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        機加常識

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        cnc加工中心在加工過程中的鉆削技巧

        發布時間:2021-07-20 17:51:59

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         cnc加工中心正確使用冷卻液對獲得良好的鉆孔性能至關重要,直接影響加工中的芯片去除、刀具壽命和加工孔的質量。


          (1)冷卻水的使用方法


          1)內部冷卻設計


          cnc加工中心內冷設計總是首選避免頭皮屑。尤其是cnc加工中心在加工長頭屑材料和鉆孔更深的孔(3倍孔徑以上)時。水平鉆床的情況是,冷卻水從鉆頭中流出時,不能有至少30厘米長的切削液下降現象。


          照片


          2)外部冷卻設計


          使用外部冷卻液可以在碎屑形成良好、孔深淺時使用。為了改善碎屑,至少要有一個冷卻液噴嘴(非旋轉應用程序的兩個噴嘴)靠近刀具軸位置。


         

          3)加工中心干法鉆孔技術,不使用冷卻水


          一般不建議干鉆孔。


          a)可用于短碎屑材料,可用于洞深為直徑3倍的應用


          b)適用于水平機床


          c)建議降低切削速度


          d)加工中心刀具壽命縮短


          建議不要將干鉆孔用于以下用途:


          a)不銹鋼(ISO  M和S)


          b)可更換的鉆頭


          4)加工中心高壓冷卻(HPC) (~70 bar)


          使用高壓冷卻劑的好處是:


          a)由于冷卻效果的提高,刀具壽命較長


          b)在不銹鋼等長芯片材料加工中,可以提高去除芯片的效果,延長刀具壽命


          c)芯片移除性能好,安全性更高


          d)根據指定的壓力和孔大小,提供足夠的流量以維持冷卻水的供應


          (2)冷卻水的使用技術


          必須使用含有EP(極壓)添加劑的可溶性切削液(乳化液)。為了確保加工中心最佳刀具壽命,油水混合物的含油率必須在5%至12%之間(加工不銹鋼和高溫合金材料時必須在10%至15%之間)。提高切削液流量時,必須用奶粉器檢查,不要超過建議的流量。


          如果條件允許,與外部冷卻水相比,建議始終使用內部冷卻液。


          純油可以改善潤滑效果,使不銹鋼應用鉆孔時受益。必須與EP添加劑一起使用。整體硬質合金鉆頭和旋轉刀片鉆頭均使用純油,效果良好。


          壓縮空氣、霧切削液或微量潤滑(MQL)可以成為成功的選擇,特別是在加工特定鑄鐵和鋁合金時。溫度升高會對刀具壽命產生負面影響,因此建議降低切削速度。


          02


          芯片控制技術


          芯片成型及碎屑是鉆孔中的重要問題,具體取決于工件材料、鉆孔/刀片槽的選擇、冷卻水壓力/容量、切削參數。


          屑會使鉆頭朝半徑方向移動,影響孔質量、鉆孔壽命和可靠性,或損壞鉆頭/刀片。


          當加工中心可以從鉆頭中順利排出時,銑綃成型是允許的。識別它的最好方法是在鉆孔時監聽。連續的聲音表示碎屑良好,間歇性的聲音表示碎屑堵塞。請檢查電源或電源顯示器。如果有異常,可能是因為芯片堵塞??纯此樾?。頭屑長而彎曲,但沒有彎曲的話,頭屑就會堵塞??炊?。有了碎屑,就能看到粗糙的表面。

         


          碎屑好的洞(左)和受碎屑影響的洞(右)


          避免碎屑的技巧:


          1)要使用正確的切削參數和鉆孔/刀尖槽


          2)確認芯片形狀-轉移和速度調整


          3)切削液流量和壓力檢查


          4)檢查切削刃。如果整個芯片插槽不能正常工作,切削日損壞/崩潰可能會導致長碎屑


          5)檢查新工件的放置是否改變了切削加工性-調整切削參數


          (1)可轉位刀片位的芯片


          中央刀片形成的錐形芯片很容易識別。周圍刀片形成的碎屑類似于車床加工。



          (2)全硬質合金鉆頭芯片


          切削日中心到周圍可以形成碎屑。請注意,第一次鉆工件時生成的初始芯片總是很長,但不會出現問題。


          照片


          (3)可更換鉆頭的芯片



          03


          控制進給和切削速度



          (1)切削速度Vc  (m/min)的影響


          除材料硬度外,切削速度也是影響刀具壽命及功耗的主要因素。


          1)切削速度是決定刀具壽命的最重要因素


          2)切削速度影響功率Pc  (kW)和扭矩Mc  (Nm)


          3)切削速度越高,溫度越高,背面刀面磨損增加。尤其是周圍的小費。


          4)加工比較柔軟的長渣材料(即軟鋼)時,切削速度越高,有利于渣的形成


          切削速度太高:


          a)后刀刃磨損得太快


          b)塑性變形


          c)孔質量差異和孔直徑分布


          切削速度太低:


          a)生成微型腫瘤


          b)頭皮屑差異


          c)更長的切削時間


          (2)轉移fn  (mm/r)的影響


          1)影響芯片形成、表面質量和孔質量


          2)影響電力Pc  (kW)和轉矩Mc  (Nm)


          3)古鎮州影響力Ff  (N),工作條件不穩定時要考慮


          4)影響機械應力和熱應力


          高供給率:


          a)碎屑更堅硬


          b)縮短切削時間


          c)刀具磨損小,但會增加鉆孔刀片開裂的風險。


          d)孔質量下降


          低進給率:


          a)芯片長且薄


          b)提高質量


          c)加速刀具磨損


          d)更長的切削時間


          e)鉆孔薄、剛性差異的零件時,要保持較低的進給率


          照片


          04


          獲得高質量洞的技術


          (1)加工中心


          確認碎屑性能是否符合要求。芯片堵塞影響孔質量、可靠性和刀具壽命。鉆頭/刀片槽和切削參數很重要。(2)穩定性,工具夾緊


          使用盡可能短的鉆頭。使用跳動量最小的精制剛性夾持器。請確保機床主軸處于良好狀態,并且正確對齊。確保零件是固定的和穩定的。將正確的進給率應用于不規則的表面、坡度和交叉孔。


          (3)刀具壽命


          檢查刀片的磨損,并將刀具壽命管理程序設置為默認值。最有效的方法是使用輸入顯示器監控鉆孔。


          (4)維護


          定期更換刀片緊固螺釘。首先要清潔刀座,更換刀片,使用扭矩扳手。在重新研磨整個硬質合金鉆頭之前,不要超過最大磨損量。


          05


          不同材料的鉆孔技術


          (1)低碳鋼鉆孔技術


          碎屑的形成可能會對經常用于焊接零件的低碳鋼產生問題。鋼的硬度、碳含量、硫含量越低,碎屑越長。


          1)如果出現的問題與芯片成型相關,則提高切削速度VC,減少進給fn(加工普通鋼時需要增加進給)。


          2)使用高壓和內部冷卻水供應。


          (2)奧氏體和雙相不銹鋼鉆井技術


          奧氏體、雙相和超雙相材料可能會引起與芯片成型和碎屑相關的問題。


          1)正確的槽型很重要。因為切割有助于正常形成和排出。一般建議使用鋒利的切削刃。如果出現的問題與碎屑成型相關,則增加輸送fn會使碎屑更容易斷裂。


          2)內部冷卻設計,高壓。


          (3)蠕墨鑄鐵(CGI)鉆孔技術


          CGI通常不需要特別注意。產生比灰鑄鐵更大的碎屑,但碎屑很容易破碎。因為切削力更高,所以會影響刀具壽命。需要超耐磨的材料。典型的尖端磨損,如所有鑄鐵。


          1)如果出現的問題與芯片成型相關,則提高切削速度Vc,減少進給fn。


          2)內冷設計。


          (4)鋁合金鉆孔技術


          毛刺形成和碎屑會成為問題。粘合可能會導致刀具壽命短。


          1)使用低輸送和高切削速度,以確保最佳芯片形成。


          2)為了避免短刀具壽命,可能需要測試不同的涂層,使粘合降至最低。這些涂層可能包括鉆石涂層,也可能完全不使用,具體取決于底座。


          3)使用高壓乳劑或霧冷卻劑。


          (5)鈦合金及高溫合金鉆孔技術


          孔表面處理硬化會影響后續工藝。很難獲得好的碎屑性能。


          1)選擇加工鈦合金的槽時,最好有鋒利的切削刃。加工鎳基合金時,堅固的溝槽很重要。如果出現加工硬化問題,請提高輸送速度。


          2)最高70bar的高壓冷卻水可提高性能。


          (5)淬硬鋼鉆孔技術


          獲取可接受的刀具壽命。1)降低切削速度,減少熱量。調整進給率,得到可接受且容易排出的碎屑。


          2)高濃度混合乳液。


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