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深孔加工都存在一个共性:刀具长度长(也就是深径比大),刀具刚性相对差,受到阻力后极易发生挠曲现象(弯曲变形),造成刀具刚开始加工时就会出现受轴向力作用发生挠曲变形,严重时出现断刀,即便是降低刀具转速和进给刀具挠曲现象依然严重,为此深孔钻加工前都需一把引导钻刀具为深孔钻加工出引导孔。
1 引导钻的作用
1)为深孔钻加工引导孔,因引导钻长度短,整体刚性强可在毛坯表面加工出孔系(如缸体、缸盖铸件毛坯面,曲轴连杆颈球面)。
2)深孔钻进入引导孔后,刀具侧面受到支撑,对深孔钻在径向方向有约束作用。
2 引导钻的设计要求
1)引导钻的作用是为深孔钻加工出引导孔,待深孔钻顺利引入后,对其加工起到约束作用,此过程中深孔钻不参与加工,为此引导钻的径向设计尺寸要比深孔钻径向尺寸大,一般尺寸控制在0.02-0.05 mm。
2)刀具加工中刀具顶角部位一定要先与工件接触从而起到定心作用,为此引导钻的顶角就要比深孔钻的顶角大,使深孔钻接触工件时,顶尖优先切削刃接触。通过实践经验验证,引导钻的顶角比深孔钻的顶角要大5°-10°这样可使钻头在加工中具有更好的稳定性[2]。
3)引导钻的加工深度,对于引导钻的加工深度一般控制在深孔钻的3倍径尺寸左右,过浅深孔钻加工提速时,不足以对径向挠曲变形产生约束,刀具在主轴转速的带动下被甩断。
4)有一种情况,要引起注意,部分深孔加工要求带有阶梯。如图。
要对图纸中的阶梯部位引起重视,值得一提的是,切削过程实则是一种挤削过程,如果刀具设计,修磨不合理后角刀具偏小,挤削现象明显,孔口发生变形,深孔钻进入引导孔受阻,刀具出现切削刃部崩损,严重时刀具挤在孔口,造成刀具折断。这对刀具设计人员及修磨人员提出注意。
惠州市惠阳区辉博模具中走丝加工厂
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