cnc加工中心正確使用冷卻液對(duì)獲得良好的鉆孔性能至關(guān)重要,直接影響加工中的芯片去除、刀具壽命和加工孔的質(zhì)量。
(1)冷卻水的使用方法
1)內(nèi)部冷卻設(shè)計(jì)
cnc加工中心內(nèi)冷設(shè)計(jì)總是首選避免頭皮屑。尤其是cnc加工中心在加工長(zhǎng)頭屑材料和鉆孔更深的孔(3倍孔徑以上)時(shí)。水平鉆床的情況是,冷卻水從鉆頭中流出時(shí),不能有至少30厘米長(zhǎng)的切削液下降現(xiàn)象。
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2)外部冷卻設(shè)計(jì)
使用外部冷卻液可以在碎屑形成良好、孔深淺時(shí)使用。為了改善碎屑,至少要有一個(gè)冷卻液噴嘴(非旋轉(zhuǎn)應(yīng)用程序的兩個(gè)噴嘴)靠近刀具軸位置。
3)加工中心干法鉆孔技術(shù),不使用冷卻水
一般不建議干鉆孔。
a)可用于短碎屑材料,可用于洞深為直徑3倍的應(yīng)用
b)適用于水平機(jī)床
c)建議降低切削速度
d)加工中心刀具壽命縮短
建議不要將干鉆孔用于以下用途:
a)不銹鋼(ISO M和S)
b)可更換的鉆頭
4)加工中心高壓冷卻(HPC) (~70 bar)
使用高壓冷卻劑的好處是:
a)由于冷卻效果的提高,刀具壽命較長(zhǎng)
b)在不銹鋼等長(zhǎng)芯片材料加工中,可以提高去除芯片的效果,延長(zhǎng)刀具壽命
c)芯片移除性能好,安全性更高
d)根據(jù)指定的壓力和孔大小,提供足夠的流量以維持冷卻水的供應(yīng)
(2)冷卻水的使用技術(shù)
必須使用含有EP(極壓)添加劑的可溶性切削液(乳化液)。為了確保加工中心最佳刀具壽命,油水混合物的含油率必須在5%至12%之間(加工不銹鋼和高溫合金材料時(shí)必須在10%至15%之間)。提高切削液流量時(shí),必須用奶粉器檢查,不要超過建議的流量。
如果條件允許,與外部冷卻水相比,建議始終使用內(nèi)部冷卻液。
純油可以改善潤(rùn)滑效果,使不銹鋼應(yīng)用鉆孔時(shí)受益。必須與EP添加劑一起使用。整體硬質(zhì)合金鉆頭和旋轉(zhuǎn)刀片鉆頭均使用純油,效果良好。
壓縮空氣、霧切削液或微量潤(rùn)滑(MQL)可以成為成功的選擇,特別是在加工特定鑄鐵和鋁合金時(shí)。溫度升高會(huì)對(duì)刀具壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,因此建議降低切削速度。
02
芯片控制技術(shù)
芯片成型及碎屑是鉆孔中的重要問題,具體取決于工件材料、鉆孔/刀片槽的選擇、冷卻水壓力/容量、切削參數(shù)。
屑會(huì)使鉆頭朝半徑方向移動(dòng),影響孔質(zhì)量、鉆孔壽命和可靠性,或損壞鉆頭/刀片。
當(dāng)加工中心可以從鉆頭中順利排出時(shí),銑綃成型是允許的。識(shí)別它的最好方法是在鉆孔時(shí)監(jiān)聽。連續(xù)的聲音表示碎屑良好,間歇性的聲音表示碎屑堵塞。請(qǐng)檢查電源或電源顯示器。如果有異常,可能是因?yàn)樾酒氯?纯此樾?。頭屑長(zhǎng)而彎曲,但沒有彎曲的話,頭屑就會(huì)堵塞??炊?。有了碎屑,就能看到粗糙的表面。
碎屑好的洞(左)和受碎屑影響的洞(右)
避免碎屑的技巧:
1)要使用正確的切削參數(shù)和鉆孔/刀尖槽
2)確認(rèn)芯片形狀-轉(zhuǎn)移和速度調(diào)整
3)切削液流量和壓力檢查
4)檢查切削刃。如果整個(gè)芯片插槽不能正常工作,切削日損壞/崩潰可能會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)碎屑
5)檢查新工件的放置是否改變了切削加工性-調(diào)整切削參數(shù)
(1)可轉(zhuǎn)位刀片位的芯片
中央刀片形成的錐形芯片很容易識(shí)別。周圍刀片形成的碎屑類似于車床加工。
(2)全硬質(zhì)合金鉆頭芯片
切削日中心到周圍可以形成碎屑。請(qǐng)注意,第一次鉆工件時(shí)生成的初始芯片總是很長(zhǎng),但不會(huì)出現(xiàn)問題。
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(3)可更換鉆頭的芯片
03
控制進(jìn)給和切削速度
(1)切削速度Vc (m/min)的影響
除材料硬度外,切削速度也是影響刀具壽命及功耗的主要因素。
1)切削速度是決定刀具壽命的最重要因素
2)切削速度影響功率Pc (kW)和扭矩Mc (Nm)
3)切削速度越高,溫度越高,背面刀面磨損增加。尤其是周圍的小費(fèi)。
4)加工比較柔軟的長(zhǎng)渣材料(即軟鋼)時(shí),切削速度越高,有利于渣的形成
切削速度太高:
a)后刀刃磨損得太快
b)塑性變形
c)孔質(zhì)量差異和孔直徑分布
切削速度太低:
a)生成微型腫瘤
b)頭皮屑差異
c)更長(zhǎng)的切削時(shí)間
(2)轉(zhuǎn)移fn (mm/r)的影響
1)影響芯片形成、表面質(zhì)量和孔質(zhì)量
2)影響電力Pc (kW)和轉(zhuǎn)矩Mc (Nm)
3)古鎮(zhèn)州影響力Ff (N),工作條件不穩(wěn)定時(shí)要考慮
4)影響機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力
高供給率:
a)碎屑更堅(jiān)硬
b)縮短切削時(shí)間
c)刀具磨損小,但會(huì)增加鉆孔刀片開裂的風(fēng)險(xiǎn)。
d)孔質(zhì)量下降
低進(jìn)給率:
a)芯片長(zhǎng)且薄
b)提高質(zhì)量
c)加速刀具磨損
d)更長(zhǎng)的切削時(shí)間
e)鉆孔薄、剛性差異的零件時(shí),要保持較低的進(jìn)給率
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04
獲得高質(zhì)量洞的技術(shù)
(1)加工中心
確認(rèn)碎屑性能是否符合要求。芯片堵塞影響孔質(zhì)量、可靠性和刀具壽命。鉆頭/刀片槽和切削參數(shù)很重要。(2)穩(wěn)定性,工具夾緊
使用盡可能短的鉆頭。使用跳動(dòng)量最小的精制剛性夾持器。請(qǐng)確保機(jī)床主軸處于良好狀態(tài),并且正確對(duì)齊。確保零件是固定的和穩(wěn)定的。將正確的進(jìn)給率應(yīng)用于不規(guī)則的表面、坡度和交叉孔。
(3)刀具壽命
檢查刀片的磨損,并將刀具壽命管理程序設(shè)置為默認(rèn)值。最有效的方法是使用輸入顯示器監(jiān)控鉆孔。
(4)維護(hù)
定期更換刀片緊固螺釘。首先要清潔刀座,更換刀片,使用扭矩扳手。在重新研磨整個(gè)硬質(zhì)合金鉆頭之前,不要超過最大磨損量。
05
不同材料的鉆孔技術(shù)
(1)低碳鋼鉆孔技術(shù)
碎屑的形成可能會(huì)對(duì)經(jīng)常用于焊接零件的低碳鋼產(chǎn)生問題。鋼的硬度、碳含量、硫含量越低,碎屑越長(zhǎng)。
1)如果出現(xiàn)的問題與芯片成型相關(guān),則提高切削速度VC,減少進(jìn)給fn(加工普通鋼時(shí)需要增加進(jìn)給)。
2)使用高壓和內(nèi)部冷卻水供應(yīng)。
(2)奧氏體和雙相不銹鋼鉆井技術(shù)
奧氏體、雙相和超雙相材料可能會(huì)引起與芯片成型和碎屑相關(guān)的問題。
1)正確的槽型很重要。因?yàn)榍懈钣兄谡P纬珊团懦?。一般建議使用鋒利的切削刃。如果出現(xiàn)的問題與碎屑成型相關(guān),則增加輸送fn會(huì)使碎屑更容易斷裂。
2)內(nèi)部冷卻設(shè)計(jì),高壓。
(3)蠕墨鑄鐵(CGI)鉆孔技術(shù)
CGI通常不需要特別注意。產(chǎn)生比灰鑄鐵更大的碎屑,但碎屑很容易破碎。因?yàn)榍邢髁Ω?,所以?huì)影響刀具壽命。需要超耐磨的材料。典型的尖端磨損,如所有鑄鐵。
1)如果出現(xiàn)的問題與芯片成型相關(guān),則提高切削速度Vc,減少進(jìn)給fn。
2)內(nèi)冷設(shè)計(jì)。
(4)鋁合金鉆孔技術(shù)
毛刺形成和碎屑會(huì)成為問題。粘合可能會(huì)導(dǎo)致刀具壽命短。
1)使用低輸送和高切削速度,以確保最佳芯片形成。
2)為了避免短刀具壽命,可能需要測(cè)試不同的涂層,使粘合降至最低。這些涂層可能包括鉆石涂層,也可能完全不使用,具體取決于底座。
3)使用高壓乳劑或霧冷卻劑。
(5)鈦合金及高溫合金鉆孔技術(shù)
孔表面處理硬化會(huì)影響后續(xù)工藝。很難獲得好的碎屑性能。
1)選擇加工鈦合金的槽時(shí),最好有鋒利的切削刃。加工鎳基合金時(shí),堅(jiān)固的溝槽很重要。如果出現(xiàn)加工硬化問題,請(qǐng)?zhí)岣咻斔退俣取?/p>
2)最高70bar的高壓冷卻水可提高性能。
(5)淬硬鋼鉆孔技術(shù)
獲取可接受的刀具壽命。1)降低切削速度,減少熱量。調(diào)整進(jìn)給率,得到可接受且容易排出的碎屑。
2)高濃度混合乳液。