事實上,采用立式加工中心進行孔加工是最普通的加工方法,但是當進行深孔加工時,則會遇到很大困難。不過,目前已經有許多有效的方法來解決這個難題。
目標在于精確地加工出這些孔,并達到良好的重復定位精度和表面精度以及良好的經濟性。成功的深孔加工中最重要的因素是對加工原理的理解。必須了解當鉆孔時在孔的內部所發生的一切,并知道如何應用這些知識來指導你采用最有效的技術方法。
在長時間經驗積累的基礎上,解決深孔加工的三個主要問題:排出鉆屑且不能損傷工件表面;采用冷卻液來保持鉆具與工件的冷卻效果;以及使加工周期最小化。其它重要的因素包括加工精度,重復定位精度及表面粗糙度。通常來說,深孔是由孔的直徑與深度的比例來定義的。習慣上將大于等于5:1的認為是深孔加工。
一般來說,利用立式加工中心有兩種深孔加工方法。一種采用均分退刀深度來達到最終的深度。另一種是不同的退刀深度,每次的深度逐步遞減。
首先說,退刀排屑并不只限于深孔加工,在每次退刀中,即使只有很小距離,它也能起到折斷鉆屑的作用,從而排除了鉆屑落入孔內的問題。退刀排屑的時間決定了鉆屑的長度,去除纏繞在刀具上的鉆屑通常被稱作“天使的頭發”。這些鉆屑會令冷卻液隨著它從孔內排出,使鉆頭上的熱量聚集而引起刀具的過分磨損。這種情況最終將導致刀具徹底損壞。深孔加工與退刀排屑的缺點是花費了太多的時間來完成每個孔的加工。
在這種方法上,其時間將用在刀具的進刀與快速的退刀,再快速地退回和進刀。以一次退刀排屑的周期所需時間乘以被加工孔數再加上延誤的時間。即使每個孔只增加幾秒鐘,鉆孔效率也大大降低了。在工序多的產品加工中,這種低效率會成為嚴重制約。
另外就是說讓冷卻液到達孔的底部——當冷卻液不能到達深孔的底部時,切屑很可能堵塞了鉆槽,使熱量聚集而損壞鉆具與工件。
大多數加工設備的控制系統提供了深孔加工的鉆削加工,控制鉆具鉆入材料特定的距離后,從孔內完全退出,然后再鉆入孔中。此類鉆孔周期,當鉆頭退出時,鉆屑在冷卻液沖刷下會落入孔中。這種情況尤其會發生在鋼料的加工中。當鉆頭再次進入后,它將撞擊位于孔底部鉆屑。鉆屑在立式加工中心的刀具的作用下開始旋轉,將鉆屑切斷或熔化。在手動鉆孔中,操作者能感覺到切屑阻礙鉆頭旋轉,就停止加工來清理吹凈鉆屑。無論如何,這樣的加工周期可以編寫到程序中,在上次退刀排屑前暫停加工,以避免此類情況的發生。
在不同深度退刀加工循環的實例中,加工到1英寸使進行第一次退刀排屑,下一次退刀只再鉆入0.5英寸深,接著再進0.25英寸深,而最后一次退刀排屑只比上一次退刀再進0.05英寸深。鉆頭在孔中鉆的越深,減少退刀深度將有助于消除刀具周圍鉆屑的堆擠。鉆的孔越深則冷卻液進入也越困難,因此退刀既用于排出鉆屑也可以讓更多的冷卻液流到鉆具的頂部。

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