大长细比深孔仿形加工刀具系统设计摘要时，积屑瘤从生产到生长到最大。也即是说，切削温度为左右时，切屑与刀具间的摩擦系数最大，积屑瘤达到最高高度。随着切削速度相应的切削温度提高，积屑瘤的高度逐渐减小。高速切削时，由于切削温度很高以上，切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显著降低，积屑瘤也将消灭。所以我们日常精加工时，为了达到较低的已加工表面粗糙度的办法是采用在刀具耐热性答应范围内的高速切削，或采用低速或低速。影响积屑瘤的因素工件材料塑性越大，越容易产生积屑瘤。切削速度当工件材料定时，切削速度是影响积屑瘤的主要因素。规律高速或低速不易产生积屑瘤。图切削速度是影响积屑瘤的主要因素积屑瘤的作用优点积屑瘤的硬度比原材料的硬度要高，可代替刀刃进行切削，提高了刀刃的耐磨性同时积屑瘤的存在使得刀具的实际前角变大，刀具变得较锋利。缺点积屑瘤的存在，在实际上是个形成脱落再形成再脱落的过程.部分脱落的积屑瘤会粘附在工件表面上。刀具刀尖的实际位置也会随着积屑瘤的变化而改变.。同时，由于积屑瘤很难形成较锋利的刀刃，在加工中会产生定的振动。所以这样加工后所得到的工件表面质量和尺寸精度都会受到影响。积屑瘤的控制材料的性质材料的塑性越好，产生积屑瘤的可能性越大。因此对于中低碳钢以及些有色金属在精加工前应对于它们进行相应的热处理，如正火或调质等，以提高材料的硬度降低材料的塑性。切削速度当加工中出现不想要的积屑瘤时，可提高或降低切削速度，亦可以消除积屑瘤。但要与刀具的材料角度以及工件的形状相适应。冷却润滑冷却液的加入般可消除积屑瘤的出现，而在冷却液中加入润滑成分则效果更好。在精加工时怎样避免产生积屑瘤在精加工时，为了减少积屑瘤对加工表面质量的影响，可采取下列措施减少或避免。积屑瘤的产生提高切削速度或降低切削速度。因为积屑瘤是在定的切削条件下形成的，中等切削速度最容易形成积屑瘤，应尽量避开。增大刀具前角后角和刃倾角，使切削刃锋利，减小摩擦，排屑畅快。减小刀具前刀面的表面粗糙度值，减少切屑与前刀面的摩擦。浇注充分的切削液。.钻削加工利用孔加工刀具在钻床上进行各种类型的孔加工的切削方法。钻削运动可进行粗加工半精加工和精加工。主运动刀具的旋转运动进给运动刀具或工件的平动。钻削特点与加工范围特点钻削加工属于定尺寸切削加工，孔径尺寸受到刀具直径的限制。加工范围主要用于钻孔扩孔和铰孔，也可以用来攻螺纹锪沉头孔及锪凸台端面。图钻削工艺特点容易产生“引偏”引偏由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。被加工孔的端面和轴线不垂直。避免引偏的措施预钻锥形定心坑用钻套为钻头导向钻头的两个主切削刃，刃磨对称。排屑困难切削热不易传散.钻削的应用以下，大于.，要求高时需进步加工。成批大量生产中，广泛用钻模，多轴钻，组合机床。.扩孔铰孔扩孔用于对已钻孔的进步加工，可作为孔的半精加工或最终加工。特点和钻孔比刀齿数多个，故导向性好，切削平稳生产率高刀体强度和刚性较好没有横刃，改善了切削条件。因此，大大提高了切削效率和加工质量。般情况为铰孔用于中小尺寸孔的半精加工和精加工。般为铰孔特点刀齿数多个，故导向性好，切削平稳刀体强度和刚性较好容屑槽浅，芯部直径大铰孔余量小，故工件的受力变形和受热变形较小。且切削速度较低，不易产生积屑瘤。因此，铰孔的加工质量更好。铰刀的类型直柄机用铰刀锥柄机用铰刀硬质合金锥柄机用铰刀手用铰刀可调节手用铰刀套式机用铰刀直柄莫式圆锥铰刀手用锥度铰刀摇臂钻床在大型工件上钻孔，希望工件不动，钻床主轴能任意调整其位置。这就需用摇臂钻床。摇臂钻床广泛地用于大中型工件的加工。第章大长细比深孔仿形加工系统比较与研究深孔加工时,必须将切屑从孔内排出。对孔深孔径超过定大小的孔来说,只要排屑能力差,无论怎样提高刀具系统的性能!如使用能重切削和大走刀进给的刀具都是毫无意义的。因此,前人采用了各种排屑法也称为深孔加工系统,由于加工精度效率的关系,经淘汰只剩下三种系统,即枪钻系统喷吸钻系统系统。最近日本冶金株式会社把被称为系统的大长细比深孔仿形加工应用于生产取得了很好的效果。下面把系统和上述三种系统进行比较并加以说明。各深孔加工系统的共同点,第是用高压冷却液使切屑排出,其次是用硬质合金钻头进行高速高精度切削加工枪钻系统如图所示,冷却液由钻杆内部到达切削刃,切屑从孔内壁与钻杆形槽之间被冷却液的压力推出,即所谓冷却液推屑法。因为排屑空间大,切屑较易于排出。这种刀具的缺点是加工效率低,这是因为使用了枪形钻杆,会引起扭曲和弯曲,不能高速进给。图枪钻系统使用硬质合金刀具加工钢件时,如果加工时进给量很小,则将会使刀具后刃面的磨损增大,因此不得不使用耐磨性好的硬质合金,系硬质合金和钢的亲和力大,易于产生刀瘤而使加工表面光洁度变差,般在加工钢件时加工表面上会产生划痕。这种划痕随刀瘤的增大而增大。但是因刀具磨损量大而不能使用。系统如图所示,冷却液从孔的内壁和钻杆外径之间的缝隙里到达切削刃,切屑被冷却液从钻杆内孔中推出。由于刀具的柄，即钻杆是管状的,因而刚度好,有可能进行大进给量的高效切削。但在加工小孔时,由于冷却液通道小,排屑困难,故加工直径以下的孔大长细比深孔仿形加工刀具系统设计摘要音看切屑观察机床负荷及压力表触摸振动等外观现象来判断切削过程是否正常。.切削热不易传散。般切削过程中的切削热被切屑带走，而大长细比深孔仿形加工只有，刀具占切削热的比例较大，扩散迟易过热，刃口切削温度可达必须用强制有效的冷却方式。.切屑不易排出。由于孔深，切屑经过的路线长，容易发生阻塞，造成钻头崩刃。因此，切屑的长短和形状要加以控制，并要进行强制性排屑。.工艺系统刚性差。因受孔径尺寸限制，孔的长径比较大，钻杆细而长，刚性差，易产生振动，钻孔易走偏，因而支撑导向极为重要。加工法，也就是内排屑高效率钻削法。它是在枪炮钻基础上发展起来的，采用圆形空心钻杆和高压密封装置，将大量高压切削液压入钻杆和工件孔壁之间的环形间隙中，流入切削区，然后和切屑起从钻杆的内孔中排出。由于切屑不会划伤工件孔壁，加之环形间隙中的高压切削液能起到阻尼钻杆振动的作用见图。因此加工方法具有加工表面粗糙度值低精度高，钻孔效率高及刀具系统性能好等优点。法工作原理图第章内排屑深孔钻切屑的处理与控制切屑的处理与控制是深孔钻钻削难于解决的问题，关系到钻削是否顺利，生产效率的高低，经济效益等切问题。.切屑形成的基本理论与屑形控制由于金属切削过程是在高温高压高速下进行，因此切屑的形成机理相当复杂。为了在切削加工中有效控制屑形，提高加工效率，改善加工表面质量，有必要对金属切削过程的些基本理论进行深入研究和探讨。滑移与滑移线机械制造是利用金属塑性变形机理，采取滚压轧制冷拔或切削加工等方法，使零件达到要求的形状和尺寸。根据金属塑性变形理论可知，金属产生塑性变形的基本机理是滑移，即清移是金属最主要的塑性变形方式。金属的滑移仅在剪应力作用下才能发生，即当剪应力达到金属材料的剪切强度极限时，便会产生塑性变形。在平面变形条件下，多晶体金属中的滑移是沿最大剪应力方向发生的，即滑移带与最大剪应力迹线相重合。假设在连续应力场塑性区内最大剪应力迹线是无限密集的，则沿最大剪应力方向不断由点到与其无限接近的另点，即可在变形平面上绘出两组相互正交的曲线如图所示，从而形成由切屑形成过程中第变形区内部分滑移线与流线或相邻部分组成的格子。滑移线的微分方程为第组滑移线第二组滑移线图滑移线和最大剪应力迹线图与滑移线相切的直角坐标系第第二滑移线的参变量分别用和代替。选取滑移线为两曲线坐标轴，用坐标轴的曲线坐标，表示平面上点的位置见图。这样，在曲线坐标网的任线上坐标等于常值在任线上坐标等于常值。因此，在无限接近点处，坐标曲线和与选取的直角坐标轴相重合，因此可认为，式中，和分别为曲线和的弧长微分。因此有由于直角坐标轴与滑移线相切，因此对于而言，。由于沿曲线和的角度是不断变化的，因此偏导数不等于零，从而使切屑在形成过程中产生变形和卷曲。图两滑移线间的滑移线转角图切屑中的应力切屑的变形和卷曲根据滑移线性质的汉基定理可知，滑移线与与是无限接近的。线在点与点的法线的交点为线在点的曲率中心线在点与点的法线的交点为线在点的曲率中心。在图中。线在点的曲率半径等于线在点的曲率半径加上滑移线由点与点的弧长增量。由于弧长见图，从而使切屑发生变形。同理，由于弧长，切屑必然发生卷曲。在图中，用个剪切面代替第变形区，如果用点流动到剪切面上的点，第二滑移线与第滑移线在点的切线垂直，即剪应力与平行于第滑移线在点的切线的正应力形成直角。在坐标系内，为原点，即为第二滑移线的切线，轴即为和的合力方向，并与成的夹角，与第滑移线在点的切线的夹角为。由于和的夹角为。和形成个力矩，使切屑以空间坐标时为为轴发生卷曲。此外，随着切屑在前刀面上流动，其底层受到挤压，晶粒被拉长，造成切屑底部膨胀，促使切屑进步弯曲变形，引起切屑卷曲。切屑屑形及其控制金属材料的性能不同，其滑移性质也不相同，即使在相同条件下进行切削，所得切屑的类型尺寸变形程度也不相同。对于多晶体的塑性金属，切应力与作用于滑移线上的正应力的大小和方向无关，引起滑移面切变的原子移动是依次发生的，因此在切削塑性金属时容易得到连续状切屑。低塑性金属或因形变硬化使塑性变差的金属的切应力与正应力的大小和方向有关，容易产生刚性滑移或称机械滑移，它与塑性金属发生的位错式滑移明显不同，由原子层组成的原子群在滑移面上相对于另些材料层同时滑动，随着滑移的产生，滑移带的不完整性破坏增大，结果将导致宏观完整性破坏。因此，切削脆性金属时，容易因机械滑移而得到崩碎切屑。车刀几何参数示意图切削塑性金属时，断屑是需要解决的主要矛盾。为有利于断屑，应尽可能增大切屑的基本变形和附加变形。如以较高切削速度切削碳钢或合金钢时，为得到螺旋卷屑长紧卷屑或形切屑，车刀应采用外斜式卷屑槽见图，刀具合理几何参数范围，，值由背吃刀量则和进给量决定，当时，.。文献等给出了这方面的些参考数据，但文献中给出的切削用量刀具几何参数尤其是倒棱卷屑槽等参数以及附加断屑台或断屑器结构尺寸等与切削用量相匹配的数据多是在特定试验条件下得出的，如工件材料性质