所謂深孔是加工孔徑比超過7倍徑的一種孔加工方式(非標準)。深孔的特征是深度與直徑的比率至少高達 7:1。它適用于在不同尺寸中創(chuàng)建所需深度的孔,數(shù)控加工材料從鋁、鋼、鈦合金、鑄鐵等材料,應用領域較為廣泛。
深孔鉆孔是工業(yè)領域廣泛使用的技術,但它的起源是需要對直槍進行高精度鉆孔,其深度與直徑的比率可達 100:1。
后來,該技術不斷進步并擴展到其他應用,包括制造汽車零件(如凸輪軸、曲軸、燃油軌和燃油噴射器體)、注塑成型中的低孔、航空航天零件(如起落架)、石油和天然氣領域的不同零件、通用工程部件(如液壓缸)等。
一、深孔鉆削的類型
1.槍鉆工藝
這種深孔鉆孔方法使用帶有薄切削刀具的機器在工件上鉆孔,鉆孔精度高且更直。槍鉆的引入徹底改變了鉆孔行業(yè),因為它們比傳統(tǒng)鉆頭的精度更高。
槍鉆由直槽切削刃和單個內部冷卻液孔組成。因此,可以通過內孔供應加壓冷卻液,同時通過柄內的單槽槍鉆去除切屑。因此,材料去除與鉆孔同時發(fā)生。
但是,可能能夠使用標準CNC槍鉆機執(zhí)行深孔操作,具體取決于孔的深度與直徑之比,可以使用特殊工具來實現(xiàn)更高的精度。專門的深孔鉆孔系統(tǒng)可以實現(xiàn)更大的直徑,約為 400:1。
2.BTA噴吸鉆
于20世紀40年代推出了BTA鉆孔。該工藝涉及在孔中插入一種特殊的空心工具,在操作過程中將加壓冷卻液推入鉆孔工具外部的孔中。然后,它會通過鉆頭內的孔排出切屑。
此外,BTA工具或單管系統(tǒng)由一根固定在螺紋可轉位刀頭上的空心鉆管組成,具體尺寸取決于需要鉆孔的直徑和深度。BTA工具的直徑范圍為20 – 200 mm,深度可達約 400 毫米。
噴射鉆或雙管系統(tǒng)通常用于加工中心和傳統(tǒng)機床。它提供的鉆孔深度約為100 x D。盡管是 BTA 鉆井系統(tǒng)的變體,但它沒有密封件來防止工件上的切削液流出。因此,這種鉆孔技術適用于斜孔或不連續(xù)的部件。
此外,必須通過內管和鉆桿之間的環(huán)形空間輸送金屬加工液。然后,流體從鉆頭側面流出,流過鉆頭以冷卻和潤滑鉆頭。切削液將切屑推過內鉆桿的內部空腔,以便有效清除。最好將一些流體引入較細的管環(huán)噴嘴中。
3.加長麻花鉆
加長麻花鉆是一種專門設計用于加工深孔或難以到達的孔的切削工具。相比標準麻花鉆,它的鉆體顯著長于標準麻花鉆,通常在5到30倍鉆徑之間,適用于加工深孔或難以到達的部位。通常采用高性能材料,如高速鋼、含鈷高速鋼等,部分加長麻花鉆還會使用涂層技術以提高耐磨性和壽命。
二、深孔鉆的主要優(yōu)點
1.精密度和準確度
由于深孔鉆削操作是自動化的,因此可以實現(xiàn)鉆孔的深度與直徑的精確比。因此,深鉆是獲得尺寸精確符合航空航天和國防等行業(yè)要求的孔的理想選擇。
2.改善表面光潔度
深孔鉆削工藝提供了更好的?表面光潔度比使用麻花鉆的傳統(tǒng)方法更省力。深鉆需要使用專門的工具和設置來實現(xiàn)高壓冷卻液流動和有效的排屑,從而確??椎淖吭奖砻尜|量。因此,這種出色的表面光潔度可減輕摩擦和磨損,確保運動部件的耐用性和正常性能。
三、深孔鉆在現(xiàn)代工業(yè)中的重要性
1.航空航天和國防
深孔鉆削技術提供了所需的嚴格公差和高精度加工航空航天部件例如起落架和渦輪葉片。深鉆工藝可產生公差精確的孔,以確保這些部件的最佳性能和低重量。
同時,國防工業(yè)是另一個廣泛采用深孔鉆削的主要領域。該領域的制造商使用這種鉆孔策略在槍管上鉆出具有理想表面光潔度的精確孔。
2.汽車應用
汽車領域的工程師和產品設計師依靠深孔鉆來實現(xiàn)加工中的優(yōu)選公差汽車零部件。例如,汽車發(fā)動機中的燃油噴射器需要小而高精度的孔,以便有效地將燃油噴射到燃燒室中。此外,曲軸和氣缸體需要精確的深孔才能有效發(fā)揮作用。
此外,深孔鉆削對于加工工程車輛和其他工業(yè)應用的液壓缸至關重要。這些液壓缸對于推土機、叉車、挖掘機等至關重要。深孔鉆削非常適合以所需的精度鉆孔,以確保無縫運動。
3.石油和天然氣勘探
深孔鉆削技術為石油和天然氣行業(yè)帶來諸多好處,因為它有助于為石油和天然氣開采鉆孔。該工藝可在長工件上提供極高的深度直徑比,而不會影響壁厚或圓度精度。深孔鉆削非常適合鉆孔,深度直徑比高達 20:1。
四、其加工要點和注意事項
1.選擇合適的鉆頭類型
根據孔徑、深度和工件材料選擇合適的深孔鉆類型和規(guī)格。
2.合理設置切削參數(shù)
根據加工條件設定合適的切削速度、進給速度和切削深度,以保證加工精度和表面質量。
3.使用高效的冷卻排屑系統(tǒng)
確保切削區(qū)的冷卻和潤滑,及時排除切屑,避免切屑堵塞和刀具損壞。
4.定期檢查和維護
定期檢查鉆頭的磨損情況,及時更換或修磨,以保持良好的切削性能和加工質量。
5.夾緊和穩(wěn)定工件
確保工件在加工過程中的穩(wěn)定性,防止振動和位移影響加工精度。
深孔鉆孔是一種多功能工藝,適用于各種應用,這些應用對加工公差嚴格的剛性材料有著嚴格的要求和獨特的挑戰(zhàn)。了解該工藝的所有信息將有助于我們有效利用其優(yōu)勢來獲得高質量的產品。