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        降低斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工難度的關(guān)鍵技術(shù)研究

        2020-12-21 03:44:07畢俊召鄒紅亮
        科學(xué)與信息化 2020年28期

        畢俊召 鄒紅亮

        摘 要 深孔、深小孔的加工難度較大屬于特種加工領(lǐng)域,而斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工不僅需要使用特種加工方法,更需要其他輔助手段,本文將根據(jù)作者的經(jīng)驗(yàn)提出降低斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工難度的技術(shù)思路。

        關(guān)鍵詞 孔加工;斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工;特種加工;降低加工難度

        前言

        孔加工屬于機(jī)械加工領(lǐng)域較復(fù)雜的工藝,原因是在實(shí)體材料內(nèi)部加工型腔,材料去除量很大,排屑散熱困難,摩擦力大,對(duì)刀具的磨損與熱效應(yīng)突出,鉆頭易跑偏折斷,因此孔加工的精度相對(duì)于軸較難控制[1-2]。斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工不僅需要特種加工方法,更需要其他輔助手段方可實(shí)現(xiàn)[3]。

        1斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工的技術(shù)分析

        深孔是指孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于10的孔,深長(zhǎng)孔是指孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于25的孔,如油缸孔、軸的軸向油孔,液壓閥孔及發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的油孔等。然而在機(jī)械加工中,還有比深長(zhǎng)孔加工難度更大的斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工需求,即孔的長(zhǎng)度與孔的直徑比大于25且孔并不是連續(xù)的整體,而是開(kāi)環(huán)斷續(xù)的結(jié)構(gòu)。這些斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工精度、同軸度公差、表面質(zhì)量要求較高而且被加工材料的切削性能往往較差,例如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿深油孔、圖2所示的液壓元件的深油孔。

        由于孔是不連續(xù)的,深孔鉆頭(槍鉆)的切削也是不連續(xù)的,切削力不恒定,且在圓弧面入刀時(shí)容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,導(dǎo)致鉆頭偏離正確位置,造成廢品,因此斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工工藝是企業(yè)生產(chǎn)加工的難題。

        2斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工的難度分析

        一般而言,深長(zhǎng)孔是作為油道、管道、氣孔的通道,用于零件局部的供油潤(rùn)滑、氣體排除污物等,因此必須保證同軸度公差,防止供油通氣后出現(xiàn)漏油漏氣現(xiàn)象。斷續(xù)深長(zhǎng)孔具有同軸度公差要求,因此加工精度要求較高。斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工是無(wú)法一氣呵成的,因?yàn)楫?dāng)鉆頭鉆透實(shí)體部分進(jìn)入斷續(xù)部分時(shí),鉆頭的受力急劇變化:處于實(shí)體的部分受孔壁約束受擠壓與摩擦,其余部分處于非實(shí)體部分,相當(dāng)于在空氣中空轉(zhuǎn),不受任何約束,因此整個(gè)鉆頭的受力是非均勻的,造成鉆頭自身中心線的直線度出現(xiàn)較大偏差;當(dāng)鉆頭繼續(xù)進(jìn)給,處于空轉(zhuǎn)部分再一次入刀加工實(shí)體部分開(kāi)始第二次加工狀態(tài)時(shí),由于前一刻鉆頭中心線直線度出現(xiàn)誤差,所以斷續(xù)深長(zhǎng)孔的軸心線必然出現(xiàn)較大偏差,而且槍鉆出現(xiàn)折斷崩刃的可能性較大。因此,斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工難度很大,是深長(zhǎng)孔加工領(lǐng)域中需要攻克的難題。

        3降低加工難度的關(guān)鍵技術(shù)探索

        目前,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)此類(lèi)具有同軸度要求的斷續(xù)深長(zhǎng)孔的加工方法主要是:改變鍛造模具,將整個(gè)毛坯做成連續(xù)實(shí)體。這就需要增加鏜孔工序,加工效率降低,加工成本增加。銑削工件平面時(shí),必須以孔作為基準(zhǔn)、安裝脹套、進(jìn)行定位,但此種實(shí)體毛坯無(wú)法安裝脹套,因此銑削的工藝變得十分復(fù)雜,大大增加了加工難度。

        因此,需要研究一種新的加工方法,以消除已有加工方法的弊端、提高加工效率和加工質(zhì)量、減少?gòu)U品率,從而解決生產(chǎn)中的難題。解決思路:斷續(xù)深長(zhǎng)孔無(wú)法直接使用槍鉆加工,可改變傳統(tǒng)思維方式,將毛坯制成斷續(xù)的,然后將斷續(xù)的空心部分加入實(shí)體材料進(jìn)行填補(bǔ),工藝改進(jìn)后可節(jié)省原料、降低工時(shí)、降低加工難度。

        4結(jié)束語(yǔ)

        本文詳細(xì)分析了斷續(xù)深長(zhǎng)孔加工工藝的過(guò)程、受力以及加工困難的原因,分析了目前解決該技術(shù)難題的國(guó)內(nèi)外方法,根據(jù)啟發(fā)和自己的經(jīng)驗(yàn)提出了工藝改進(jìn)思路。

        參考文獻(xiàn)

        [1] D.Biermann,M.Kersting,N. Kessler.Process adapted structure optimization of deep hole drilling tools[J].CIRP Annals - Manufacturing Technology,2009(1):12.

        [2]? 蔣超猛,張弓,王映品,等.深孔加工技術(shù)的研究綜述及發(fā)展趨勢(shì)[J].機(jī)床與液壓,2015(11) :173-174.

        [3]? C.H.Gao,K.Cheng,D.Kirkwood.The investigation on the machining process of BTA deep hole drilling[J].Journal of Materials Processing Tech,2000(1):222-227.

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