕩中僅僅刀具發(fā)生移動。在機(jī)床上進(jìn)行的工藝進(jìn)程中，脈沖運(yùn)動是不行測定的，因為這兒移動的質(zhì)量太小。所以也就排除了對機(jī)床發(fā)生比如使主軸軸承偏移的不良后果。 進(jìn)程牢靠的斷屑有利于進(jìn)步進(jìn)給速度 脈沖振蕩器促進(jìn)進(jìn)程牢靠的斷屑。由此為開有直排屑槽的刀具進(jìn)行深孔鉆削時，改進(jìn)了刀具的加工能力和進(jìn)步了出產(chǎn)功率。例如，開有直排屑槽的全體硬質(zhì)合金雙刃深孔鉆，經(jīng)過選用脈沖振蕩器也能夠毫無困難地應(yīng)用于鋼和發(fā)成長切屑的資料的加工。一個刀具直徑為6mm和鉆削深度為45  x D mm(D為刀具直徑—譯注)的雙刃深孔鉆，在選用微量潤滑的狀況下，最佳的進(jìn)給速度Vf可高達(dá)1000  mm/min。假如不選用脈沖振蕩器，因為刀具和工件資料的原因此存在著典型的切屑成形問題，要完成這樣高的進(jìn)給速度，工藝進(jìn)程是不牢靠的。 關(guān)于選用脈沖振蕩的單刃深孔鉆削，明顯進(jìn)步進(jìn)給速度也是能夠的。選用全體硬質(zhì)合金結(jié)構(gòu)的單刃深孔鉆(直徑為3mm)加工鋼(42CrMo4)時進(jìn)給速度能夠毫無困難地到達(dá)Vf  = 400 mm/min，而且工藝進(jìn)程是適當(dāng)牢靠的。關(guān)于較大的鉆頭直徑，例如8mm這樣的直徑，在加工16MnCr5合金鋼時，完成的進(jìn)給速度能夠到達(dá)Vf =800  mm/min。在這兒，單刃深孔鉆削工藝遍及選用的冷卻潤滑液和其流量、壓力和溫度也適用于選用脈沖振蕩的單刃深孔鉆削。 

“跟慣例的深孔鉆削比較，在加工時咱們能夠在進(jìn)步進(jìn)給速度的一起而明顯地下降轉(zhuǎn)速。減少了切削時刻和添加了有利的運(yùn)用條件，可視工件原料的狀況而不同程度地延伸刀具的運(yùn)用壽命。” 在多次實驗中咱們注意到，關(guān)于選用脈沖振蕩的高效深孔鉆削，也能取得單刃深孔鉆削那樣良好的孔的直線度，專家Deeg先生解釋道。關(guān)于選用脈沖振蕩器的深孔鉆削，除了取得所述工藝進(jìn)程的改進(jìn)外，還具有單刃深孔鉆削工藝的一般長處—例如，良好的孔的直線度、圓度和表面質(zhì)量。選用脈沖振蕩器的高效深孔鉆削，其特別的工藝參數(shù)能夠發(fā)生類似于鏜削那樣細(xì)小的毛刺。這就像慣例深孔鉆削時那樣的狀況。 關(guān)于選用脈沖振蕩的高效深孔鉆削來說，所述長處完全能夠選用規(guī)范刀具來取得。為了到達(dá)最高的加工功率，例如刀具要經(jīng)過專門的刃磨來最佳地適配加工條件。

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