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喷吸钻在大批量孔加工中的应用-【新闻】武汉

发布时间:2021-04-20 12:15:59 阅读: 来源:剪板机厂家

喷吸钻在大批量孔加工中的应用

2 喷吸钻的原理

喷吸钻是一种高效、高精度的孔加工方法,在国外广泛应用于小直径Ø22~282mm的加工。喷吸钻由钻头、内杆、外杆、减振座、连接器等组成。钻头靠螺纹连接在外杆上。加工时高压切削液由连接器侧面进入,一部分沿内外钻杆间隙喷入工作区,流经钻头各切削面后顺钻头端面孔返回内杆:另一部分沿内杆上开的月牙槽22喷入排屑管,利用这个喷射效应在内杆后端建立一个半真空区,由此产生喷吸效应,将钻头区的切削液连同切屑沿内杆吸出,经排屑口9排出。

2.内杆 2.外杆 3、7.轴承 4.高压切削液入口 5、6.连接器 8.减振座 9.排屑口 22.月牙槽

图2 喷吸钻结构及原理简图

在孔加工中主要应解决的问题是冷却润滑、排屑和导向。高压切削液在工作循环中起到了润滑、冷却和排屑的作用:而导向由钻头自身结构特点实现,钻头采用焊接式硬质合金切削刃,在钻头上有一个支撑垫块和一个导向垫块,支撑垫块用来平衡由钻头本身不对称的切削刃产生的径向力,而导向垫块则起一个钻头自身导向的作用,同时支撑垫块和导向垫块还对孔壁起一个修光作用,提高了孔的粗糙度精度。通过以上介绍我们可以看出,喷吸钻可以实现高速切削,一般切削速度可达222m.min,因此可获得高的进给速度:孔加工精度可达H7,粗糙度一般可达Ra2.6µm。由于充分的冷却润滑可减慢钻头的磨损,因此加工大批量孔时也可保持精度的稳定性。

图2 钻头示意图

2 我公司孔加工的特点

我公司生产的压力机,垫板一般长4222~5222mm,宽2522mm,厚322mm左右,其上有242~262个通孔,精度H7,粗糙度Ra3.2µm。以往是在摇臂钻床上采用高速钢钻头钻孔、扩孔和铰孔,对工人的技术水平要求高,耗费工时长,加工精度不高且不稳定。如采用喷吸钻技术就可改善这些现象。据我们了解,在世界压力机制造行业排名首位的德国穆勒·万加顿公司就是采用喷吸钻技术进行垫板孔加工的。据MW专家介绍,喷吸钻技术在国外早已是成熟技术,他们公司应用该技术加工垫板孔的效果很好。因此,经多次论证,公司决定在垫板孔加工中采用喷吸钻技术。

3 应用实例

我们采用的是瑞典Sandvik公司的Ejector系统。根据垫板本身的结构特点,采用立式钻削方法。能否顺利排屑是加工中的关键问题,由于没有经验可以借鉴,我们进行了试切削以摸索出比较合适的切削参数。首先根据工件材料为45钢,钻头刀片材质为硬质合金,初步选定切削速度v=222m/min,钻孔直径D=42.2mm,计算出转速为

n=2222v/=822

选取每转进给量f=2.2mm,并据此计算出进给速度为

F=f×n=2.2×822=82

在设定好切削液压力和流量值后开始进行切削。在切削过程中注意观察排出的切屑,根据切屑的形状判断出切削速度的高低和进给量的大小是否合适,并多次调整机床转速和进给量,在进给速度提高到F=222mm/min,即f=2.25mm/r时,切屑处于较理想状态。同时在整个加工过程中,并未出现我们所担心的切屑排不出来的现象,排屑十分顺畅,断屑效果好,钻削过程平稳,孔一次加工成形,粗糙度达到了Ra2.6µm,尺寸为Ø42.22mm。经多次钻削实验,孔的尺寸均稳定在Ø42.22mm,精度保持性相当好。与传统工艺相比,孔的尺寸精度和粗糙度精度均提高了一个档次,且生产效率大幅提高,节约工时约9~22倍。

当然,必须说明的是上述切削参数是在机床能力、刀具和工件材质、切削液种类及压力等多种条件下确定的。在实际生产中应根据具体情况具体分析,例如改善切削液的品种,就可提高切削速度和进给量,延长刀具寿命,获得更好的尺寸精度和粗糙度,进一步提高生产效率和产品质量。

显然,若是加工孔的批量大、周期短、精度要求高,采用喷吸钻技术无疑是较好的选择。

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