深孔加工不可或缺的利器——枪钻
深孔加工,这一看似复杂的工艺,其实有着一种不可或缺的利器——枪钻。它凭借出色的孔加工能力,在众多行业中发挥着关键作用,包括造船、汽车制造、发动机生产等。不仅如此,枪钻的应用范围也极为广泛,无论是玻璃纤维、特氟龙等塑料,还是碳钢、合金钢、有色金属以及高强度合金钢(如高温耐热合金、钛合金),都能通过它实现高效深孔加工。
1、枪钻加工精度的卓越表现
枪钻在深孔加工领域以其出色的加工精度而闻名。其独特的设计和工艺使得它能够创造出高精度的孔洞,满足各种复杂加工需求。无论是精密仪器制造,还是航空航天领域,枪钻都展现出了其卓越的加工能力。
枪钻加工采用强制排屑方式,高压切削油通过钻柄进入枪钻内孔,并抵达切削区域,对钻刃进行充分的冷却和润滑。在此过程中,铁屑及切削油会沿着钻杆的“V”型槽一同排出,这种排屑方式被称为外排屑。通过选择合适的深孔加工机床和切削参数,可以获得出色的加工效果。
孔径尺寸控制在IT6至IT611之间;
内孔粗糙度达到Ra0.2至Ra6.3;
偏斜度为孔深的1/1000;
在工件固定的情况下,刀具进行旋转加工。
枪钻特别适用于小直径孔的加工,尤其是直径小于10mm的孔,采用枪钻进行加工非常合适。其独特之处在于能够顺畅地排出铁屑,确保加工过程的顺利进行。
2、深孔加工的效率之星
枪钻独特的刀具设计,使得在深孔加工时无需退屑,从而实现了单次加工至预定深度。随着孔深的增加,其加工效率愈发显著。具体而言,依据不同材料和孔径,加工速度可高达30-100mm/分以上。值得一提的是,枪钻不仅适用于专业的深孔钻床,还能灵活应用于加工中心和数控车床等传统机床。
需要注意的是,与深孔钻专机不同,加工中心通常不使用钻套进行导向。因此,在使用枪钻进行深孔加工前,需在被加工工件上预先钻出一个导向孔。为确保加工质量,该导向孔必须满足孔径公差和孔深等严格标准。
3、枪钻的多样化类型
枪钻作为一种高效的深孔加工工具,其设计多样,适用于不同的加工需求。根据其结构和功能,枪钻可分为多种类型,如标准型枪钻、内冷型枪钻和浮动型枪钻等。这些不同类型的枪钻,在深孔加工领域中各自发挥着独特的作用。
4、加工过程中的关键要点
在深孔加工时,工件的夹紧至关重要,必须确保安全可靠且与机床中心同轴。同时,应将工件的外圆和端面进行加工,至少要车出定位面,以确保加工的准确性。对于长工件的加工,建议使用固定中心架来支撑工件和枪钻,并配备1-3个移动支撑架以增强稳定性。此外,还需注意工件上的中心孔尺寸,它必须小于枪钻的直径。若无法减小中心孔尺寸,可选用特殊的导向套来进行辅助。
在开始钻削之前,必须使用与钻头直径相匹配的导向钻套,并确保钻套的内径磨至IT6级。若工件较短或孔的直线度要求不高,也可以在工件上预先钻出导向孔来进行引导。值得注意的是,钻套作为易损件,当其内径磨损量超过0.02mm时,应及时调换,推荐使用硬质合金钻套以提升耐用性。
最后,我们还需要关注枪钻加工中可能遇到的问题及其产生原因,以便及时采取措施进行应对和解决。
内刃位置过高,超出中心点。
后角角度过小,导致切削效果不佳。
刀片偏离中心尺寸过小,影响切削的稳定性。
刀片磨损严重或出现崩刃现象,降低切削效果。
切削速度设置过低或进给量过大,造成刀杆震动或弯曲。
进给量设置过大,导致切屑过多。
中心架或定位导向套松动,无法有效支撑刀杆,影响切削稳定性。
切屑堵塞问题,可能是由于切削过程中产生的废屑未能及时排出。
刀片磨损严重或出现崩刃现象,这会降低切削效果,并可能导致切屑易堵塞。
冷却液压力不足,可能是由于泵泄漏或进油管堵塞所致。
冷却液黏度过高或清洁度不佳,也会影响其冷却效果。
刀头部进油孔被堵塞,或进油口尺寸过小,导致润滑不足。
切屑的形状不利于顺利排屑,或者工件与刀具之间的同轴度存在偏差。
钻尖的偏心量与内、外刃的余偏角选择不恰当,会影响钻孔的精度。
导向套的过度磨损或偏斜,同样会导致钻孔孔径出现偏差。
机床、刀具和夹具的轴线位置误差过大,也会直接影响钻孔的质量。
工件本身的弯曲程度过大,同样会使得钻孔孔径难以控制。
钻头在钻孔过程中出现外径摇摆过大的情况。
钻头磨损过度,影响钻孔质量。
刀片材料与被加工材料具有亲和力,容易产生刀瘤,进而影响钻孔的精度。
机床的刚性和精度不足,导致钻孔时出现偏差。
接下来,我们探讨一下硬质合金枪钻的重磨问题
由于硬质合金枪钻在使用过程中常会遇到磨损问题,因此重磨成为了一个重要的环节。在重磨时,应遵循定时强制磨削的原则,使用磨刀夹具和专用磨刀机对刀具进行精准修磨。当枪钻外刃的后刀面刃带宽度超过一定数值时,就必须进行修磨,以防止切削力过大导致刀头折断。
硬质合金枪钻刃磨中的关键要点:
定时强制磨削原则:枪钻的磨削应遵循定时强制磨削策略,即在刀具后刀面磨损量达到预设标准时,必须进行重磨。
专用磨削设备:采用专门的刃磨夹具和磨刀机进行磨削,避免手持钻头刃磨,以确保磨削的精准度。
受力方向与进刀量控制:磨削过程中,钻头的受力方向应始终朝向刀垫,以防止钻杆晃动可能导致的刀具损坏。同时,每次进刀量必须控制在适当范围内,以防硬质合金钻头因破裂或断头而造成人员伤害。
后刀面与导向部分棱角处理:在五个刀面磨削完成后,应使用砂轮手工将钻头后刀面与导向部分之间的棱角倒圆滑,以优化切削性能。
重磨专用砂轮:枪钻的重磨必须在专用的金刚石砂轮上进行,以确保磨削效果和刀具的耐用性。
防护措施:刃磨过程中产生的硬质合金粉尘可能对身体有害,因此务必佩戴防护眼镜和面具,保障操作人员的安全。