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    数控钻床钻头的设计要求


    浏览数∶2104 日期∶2012-8-27 11:49:28
        数控钻床[钻床:钻床指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动,钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单,加工精度相对较低,可钻通孔、盲孔,更换特殊刀具,可扩、锪孔,铰孔或进行攻丝等加工。加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动,刀具做旋转运动。]钻削刀具的设计开发是成功实现亚干式数控钻床加工的关键技术之一,直接影响到整个加工系统的稳定性和可靠性,是数控钻床加工顺利进行的重要保证。刀具的几何参数对于刀具的受力、断屑、耐用度、加工表枪质量等起着重要作用;而刀具枪对于刀具的切削效率、工作寿命、刀具与工件的亲和性等起着决定性影响。亚干式数控钻床加工的切削特性与传统的数控钻床加工有所区别,因此对数控钻床钻头的设计要求也有其特殊性。 
      (1)亚干式数控钻床加工对刀具的要求 
      ①由于数控钻床切削加工是在封闭状态下进行,又没有循环切削油冷却、润滑刀具,进行热量交换,因此切削区温度较高,这就要求刀片枪必须具有较高的强度、硬度以及良好的耐热性、红硬性和抗冲击性,同时刀具与切屑之间的摩擦系数应尽可能小。    
      ②在数控钻床加工中,刀具的排屑通道较长,切屑不易顺畅排出,对于采用空气排屑的亚干式加工而言,这一问题更为突出。为了保证排屑顺畅和迅速散热,必须增大排屑出口,减少空气阻力,加快排屑速度,缩短切屑停留时间。    
      ③亚干式数控钻床加工采用压缩空气排屑和雾化切削液冷却,因此切屑形状不能太宽太长。为防止切屑堵塞,最好是形成细小的“C”型切屑;为使切屑更快脱离刀枪,刀具与切屑的接触面不宜过大,为此可采用分屑刃或强制断屑措施。 
      针对以上几点要求,我们对刀具进行了结构分析和优化设计,使其满足系统的加工要求。 
      (2)刀具结构的选取及优化设计 
      数控钻床加工刀具的型式主要分为外排屑和内排屑两种。外排屑方式用于枪钻系统,适合加工小直径(一般φ<20mm)数控钻床。内排屑方式常用于BTA系统、喷吸钻系统和DF系统。喷吸钻系统和DF系统的功效相同,但由于喷吸钻系统结构较复杂,排屑空间受到双钻杆的限制,因此目前已较少使用。DF系统主要利用双进油装置对切屑进行推、吸双重作用,促使其顺畅排出。在排屑效果相同时,可减小密封压力,提高加工精度。BTA数控钻床钻头分为单齿和多齿两种,单齿刀具适用的孔径范围为φ6~φ25mm,多齿刀具则适合加工较大直径(φ25mm以上)的数控钻床。
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