東莞深孔加工廠是機械加工中難度較大、技術含量較高、專業性較強、加工成本較高的一種深孔加工技術。在
深孔加工中,為了達到排屑和冷卻、潤滑刀具的目的,通常需要使用大量切削液(如專用深孔切削液或機油),尤其是使用內排屑深孔鉆頭的中、大直徑
深孔加工(D≥30mm)對切削液的消耗量相當大(主要被切屑帶走),這不僅會對加工場所造成較大污染,還威脅到操作人員的身體健康,同時帶油切屑的處理又會增加生產成本和造成環境污染。據不完全統計,在深孔加工中,切削液的相關費用占到加工總成本的15%~20%。因此,實現不使用切削液的加工或使用微量切削液的加工是
深孔加工技術的重要發展方向和研究課題。
深孔加工系統
根據深孔鉆削加工的特點,采用完全干式切削(即完全不使用切削液)的加工方式在實際生產中一般很難實現。因為深孔鉆削加工不同于普通的車削、銑削加工,它是在封閉狀況下進行,單位時間所產生的切削熱量大,排屑通道長,切屑和切削熱不易及時排出;此外,刀具在
深孔加工中是依靠導向塊完成定心和導向作用,導向塊與孔壁之間會因長時間接觸擠壓而產生較大摩擦,而切削液(切削油)可以在導向塊與孔壁之間形成一層油膜,起到潤滑和減摩作用,如無油膜,導向塊將很快被磨損和撕裂,從而引起切削振動或打刀。因此,選擇采用少量切削液的切削方式比較適合
深孔加工的實際情況。
采用的切削加工方案主要是利用壓縮空氣進行排屑和冷卻,使用霧化切削液進行潤滑,其加工系統主要由內排屑深孔鉆床、空氣壓縮機、霧化器、氣液混合噴頭等組成,其工作流程為:空氣壓縮機提供具有一定壓力(約0.5~0.6MPa)的空氣,在出口處分為兩路,其中一路通過霧化器帶出一定量的切削液形成汽液混合物,在噴頭處與另一路壓縮空氣相遇,汽液混合物通過噴頭時被加速并向進氣裝置的空腔中噴出,形成高壓、高速的霧化切削液,最后經過鉆桿外壁與孔壁之間的通道被傳送到鉆頭的切削部位,冷卻、潤滑刀具并將切屑從鉆桿內部向后吹出。
由于
深孔加工系統采用霧化切削液潤滑、冷卻刀具,用壓縮空氣進行排屑降溫,既克服了傳統深孔加工中大量循環使用切削液所帶來的諸多弊病,大大減少了切削液使用量,又確保了導向塊與內孔表面之間、刀具前后刀面與切屑之間的切削液潤滑層,同時切削液在霧化狀態下吸熱充分、潤滑均勻,能更好地發揮作用;使用連續的壓縮空氣排屑既可增大排屑空間(相對于使用高壓油),又能迅速將切屑從切削區吹出,縮短了切屑傳熱時間,并可將部分熱量直接帶出,降低了切削區溫度。
深孔鉆頭的設計
深孔鉆削刀具的設計開發是成功實現亞干式
深孔加工的關鍵技術之一,直接影響到整個加工系統的穩定性和可靠性,是
深孔加工順利進行的重要保證。刀具的幾何參數對于刀具的受力、斷屑、耐用度、加工表面質量等起著重要作用;而刀具材料對于刀具的切削效率、工作壽命、刀具與工件的親和性等起著決定性影響。
東莞深孔加工廠的切削特性與傳統的深孔加工有所區別,因此對深孔鉆頭的設計要求也有其特殊性。