U钻在镗铣床上的突出优势及弊端1.pdf

U 钻在镗铣床上的突出优势及弊端1．引言作为现代最前沿的高性能切削工具，u 钻具有其他钻削工具无可替代的优势，一方面，它使数控机床加工中高效实现插钻、镗削、螺旋插补和交叉孔镗削成为可能，并通过使用u钻获得良好的表面质量和高精度，使数控机床上钻孔不再成为阻碍生产效率提高的“ 瓶颈 ” 问题另一方面，使用转速高、刚性好、冷却系统强的数控机床为有效载体，则更好地发挥了 u 钻的高效性能，使 u 钻成为高效生产的倍增器，因此，u 钻在数控加工中得到了广泛推广和应用为最大限度地发挥u 钻见图 3万向想给I 导轮、 L J— 和数控机床的技术优势，作者针对u 钻技术在数控机床的实际运用中经常出现的问题，总结出一套通用的u 钻使用技巧，明显提高了加工效率2．U 钻在数控加工中的优势(1)u 钻可以在倾斜角小于30~的表面上打孔，而无需降低切削参数2)u 钻的切削参数降低30％后，可实现断续切削，如加工相交孔、相贯孔、相穿孔3)u 钻可实现多阶梯孔的钻削，并能镗孔、倒角、偏心钻孔图 3 无心磨床磨削多台肩十字轴示意图加工工艺为：一次性成形金刚滚轮装置修磨砂轮一一次性精磨四轴颈外圆及台肩外圆、倒角及过渡圆弧一磨削四轴颈端面。

由此可见，采用新型装置后，产品的磨加工工序由4 道减少为2 道，由四轴颈分4 次磨削改为2 次磨削，工人的劳动强度大大减轻，生产效率提高了2 倍，由于无心磨床的线速度比普通外圆磨床高，解决了轴颈的磨削烧伤问题；另外，一次性磨削后的产品轴颈光滑连接，表面粗糙度值从老工艺的R ：0．8 m 降低为 R = 0．4 m，消除了老工艺精磨轴颈产生的小台肩(如图4)经过万向节总成的疲劳寿命对比测试，同一种型号缸撼 l 冷加工光滑连接的十字轴万向节的疲劳寿命和静扭强度平均比老工艺生产的产品提高20％以上一(a)光滑连接(b)未光滑连接图 4 光滑连接的十字轴轴颈与未光滑连接的十字轴轴颈形貌对比4．结语①本装置的研究与开发可以实现多台肩十字轴产品的磨轴颈工艺在普通切入式无心磨床上一次性磨削，是一种十字轴新型的砂轮修整及成形磨削的新方法②本装置解决了普通外圆磨床加工工序的瓶颈问题，缩短了生产周期，降低生产成本，生产效率提高2 倍③解决产品的磨削烧伤问题，同时使加工表面粗糙度降低④通过一次性磨削光滑连接磨削的产品做的性能测试结果：疲劳寿命和静扭强度提高20％以上，确保了产品的安全性和可靠性4)u 钻可加工精度为± 0．0Stem，表面粗糙度值为尺= 1．6 m 的孔，并可实现高进给、高速度、高效率切削。

5)u 钻钻削时钻屑多为短碎屑，并可利用其内冷 系统进行安全排屑，无需清理刀具上的切屑，有利于产品的加工连续性，缩短加工时间，提高效率6)在标准长径比条件下，使用u 钻打孔时无需退屑7)u 钻为可转位刀具，刀片磨损后无需刃磨，更换较为方便，且成本低廉8)使用 u 钻加工出的孔表面粗糙度值小，公差范围小，可替代部分镗刀的工作9)使用 u 钻无需预打中心孔，加工出的盲孔底面较为平直，省去了平底钻头10)使用 u 钻技术不但能减少钻削工具，且因u 钻采用的是头部镶硬质合金刀片方式，其切削寿命为普通钻头的十几倍，同时，刀片上有四个切削刃，刀片磨损时可随时更换切削，新的切削节省了大量磨削和更换刀具时间，能平均提高工效6—7 倍3．U 钻在数控加工中经常出现的问题(1)刀片损坏过快，容易折断，加工成本增加2)加工时发出刺耳的啸叫声，切削状态不正常3)机床抖动，影响机床的加工精度4．U 钻在数控机床上的使用技巧(1)u 钻使用时对机床的刚性、刀具与工件的对中性要求较高，因此u 钻适合在大功率、高刚性、高转速的数控机床上使用2)使用 u 钻时，中心刀片应选用韧性好的刀片，周边的刀片应选用比较锋利的刀片。

3)加工不同材料时，应选用不同槽形的刀片，一般情况下，小进给、公差小、u 钻长径比大时，选用切削力较小的槽形刀片，反之粗加工、公差大、u 钻长径比小时则选切削力较大的槽形刀片4)使用 u 钻时一定要考虑机床主轴功率、u 钻装夹稳定性、切削液的压力和流量，同时控制好u 钻的排屑效果，否则将在很大程度上影响孔的表面粗糙度和尺寸精度5)装夹 u 钻时，一定要使u 钻中心与工件中心重合，误差小于2 m，并垂直于工件表面6)U 钻调整中心高时，只需每次将U 钻旋转 90Cutt ‰ ls 圆(调整好中心的u 钻钻出的底平面会有一个0．5mm 的凸起)7)使用 u 钻时，要根据不同的零件材料，选择合适的切削参数U 钻与普通钻头切削参数对比U 钻 普通钻提高零件进给量转速线速度进给量转速线速度效率材 jlsI { ， n／ ／ {， n／ ／(％) mm“r- ： (r ·m．m 一 ) (nl·IIlin 一 ) (him·r ) (r·rain 一 ) (m ·rain 一 ) 45 O．O6～ 2500— 200～ 0．04～ 400～lO 600 钢 O．18 3500 275 O．1 l000 淬硬0．05～ l500～ 80～ O．O3～ 无法5 10O0 钢 0．14 2000 200 O．O8 钻削不锈0．06～ l500— 115～ O．O3～ 200～8 75O 钢 O．18 3000 l65 O ．O8 800 铝合O．1～ 3O00— 3o0～ O．1～ l00O 一20 300 金 O．18 4500 385 O．15 2000 J 钛合O．O8～ l00O 一 40～ 0．04 ～ 200～1O 500 金 O．16 2O00 50 O．O6 800 (8)U 钻试切削时，一定不要因小心害怕而随意减小进给量或降低转速，而使u 钻刀片破损或u 钻损坏。

9)使用 u 钻加工时，刀片出现磨损或破损时，要仔细分析原因，更换韧性更好或更耐磨刀片10)使用 u 钻加工阶梯孔时，一定要先从大?LDI1 工，再加工小孔11)u 钻使用时注意切削液要有足够的压力，以便将切屑冲出12)u 钻上中心和边缘所使用的刀片是不同的，千万不可错用，否则将会损坏u钻刀杆13)使用 u 钻钻孔时，可采用工件旋转、刀具旋转以及刀具和工件同时旋转的方式，但是当刀具以线性进给方式移动时，最常用的方法是采用工件旋转方式5．结语采用以上u 钻的使用技巧，避免了数控加工中使用u 钻时经常出现的问题，不仅能很好地保证零件尺寸， 且从 U 钻与普通钻头切削专数对比一览表中也可以看出，使用u 钻技术后，零件的加工效率得到了成倍的增长， u钻与数控机床的完美结合更加有效地提高了生产效率，更好地发挥了数控机床加工效率高的特点。