用于深孔钻削的锋利工具(深孔枪钻)

枪钻是一种精密的深孔加工工具,可用于在各种工件材料中钻出非常深的孔。枪钻具有独特的头部形状,不同于传统的麻花钻(图1)),并且切屑槽贯穿刀具的整个长度。在使用枪钻进行加工时,冷却液通过通道引入切削区域在工具内部并穿过切屑凹槽将切屑带出孔(图2)。此外,在切削过程中,刀头上的钻套(也称为“导向套”)对孔壁产生挤压作用钻孔,因此可以获得很高的孔直径和圆度精度。这种“内部冷却,去除外部切屑”的结构特征使枪钻与其他深孔钻削工具完全不同。

深孔枪钻

图1枪钻头的形状

深孔枪钻

图2枪钻加工示意图

枪钻最初是为满足炮管加工需求而开发的。在该方法出现之前,对发条盒进行金属带缠绕处理并焊接在心轴上。以这种方式生产的枪管在直线度或强度方面无法与现代枪支相提并论。最后,将钻孔过程应用于在固体金属材料上的机筒。但是,较早使用的麻花钻需要多次通过,因此孔的圆度和直度不高。

通过枪钻成功解决了孔的圆度和直线度问题。随着该钻孔工艺的不断改进以及用于枪钻的特殊加工设备的发展,该工艺已证明在枪支和武器行业之外的许多其他行业中很有用。枪钻具有处理小直径精密深孔的能力,使其广泛用于能源,汽车,航空深孔枪钻,模具和其他行业。随着加工技术的不断发展,其应用范围还在不断扩大。

工具功能

现代枪钻的结构可分为整体硬质合金型,焊接型和可转位刀片型,不需要额外的钻杆进行加工。该工具的非切削端具有用于枪钻机床的标准尺寸的驱动柄(图3)。

深孔枪钻

图3枪钻结构

枪钻通常将冷却剂通过圆孔传送,但有时为了增加冷却剂流量,也可以使用多个冷却剂孔或肾形孔。切屑槽设计为V形槽,这样冷却液就可以高效,干净地将切屑冲出孔,因此枪钻也称为单槽钻。

枪钻具有特定的几何形状,其刀刃形状设计使其具有最佳的切削能力,加工精度以及切屑形成和切屑清除效率。刀具轮廓参数包括地圆周和钻尖几何形状,冷却液孔形状,刀头长度,钻套形状和位置。

加工车间主要根据工件材料和精度要求选择枪钻。许多标准的枪钻几何形状已经通过了大量测试,以确定其最佳尺寸参数。当然,车间也可以根据自己的需要定制枪钻。

当所需的孔直径小于50-75mm且深径比(D / d)超过20:1时,喷枪钻孔最适合加工。即使深径比高达400:1,枪钻也可以保持较高的加工精度。该过程可采用三种加工方法:①工具旋转固定工件; ②工件旋转固定工具; ③工具和工件反转。后一种方法特别适用于对精度有较高要求的深孔加工,并且可以实现0.08mm / m的直线度和Ra 0.2μm的表面粗糙度。对于较大直径的孔,可以使用其他深孔钻孔工具钻孔,然后进行二次处理(例如铰孔)以进一步提高孔的圆度,直线度和表面光洁度。

性能优势

与其他钻孔加工方法相比深孔枪钻,枪钻具有一些性能优势yb体育 ,可以降低生产成本并缩短加工时间。如前所述,枪钻可以一次进给来加工精密深孔。枪钻的钻套对孔壁具有挤压作用,还有助于改善孔壁的表面光洁度拉菲游戏 ,因此通常可以省略二次精加工。

当深孔的圆度或直线度公差严格或工件材料的硬度高时,枪钻也是首选的加工方法,因为枪钻可以获得难以匹敌的加工精度麻花钻。此外,枪钻的刀头在磨损后可以重新研磨和修复,从而大大延长了工具的使用寿命。

对于需要加工纵横比非常大的深孔的加工车间,无论是单件加工还是批量生产,它们都可以从喷枪钻削技术中受益。加工效率的提高和错误率的降低可以提高车间的长期价值,并利用该工艺来提高其加工能力。

工艺设备

可以通过两种方式应用喷枪钻削工艺:①改进现有的用于喷枪钻削和深孔加工的机床; ②使用专用的深孔钻床。改进的枪钻加工机床只能加工最大深径比为10:1的孔,通常仅适用于加工普通工件材料。如果使用此机床钻出更深的孔或更硬的工件材料,则加工精度可能会大大降低。

如果需要加工更深的孔和更硬的工件材料,则更适合使用具有枪钻功能的深孔钻床。这种类型的机床的结构设计可以减少钻头漂移并提高其平直度,减少整个工具振动的可能性,并确保钻孔和钻孔的平滑度和尺寸精度。冷却液系统的设计大大提高了机床的钻孔效率和排屑性能。此外,枪钻加工机床还具有过程集成和过程监控的优势,使操作员能够实现高效的钻孔并密切监视整个钻探过程。

如图4所示,当使用枪钻进行加工时,钻套与工件的端面接触,这可以起到使钻孔点居中和表面密封的作用。钻套后面是一个切屑盒,用于容纳排出的切屑和冷却剂,并将它们排入收集箱以进行回收和再循环。为了在钻孔时保持精度并容纳冷却液,在钻孔位置设计了一个直通密封装置。先进的深孔钻床可以确保所有这些组件一起工作,以最小的切削力以最高的精度加工深孔。设计深孔钻床时,还必须考虑钻孔尺寸,工件材料和所选的钻头。

深孔枪钻

图4枪钻机床结构示意图

大直径深孔的加工

对于直径小于75mm的深孔和深径比大于20:1的深孔幸运28 ,枪钻是正确的选择。但是,对于直径大于75mm的超深孔,也可以使用其他钻孔方法进行加工。

不同于深孔钻,其他深孔钻削方法通常从外部引入冷却剂乐鱼体育 ,使冷却剂在钻头周围流动,然后通过工具连接钻杆,以排出工具中的切屑和冷却剂。对于大直径深孔,使用BTA组钻头进行加工是一种常见且有效的选择。其他一些加工方法(例如刮孔,辊压孔,瓶子镗孔和拉孔)也可以类似的方式实现深孔的精密加工。

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