數(shù)控鉆床鉆削刀具的設(shè)計開發(fā)是成功實現(xiàn)亞干式數(shù)控鉆床加工的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接影響到整個加工系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,是數(shù)控鉆床加工順利進(jìn)行的重要保證。刀具的幾何參數(shù)對于刀具的受力、斷屑、耐用度、加工表槍質(zhì)量等起著重要作用;而刀具槍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。亞干式數(shù)控鉆床加工的切削特性與傳統(tǒng)的數(shù)控鉆床加工有所區(qū)別,因此對數(shù)控鉆床鉆頭的設(shè)計要求也有其特殊性。
(1)亞干式數(shù)控鉆床加工對刀具的要求
?、儆捎跀?shù)控鉆床切削加工是在封閉狀態(tài)下進(jìn)行,又沒有循環(huán)切削油冷卻、潤滑刀具,進(jìn)行熱量交換,因此切削區(qū)溫度較高,這就要求刀片槍必須具有較高的強度、硬度以及良好的耐熱性、紅硬性和抗沖擊性,同時刀具與切屑之間的摩擦系數(shù)應(yīng)盡可能小。
②在數(shù)控鉆床加工中,刀具的排屑通道較長,切屑不易順暢排出,對于采用空氣排屑的亞干式加工而言,這一問題更為突出。為了保證排屑順暢和迅速散熱,必須增大排屑出口,減少空氣阻力,加快排屑速度,縮短切屑停留時間。
?、蹃喐墒綌?shù)控鉆床加工采用壓縮空氣排屑和霧化切削液冷卻,因此切屑形狀不能太寬太長。為防止切屑堵塞,{zh0}是形成細(xì)小的“C”型切屑;為使切屑更快脫離刀槍,刀具與切屑的接觸面不宜過大,為此可采用分屑刃或強制斷屑措施。
針對以上幾點要求,我們對刀具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化設(shè)計,使其滿足系統(tǒng)的加工要求。
(2)刀具結(jié)構(gòu)的選取及優(yōu)化設(shè)計
數(shù)控鉆床加工刀具的型式主要分為外排屑和內(nèi)排屑兩種。外排屑方式用于槍鉆系統(tǒng),適合加工小直徑(一般φ<20mm)數(shù)控鉆床。內(nèi)排屑方式常用于BTA系統(tǒng)、噴吸鉆系統(tǒng)和DF系統(tǒng)。噴吸鉆系統(tǒng)和DF系統(tǒng)的功效相同,但由于噴吸鉆系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,排屑空間受到雙鉆桿的限制,因此目前已較少使用。DF系統(tǒng)主要利用雙進(jìn)油裝置對切屑進(jìn)行推、吸雙重作用,促使其順暢排出。在排屑效果相同時,可減小密封壓力,提高加工精度。BTA數(shù)控鉆床鉆頭分為單齒和多齒兩種,單齒刀具適用的孔徑范圍為φ6~φ25mm,多齒刀具則適合加工較大直徑(φ25mm以上)的數(shù)控鉆床。