Sg 深孔加工的更佳方案 无论是塑料模的冷却水通道,枪管还是液压缸或者喷气式发动机或者轮船推进器的空心轴,深孔钻在太多的车间都已成为严重的瓶颈制约。在使用枪钻加工高标准的孔时,这种问题尤为明显。当钻入4倍直径深度时,开始堵屑,越向里越糟糕。钻头位于一个细长杆的末端,犹如蜗牛漫步一样缓缓前行,而孔的圆度和位置度也不好。这些都是在切削刃开始崩刃以前。
伊斯卡公司新近研发的两级深孔钻,使以上这些状况都不再发生。现今的管钻系统可以完全解决大直径和大深度(高达300倍长径比)问题,与枪钻相比,效率提高5倍甚至更多。最新的小螺旋角整体硬质合金钻可以有效地涵盖小直径并且长径比高达22倍。在发动机曲轴的深油孔加工,它比焊接式枪钻快10%,比高速钢钻头快6倍,同时可靠性也大大提高。在汽车制造、涡轮加工、飞机起落架加工、国防和通用机械的加工,以及在石油、矿山和农业机械上都有成功的应用。
两种解决方案
我们来看一下两级深孔钻。
在管式钻削系统中,切削头部安装在比孔径稍小一点的薄壁钻管上。切削液被泵入到孔壁与钻管之间的空隙中,把切屑从钻管内孔冲出。与枪钻的小钻杆相比,这可以使得切削头在更结实的基础上工作,可以传递更大的扭矩,承受更大的切削力,同时也扩大了排屑通道。最终的好处是加工更快,排屑更顺畅。
加工案例:使用枪钻,在Ti6AL4V钛合金工件上,加工一个直径 40mm (1.6〃),深度660mm(26〃)的孔,最好的车间使用300r/min的转速可以每分钟加工12.7mm(0.5〃),做完一件需要52min。使用传统的硬质合金钻头稍有改善,但是在钻削第二件的时候开始崩刃,导致离合器打滑。然而在同一机床上,使用单管钻,加工效率快5倍,一个钻头可以做完一个整班。
管钻系统解析
像枪钻一样,这种单管钻系统(STS)需要专用机床,在孔口处需要有密封,以便保持里面的切削液。专用机床上配备有导向套,因而无需预钻孔。只有在传统的机床上才需要预钻孔。ISCAR的标准单管钻系统可以覆盖的直径为8~300mm(0.315~11.811〃),推荐的长径比为10~300倍。
传统机床可以改装用于双管钻(DTS),可以减少专用机床的需求。ISCAR双管钻系统可以提供直径为18~184mm(0.724 ~7.240〃)。ISCAR的替换钻和扩孔钻头可以安装到大部分主流钻管系统,还可以选择使用可转位刀片或者焊接刀片。套料钻头可以非标定制,但是只提供用于单管钻的系统。
管钻系统的新发展
过去的几年中,管钻系统已经有了一些新发展。首先,现在对于孔径和孔的类别有了更多的选择,尤其是向小直径方向。今天,如果用焊接刀片的单管钻系统,可以小到8mm(0.315〃),如果用可转位刀片则可以小到16mm(0.630〃)如果是使用双管钻系统,相应的直径可以小到18mm(0.724〃)。
管钻的刀片可以提供改进后的 IC 9025、IC520 和 IC908 PVD物理涂层刀片材质,这样即使是高进给地加工难断屑材料,也可以延长刀具寿命。
注意:如同所有的钻削加工,管钻在钻削实体材料的深孔时,也需要足够的主轴功率和刚性。在每单位的金属去除量,孔加工固有的特点会使它比铣削和车削产生更多的摩擦,在冷却液供给和排屑方面浪费更多的能量。
管钻不适合的场合,用整体硬质合金钻头
对于更小直径的孔和远远小于管钻直径的孔径,当前的解决方案是使用ISCAR新型整体硬质合金深孔钻。这种钻头是在2008年下半年推出的,已经成功用于许多动力机车加工,包括曲轴油孔的加工。其它应用场合有凸轮轴,连杆,缸盖,缸体,液压件和模具等。推荐的最大长径比为22:1。
优点的集合帮助这种钻头钻削更快、更直、更深和寿命更长,排屑更安全。独特的高强度芯核使得钻尖更耐久,容屑槽更深,排屑路径更畅通。为了顺畅的排屑,螺旋角设计为 30°。
精确地调校只为更佳的性能
典型的深孔钻顶角为140°正前角,四边设计有利于保持刃口,降低冲击力,有助于定心和进给。在排屑槽,边缘和切削刃的部位都做了涂层后的抛光处理,可以降低摩擦和扭矩,从而钻头可以快速进给。为了进一步减少摩擦,排屑槽在径向有递减,这样在钻尖后面的直径会变小,减少了与孔壁的摩擦。
冷却孔的设计可以用于各种各样的切削液和加工工况,也包括MQL(微量润滑)。
ISCAR现有的深孔钻可以提供一系列的标准产品,直径范围5~10mm,长径比可达20~22倍。特殊的尺寸可以根据需要定制。这种钻头的材质为IC908,这是一种含钴量为10%的超微米级硬质合金材质,外面带有TiAlN物理涂层。这种钻头还可以进行重磨。
对于越来越广泛的加工来说,ISCAR的深孔钻为他们带来了新的选择。
一、程序编制及程序载体
数控程序是数控机床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上,确定零件坐标系在机床坐标系上的相对位置,即零件在机床上的安装位置;刀具与零件相对运动的尺寸参数;零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后,用由文字、数字和符号组成的标准数控代码,按规定的方法和格式,编制零件加工的数控程序单。编制程序的工作可由人工进行;对于形状复杂的零件,则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程(APT)或CAD/CAM设计。
编好的数控程序,存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上,它可以是穿孔纸带、磁带和磁盘等,采用哪一种存储载体,取决于数控装置的设计类型。
二、输入装置
输入装置的作用是将程序载体(信息载体)上的数控代码传递并存入数控系统内。根据控制存储介质的不同,输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控机床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统;数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。
零件加工程序输入过程有两种不同的方式:一种是边读入边加工(数控系统内存较小时),另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器,加工时再从内部存储器中逐段逐段调出进行加工。
三、数控装置
数控装置是数控机床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序,经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后,输出各种控制信息和指令,控制机床各部分的工作,使其进行规定的有序运动和动作。
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成,刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动,即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据,不能满足要求,因此要进行轨迹插补,也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”,求出一系列中间点的坐标值,并向相应坐标输出脉冲信号,控制各坐标轴(即进给运动的各执行元件)的进给速度、进给方向和进给位移量等。
四、驱动装置和位置检测装置
驱动装置接受来自数控装置的指令信息,经功率放大后,严格按照指令信息的要求驱动机床移动部件,以加工出符合图样要求的零件。因此,它的伺服精度和动态响应性能是影响数控机床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置包括控制器(含功率放大器)和执行机构两大部分。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。
位置检测装置将数控机床各坐标轴的实际位移量检测出来,经反馈系统输入到机床的数控装置之后,数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较,控制驱动装置按照指令设定值运动。
五、辅助控制装置
辅助控制装置的主要作用是接收数控装置输出的开关量指令信号,经过编译、逻辑判别和运动,再经功率放大后驱动相应的电器,带动机床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令,刀具的选择和交换指令,冷却、润滑装置的启动停止,工件和机床部件的松开、夹紧,分度工作台转位分度等开关辅助动作。
由于可编程逻辑控制器(PLC)具有响应快,性能可靠,易于使用、编程和修改程序并可直接启动机床开关等特点,现已广泛用作数控机床的辅助控制装置。
六、机床本体
数控机床的机床本体与传统机床相似,由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及辅助运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控机床在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了很大的变化。这种变化的目的是为了满足数控机床的要求和充分发挥数控机床。赞同30| 评论(1)
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