数控深孔钻床作为一种高效、精确的加工设备,在航空、航天、汽车、模具等领域有着广泛的应用。对于3轴数控深孔钻床而言,选择合适的刀具以及掌握斜孔加工技巧是保证加工质量的关键。以下将从刀具选择、加工技巧等方面进行详细解析,并辅以案例分析,帮助从业人员提高加工效率。
一、刀具选择
1. 刀具类型
数控深孔钻床3轴加工常用的刀具类型包括:钻头、铰刀、镗刀等。其中,钻头用于钻孔加工,铰刀用于铰孔加工,镗刀用于镗孔加工。针对斜孔加工,钻头和铰刀的应用较为常见。
2. 刀具材料
刀具材料的选择应考虑以下因素:
(1)加工材料:不同加工材料对刀具材料的磨损程度不同,刀具材料应具有较好的耐磨性。
(2)加工温度:加工过程中,刀具与工件接触会产生高温,刀具材料应具有良好的耐高温性能。
(3)加工精度:刀具材料应具有良好的硬度和韧性,以保证加工精度。
针对数控深孔钻床3轴加工,常用刀具材料包括:高速钢(HSS)、硬质合金(TiN、TiCN等)、陶瓷等。
二、斜孔加工技巧
1. 起始点定位
斜孔加工前,首先需确定起始点。根据加工图纸,在工件上标出起始点位置,并利用数控机床的坐标定位功能,确保起始点准确无误。
2. 起始角度调整
在起始点确定后,需调整钻头角度。根据加工要求,将钻头调整至所需角度,确保斜孔加工精度。
3. 加工速度和进给量控制
斜孔加工过程中,加工速度和进给量对加工质量有较大影响。一般来说,加工速度不宜过高,以免产生振动和热量过大;进给量不宜过大,以免刀具与工件发生碰撞。
4. 冷却与润滑
斜孔加工过程中,刀具与工件接触面积较小,散热效果较差,需采取有效的冷却和润滑措施。通常,采用冷却液进行冷却,并在刀具上涂抹润滑油。
三、案例分析
1. 案例一:加工材料为铝合金,加工斜孔尺寸为Φ20×30°,要求加工精度为±0.02mm。
分析:针对铝合金材料,选用HSS钻头,采用TiN涂层。加工过程中,将钻头角度调整至30°,加工速度为80m/min,进给量为0.2mm/r。经过加工,斜孔尺寸达到要求,加工精度满足图纸要求。
2. 案例二:加工材料为钢件,加工斜孔尺寸为Φ30×45°,要求加工精度为±0.01mm。
分析:针对钢件材料,选用硬质合金钻头,采用TiCN涂层。加工过程中,将钻头角度调整至45°,加工速度为60m/min,进给量为0.15mm/r。经过加工,斜孔尺寸达到要求,加工精度满足图纸要求。
3. 案例三:加工材料为铸铁,加工斜孔尺寸为Φ40×60°,要求加工精度为±0.005mm。
分析:针对铸铁材料,选用陶瓷钻头,采用无涂层。加工过程中,将钻头角度调整至60°,加工速度为40m/min,进给量为0.1mm/r。经过加工,斜孔尺寸达到要求,加工精度满足图纸要求。
4. 案例四:加工材料为不锈钢,加工斜孔尺寸为Φ50×75°,要求加工精度为±0.003mm。
分析:针对不锈钢材料,选用硬质合金钻头,采用TiCN涂层。加工过程中,将钻头角度调整至75°,加工速度为30m/min,进给量为0.08mm/r。经过加工,斜孔尺寸达到要求,加工精度满足图纸要求。
5. 案例五:加工材料为钛合金,加工斜孔尺寸为Φ60×90°,要求加工精度为±0.002mm。
分析:针对钛合金材料,选用陶瓷钻头,采用无涂层。加工过程中,将钻头角度调整至90°,加工速度为20m/min,进给量为0.06mm/r。经过加工,斜孔尺寸达到要求,加工精度满足图纸要求。
四、常见问题问答
1. 问:数控深孔钻床3轴加工斜孔时,如何确定起始点?
答:根据加工图纸,在工件上标出起始点位置,并利用数控机床的坐标定位功能,确保起始点准确无误。
2. 问:数控深孔钻床3轴加工斜孔时,如何调整钻头角度?
答:根据加工要求,将钻头调整至所需角度,确保斜孔加工精度。
3. 问:数控深孔钻床3轴加工斜孔时,如何控制加工速度和进给量?
答:加工速度不宜过高,以免产生振动和热量过大;进给量不宜过大,以免刀具与工件发生碰撞。
4. 问:数控深孔钻床3轴加工斜孔时,如何选择合适的刀具材料?
答:根据加工材料、加工温度和加工精度等因素,选择具有良好耐磨性、耐高温性能和硬度的刀具材料。
5. 问:数控深孔钻床3轴加工斜孔时,如何进行冷却与润滑?
答:采用冷却液进行冷却,并在刀具上涂抹润滑油,以提高加工效率和加工质量。
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