01冷卻液的使用技巧 正確使用冷卻液對于獲得良好的鉆削性能而言至關(guān)重要,它會直接影響到加工中的排屑、刀具壽命及加工孔的質(zhì)量。 ; l+ N' B) q7 b }: \( r0 _) A
(1)冷卻液的使用方式 1)內(nèi)冷設(shè)計 內(nèi)冷設(shè)計始終是避免堵屑的首選,特別是在加工長切屑材料以及鉆削較深的孔 (大于3倍孔徑) 時。對于水平鉆頭,當(dāng)冷卻液從鉆頭中流出時,在至少30cm的長度上都不應(yīng)有切削液下沖現(xiàn)象。 " q* s4 d ?# i+ A
2)外冷設(shè)計 使用外冷卻液可在切屑形成良好以及孔深較淺時使用。為了改善排屑,至少應(yīng)有一個冷卻液噴嘴 (如果是非旋轉(zhuǎn)應(yīng)用,則為兩個噴嘴) 靠近刀具軸線位置。 . c- b, {8 z X+ W4 m+ X
3)干式鉆削技巧,不使用冷卻液 通常不建議進(jìn)行干式鉆削。 a)可用于短切屑材料且孔深可達(dá)直徑3倍的應(yīng)用場合 b)適合于臥式機床 c)建議降低切削速度 d)刀具壽命會降低 建議切勿將干式鉆削用于: a)不銹鋼材料 (ISO M和S) b)可換頭鉆頭
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4)高壓冷卻(HPC) (~70 bar) 使用高壓冷卻液的益處是: a)由于冷卻效果增強,刀具壽命較長 b)改善不銹鋼等長切屑材料加工中的排屑效果,并且可能延長刀具壽命 c)排屑性能更好,因此安全性更高 d)根據(jù)給定的壓力和孔尺寸提供足夠的流量,以保持冷卻液供應(yīng)
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(2)冷卻液的使用技巧 請務(wù)必使用含有EP (極壓) 添加劑的可溶性切削油 (乳化液)。為了確保最佳刀具壽命,油水混合物中的含油量應(yīng)介于5-12%之間 (加工不銹鋼和高溫合金材料時應(yīng)介于10-15%之間)。提高切削液的含油量時,務(wù)必用分油器進(jìn)行檢查,以確保不會超過推薦的含油量。 在條件允許的情況下,與外冷卻液相比,始終首選使用內(nèi)冷卻液。 凈油能夠改善潤滑效果,在鉆削不銹鋼應(yīng)用時帶來益處。請務(wù)必與EP添加劑一起使用。整體硬質(zhì)合金鉆頭和可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭都能使用凈油并能取得不錯的效果。 壓縮空氣、霧狀切削液或MQL (微量潤滑) 可能成為穩(wěn)定工況下的成功之選,特別是在加工某些鑄鐵和鋁合金時。由于溫度升高進(jìn)而可能對刀具壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,建議降低切削速度。
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02切屑控制技巧 切屑成形和排屑是鉆削中的關(guān)鍵問題,取決于工件材料、鉆頭/刀片槽型的選擇、冷卻液壓力/容量、切削參數(shù)。 堵屑會導(dǎo)致鉆頭徑向移動,從而影響孔質(zhì)量、鉆頭壽命和可靠性,或?qū)е裸@頭/刀片崩斷。 避免堵屑的技巧: 1)確保使用正確的切削參數(shù)和鉆頭/刀尖槽形 2)檢查切屑形狀 - 調(diào)整進(jìn)給量和速度 3)檢查切削液流量和壓力 4)檢查切削刃。整個斷屑槽未起作用時,切削刃損壞/崩刃可能導(dǎo)致長切屑 5)檢查切削加工性是否由于新的工件批次而改變 - 調(diào)整切削參數(shù)
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(1)可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭的切屑
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(2)整體硬質(zhì)合金鉆頭的切屑 可從切削刃的中心到周邊形成一條切屑。值得注意的是,一開始鉆入工件時產(chǎn)生的初始切屑總是很長,但是這不會造成任何問題。 : R! B& M9 ]% ^$ _0 Y
(3)可換頭鉆頭的切屑 1 P9 O$ j; w R! v
03進(jìn)給和切削速度的控制 9 y# d3 Q2 E$ ^6 \) u: h
(1)切削速度Vc (m/min) 的影 響 除了材料硬度以外,切削速度也是影響刀具壽命和功率消耗的主要因素。 1)切削速度是決定刀具壽命的最重要因素 2)切削速度會影響功率Pc (kW) 和扭矩Mc (Nm) 3)較高的切削速度將產(chǎn)生較高的溫度并增加后刀面磨損,特別是在周邊刀尖處 4)加工某些較軟的長切屑材料 (即低碳鋼) 時,較高的切削速度有利于切屑形成 ) Q4 Z0 J! Y" k {
切削速度過高: a)后刀面磨損過快 b)塑性變形 c)孔質(zhì)量差和孔徑超差 切削速度過低: a)產(chǎn)生積屑瘤 b)排屑差 c)更長的切削時間
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(2)進(jìn)給f n (mm/r ) 的影響 1)影響切屑形成、表面質(zhì)量和孔質(zhì)量2)影響功率Pc (kW) 和扭矩Mc (Nm)3)高進(jìn)給會影響進(jìn)給力Ff (N),在工況不穩(wěn)定時應(yīng)考慮該因素4)影響機械應(yīng)力和熱應(yīng)力 高進(jìn)給率:a)斷屑較硬b)切削時間較短c)刀具磨損較小但鉆頭刃崩裂風(fēng)險增加d)孔質(zhì)量降低 低進(jìn)給率:a)切屑較長較薄b)質(zhì)量提高c)刀具磨損加快d)更長的切削時間e)鉆削薄、 剛性差的零件時,應(yīng)保持低進(jìn)給率
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04獲得高質(zhì)量孔的技巧 (1)排屑確保排屑性能符合要求。切屑堵塞影響孔質(zhì)量、可靠性及刀具壽命。鉆頭/刀片槽型和切削參數(shù)至關(guān)重要。 (2)穩(wěn)定性、刀具裝夾使用盡可能短的鉆頭。使用跳動量最小的精制剛性刀柄。確保機床主軸狀況良好并且精確對準(zhǔn)。確保零件固定且穩(wěn)定。為不規(guī)則表面、斜面和交叉孔應(yīng)用正確的進(jìn)給率。 (3)刀具壽命檢查刀片的磨損情況,預(yù)設(shè)刀具壽命管理程序。最有效的方法是使用進(jìn)給力監(jiān)視器監(jiān)視鉆削。 (4)維護(hù)定期更換刀片壓緊螺釘。先清潔刀座,再更換刀片,確保使用扭矩扳手。在重磨整體硬質(zhì)合金鉆頭之前,不要超過最大磨損量。
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05不同材料的鉆削技巧 (1)低碳鋼鉆削技巧 對于經(jīng)常用于焊接零件的低碳鋼而言,切屑形成可能是一個難題。鋼的硬度、碳含量和硫含量越低,產(chǎn)生的切屑就越長。 1)如果出現(xiàn)的問題與切屑成形有關(guān),則提高切削速度vc并降低進(jìn)給fn (請注意,加工普通鋼時,應(yīng)增加進(jìn)給)。 2)使用高壓和內(nèi)冷卻液供應(yīng)。 (2)奧氏體和雙相不銹鋼鉆削技巧 奧氏體、雙相和超級雙相材料可能導(dǎo)致與切屑成形和排屑有關(guān)的問題。 1)正確的槽型至關(guān)重要,因其能夠使切屑正確形成并幫助其排出。一般而言,最好使用鋒利的切削刃。如果出現(xiàn)的問題與切屑成形有關(guān),則增加進(jìn)給fn將使切屑更易斷裂。 2)內(nèi)冷設(shè)計、高壓。 (3)CGI (蠕墨鑄鐵) 鉆削技巧 CGI通常不需要特別注意。它會產(chǎn)生比灰口鑄鐵更大的切屑,但切屑容易斷裂。切削力更高,因此會影響刀具壽命。需要使用超級耐磨的材質(zhì)。會出現(xiàn)與所有鑄鐵同樣典型的刀尖磨損。 f) r4 Q4 j9 @0 i4 _0 W! Y
1)如果出現(xiàn)的問題與切屑成形有關(guān),則提高切削速度Vc并降低進(jìn)給fn。 2)內(nèi)冷設(shè)計。 (4)鋁合金鉆削技巧 毛刺形成和排屑可能成為問題。也可能因粘著而導(dǎo)致短刀具壽命。 1)為了確保最佳切屑形成,使用低進(jìn)給和高切削速度。 2)為了避免短刀具壽命,可能需要測試不同的涂層,從而最大限度地減少粘著。這些涂層可能包括金剛石涂層,又或完全不使用任何涂層 (取決于基體)。 3)使用高壓乳化液或霧狀冷卻液。 , K2 O V: z6 n' E! S4 V
(5)鈦合金和高溫合金鉆削技巧 孔表面加工硬化對后續(xù)工序產(chǎn)生影響。難以獲得良好的排屑性能。 1)選擇用于加工鈦合金的槽型時,最好具有鋒利的切削刃。加工鎳基合金時,堅固的槽型至關(guān)重要。如果出現(xiàn)加工硬化問題,則嘗試提高進(jìn)給率。 2)高達(dá)70巴的高壓冷卻液改進(jìn)性能表現(xiàn)。 (5)淬硬鋼鉆削技巧 獲得可接受的刀具壽命。 1)降低切削速度以減少熱量。調(diào)整進(jìn)給率以獲得可接受且易于排出的切屑。 2)高濃度混合乳化液。 |