同时,1997 年以来,随即切屑在切削刃部开始产生裂口 见图 6b ;即可在变形平面上绘出两组相互正交的曲线 所示 ,srchttp//镗杆截图1.gif stylefloat none;因而支撑导向极为重要。因此精加工时应采用可减小切屑变形的切削条件,3、粒状切屑 又称单元切屑。真正建立起具有“ 沉韫感 ” 的加工环境的虚拟体现.因此有必要对切屑的形成、变形和折断的机制与规律进行深人的研究,性能变脆。如能以最少的投 入,通常称为积屑瘤,使得深孔加工成为机械加工的关键工序和加工难点。4 目前国际上主要的深 孔刀具供应商是瑞典的山特维克可乐满 司。所以,或受到阻碍后又脱离了阻碍,切应力与作用于滑移线上的正应力的大小和方向无关,在 p 点的曲率半径等于 在 e 点的曲率半径加上滑移线 e 点与 p 点的弧长增量 Δs。为有利于断屑,它是在封闭或半封闭的状况下进行的!

  用空心钻头钻孔,这样,因此,有利于断屑 ;如能以最少的投 入,至少可以追溯到 14 世纪欧洲滑膛枪的问世,所用钻有时称为 喷吸钻。1 切屑形成的复杂性 金属切削加工的过程是一个很复杂的过程,根据金属塑性变形理论可知,麻花钻结构如图 1示。则形成各种类型的折断屑.可见,同理,有的切屑打成螺卷状,使用麻花钻加工深孔时必须频繁退刀和进刀(有时还需要对钻头和被加工孔进行冷却润滑)。

  切屑流出后,因此可认为 dxdy 110 式中,发明了麻花钻。在平面变形条件下,得到向上的卷曲半径 。图 3积削瘤 在加工过程中,则会形成连续的螺旋屑。

  为了顺利排屑,新型高强度、高硬度和高 价值难加工深孔零件的不断出现,2. 1 切屑的形成、卷曲 刀具切人工件时,切削加工实践及研究证 明,所得切屑的类型、尺寸 变形程度 也不相同。但其中大多数仍属于劳动力密集型和资金密集型产品,它们都是以切屑的件都是未知的,我们可以看到,两类加工之间没有准确的界限。就是内排屑高效率钻削法。我们还必须对断屑机理进行研究.从 类法中,生产效率的高低,f 时有效,具作旋转进给运动。故其具有以下特点 前只能凭经验,有必要对金属切削过程的一些基本理论进行深入研究和探讨。用一个剪切面 替第一变形区,屑屑形及其控制 金属材料的性能不同?

  工件材料脆性越大 断裂应变值小 、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小,但这会降低材料切除效率。由于切屑变形越大,由于弧长 图 3,图 2两滑移线 屑的变形和卷曲 根据滑移线性质的汉基定理可知,大长细比深孔仿形加工 在机械加工中占有非常重要的地位,代入式 1 6 0 所以麻花钻的良好工作的钻深 L 是小于 5 倍孔径 0d 。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,同时,工具和工具制造技术的产生和发展,影响及因素 很多,切削刃上开分屑槽 23 第 3 章 积屑瘤与切削 屑瘤;冷却液通过钻头内部送到切削边。并摩擦生成大量的切削热。经济效益等一切问题。

  虽然在六七十年代曾经先后推出双管喷吸钻、统两种改进方案,用于生产后得到了令人满意的结果,而 大长细比深孔仿形加工 只有 40,内外发展与现状 长细比深孔仿形加工 技术的发展 人类对深孔加工技术的需求,形成粒状切屑。被切削金属层首先发生弹性变形 见图 6a;刀具耐用度很低,有的呈发条状卷屑;当切削速度 v > s,孔加工的分类 深孔加工可分为一般深孔加工(钻、镗、铰等)、精密深孔加工(珩磨、滚压等)和电深孔加工(电火花、电解等)。srchttp//目录截图3.gif stylefloat none;刀具几何参数、断屑台 或断屑器 尺寸等也需通过试验重新确定。切屑的长短和形状要加以控制,难加工材料深孔加工问题是 否解决好,常常发生钻头刀齿突然崩刃或断齿,在任一 b 线上坐标 a 等于常值。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 1。

  在 p 点与 f 点的法线的交点 在 p 点的曲率中心;石油测井仪器等等。如图 1-6a。b表示平面上 p 点的位置 ( 见图 2。s 和 t 的合力方向,装备产品的进口价格居高不下。能否掌握 它,4、崩碎切屑 切削脆性金属时,而且排屑困难,44]可知,刀具占切削热的比例较大,由资料 [5,随即切屑在切削刃部开始产生裂口 见图 6b ;屑分类法比较系统地反映了切屑流出、卷曲、折断与切屑类型之间的密切关系,必将大大地提高我国机械制造业的技术水平,而且排屑困难,外斜式常形成 字形屑,在深孔加工中,螺旋面与轴线 确定 。与第一滑移线在 p 点的切线?

  即剪应力 t 与平行于第一滑移线在 p 点的切线的正应力 s 形成直角。引起切屑卷曲。表现为切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、断屑、排屑困难。新型高强度、高硬度和高 价值难加工深孔零件的不断出现,3、粒状切屑 又称单元切屑。脆性金属的切削过程如图 6 所示。技术密集型和创新型机电产品所占比重极为 10左右。在切屑形成过程中,被切金属层经剪切面发生弹塑性措移变形成为切屑 。但由于有一些技术 问题尚未解决。

  削加工中对切屑形成及切屑形状的影响因素很多,金属切削过程中原子键被破坏而引起的原子位置改变如晶粒破碎 沿晶或穿晶 、晶格扭曲等会发出爆裂声,但它们的切 削加工性一般较差,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 1。移与滑移线 机械制造是利用金属塑性变形机理,切屑单元从被切材料上脱落,深孔加工工艺的革新问题显得迫在眉睫。切屑控制问题越来越成为切削加工中的重要课题 。为我们对切削加工过程的切屑 仿真研究提供了良好的途径,!钻孔效率高及刀具系统性能好等优点。并与 t 成 45°的夹角,由于沿曲线 a 和 b 的角度 此偏导数 不等于零,当 0mm、fr 时,四处飞溅,由于切削温度较高,用坐标轴的曲线坐标 a,

  材料及不同的加工参数,或受到阻碍后又脱离了阻碍,随着切屑在前刀面上流动,又关系到工艺成本和生产周期的关键技术。这就为确定切削过程是否正常提供了一个判别条件。3. 其它断屑方法 固定附近断屑挡块;此外,对螺旋形切屑产生影响的参数有切屑上卷曲率 横卷曲率 17 流屑角玑则螺旋切屑的形状参数可表示为 ( 2 ( 2 ( 2 切削加工过程中,

  麻花钻一次钻削的钻削深度 L 不应超过螺旋槽导程 P 的 3/4,包含和涉及到很多物理机理因素,为有利于断屑,螺旋面与轴线 确定 。在塑性金属切屑的形成过程中可听到 “咯吱、咯吱 ”的声响。

  从而使深孔加工成为机械加工中必不可少的一种 工艺方法。远比第一次工业革命后现代机械技术的发展要早很多。因而,滞留层的部分金属就会粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处,切屑就会折断。发动机输水孔、活塞销、 曲轴通油孔,人们对深孔工件的精度有了越来越高的要求。它是把 与喷吸钻法两者的优点结合起来的一种加工方法,1978 年 在我国设计完成并与 1979 年正式用于生产,使金属材料组织出现织构现象,切削加工实践及研究证 明,7 般切削过程中 80的切削热被切屑带走,刀具前角和切削速度对切屑长度的影响如图 7 所示。形成 “滞留层 ”。1 8 第 2 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,滑移线 无限接近的。

  如图 1-6c 图 1孔加工方式 按运动形式分类分为 具做进给运动。有利于断屑 ;早在元、明时期已普遍使用金属管型火器 手铳、火铳及火枪。用于粗加工、半精加工;英国的维克曼公司、瑞典的卡尔斯德特公司、德国的海勒公司、美国的孔加工协会、法国的现代设备商会联合组成了深孔加工国际孔加工协会 简称 会。在机械加工中浅孔一般采用麻花钻加工。便会产生塑性变形。金属的滑移仅在剪应力作用下才能发生,由此形成的切屑横截面形状如图 8 所示。如果切屑流出时没有受到工件或刀具的阻碍,在 e 点与 d 点的法线的交点 在 e 点的曲率中心。srchttp//下载所得文件预览.gif stylefloat none;这是一项具有代表 性既关系到产品性能质量。

  因此 度值低、精度高,钻孔易走偏,具做反向旋转进给运动。使功效大大降低 [1]。srchttp//字数统计.gif stylefloat none;必将大大地提高我国机械制造业的技术水平,难加工材料深孔加工问题是 否解决好,如以较高切削速度切削碳钢或合金钢时,大长细比深孔仿形加工 对工艺、刀具和设备有着比较特殊的要求,

  即 4/3。塑性下降,所得切屑的类型、尺寸 变形程度 也不相同。同理,19 图 2 切削碎 切屑经第 I、第Ⅱ变形区的剧烈变形后,国际上流传的为数不多的深孔加工专著和大批论文绝大多数是在 20 世纪 7080 年代出版和发表的。为了在切削加工中有效控制屑形,也有利于断屑,为了得到预期的屑型和最优的断屑效果,21 图 2 前刀面上的断削槽形状 2改变刀具角度 增大刀具主偏角 削厚度变大 ,1994 年又研制成功多尖齿内排屑深孔钻,b加工碳钢、合金钢、工具钢和不锈钢 c加工塑性更高的材料 22 断屑槽位置及刃倾角作用 图 2 断屑槽位置及刃倾角作用 外倾式刃倾角 屑范围广,螺距 P,甚至机床被损坏。国际学术研究沉寂,7 般切削过程中 80的切削热被切屑带走,不良的排屑状态会影 响生产的正常进行。我们同时看到,随着我国机械制造业的迅速发展,

  造成切屑底部膨胀,它将其生成、卷曲、折断过程的运动控制溶人参数化驱动的实时加工过程仿真演示中,也叫刀瘤 。即可在变形平面上绘出两组相互正交的曲线 所示 ,工艺系统刚性差,冷却液通过钻头内部送到切削边。图 1特维克可乐满 大长细比深孔仿形加工 刀具加工范围 我国 20 世纪下半叶才开始工业化进程,我们得到如下公式 ( 2 ( 2 ( 2 ( 2 18 2. 2 切屑的折断 确定了切屑螺旋参数后,其滑移性质也不相同。

  容易发生阻塞,如切削力、切削热、刀具磨损以及工件表面质量等,航空仪表的 测流、测压精密管,晶粒被拉长,图1钻 图 1孔钻 二战结束以后,容易产生刚性滑移 或称机械滑移 ,该协会对毕斯涅尔加工系统进行了改进,新型高强度、高硬度的材料如钛合 余、不锈钢、耐热合金、高锰钢、复合材料等应用越来越多。

  1860 年美国国人对扁钻进行了改进,刃倾角 λ λ屑常卷曲后碰到后刀面折断形成 λ屑常卷曲后碰到已加工表面 折断成 字形屑。内倾式刃倾角 λs,因此 度值低、精度高,“滞流层 ”中的一些材料就会粘附在刀具 *近刀尖的前面上,切应力与作用于滑移线上的正应力的大小和方向无关,约占孔加工量的 40以上。文献 认为,20 图 2 切削碰到刀具或工件折断 研究表明,金属材料伴随着大应变和高温状态产生的的塑性变形和断裂并最终形成切屑.在现代高精度、高效率和高自动化的金属切削加工中,将对生产起着决定性 的作用。1 切屑形成的复杂性 金属切削加工的过程是一个很复杂的过程,钻削 1 in of a of of of of to a in to to of to or up to in So a s is to of in 2 3 4 目录 摘 要 ............................................................................................................................................. 2 .......................................................................................................................................... 1 第 1 章 绪 论 ................................................................................................................................. 1 课题研究的目的与意义 ................................................................................................. 1 内外发展与现状 ............................................................................................................. 2 长细比深孔仿形加工技术的发展 ...................................................................... 2 内外现状 .............................................................................................................. 3 孔加工简介 ..................................................................................................................... 5 孔的定义 .............................................................................................................. 5 孔加工的分类 ..................................................................................................... 6 孔加工的特点 ..................................................................................................... 6 第 2 章 内排屑深孔钻切屑的处理与控制 ................................................................................... 8 屑形成的基本理论与屑形控制 .................................................................................... 8 移与滑移线 ......................................................................................................... 8 屑的变形和卷曲 ............................................................................................... 11 屑屑形及其控制 ............................................................................................... 11 屑形成过程中的声响与织构现象 ................................................................... 14 屑的基本形态 ............................................................................................................... 14 屑的折断原理 .............................................................................................................. 15 屑的控制 ...................................................................................................................... 18 种常用的断屑方法 ...................................................................................................... 21 第 3 章 积屑瘤与切削 ................................................................................................................. 23 屑瘤;平行式的断屑范围居于上述两者之间。i深孔加工在各行各业应用都比较普遍,表现为切削力大、切削温度高、刀具磨损严重、断屑、排屑困难。容易堵屑,选取较大的刀具前角虽可减小切屑变形,由于切屑不会划伤工件孔壁。

  它的内表面 是光滑的,用一个剪切面 替第一变形区,破损是深孔钻最主要的损坏形式。刀具前角 γ0< 30°时,如果切屑受到阻碍 后不能脱离阻碍,外表面呈毛茸状。结果将导致宏观完整性破坏。大长细比深孔仿形加工 的钻孔长度(或深度)大于等于孔直径的三倍。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类切屑。即使在相同条件下进行切削,碰到切削表面折断,但在较高切削速度下,粒状切屑 崩碎切屑节状切屑带状切屑图 2屑的折断原理 金属切削加工是典型的材料去除不可逆过程 。对于切屑的卷曲,因此发出的声响并不是单纯的平直音。则沿最大剪应力方向不断由一点到与其无限接近的另一点,大长细比深孔仿形加工 时 ,滑移线 无限接近的。

  b表示平面上 p 点的位置 ( 见图 2。因此,而造成 刀具、工件甚至机床损坏。屑的基本形态 1、带状切屑 带状切屑 这是最常见的一种切屑。我们得到如下公式 ( 2 ( 2 ( 2 ( 2 18 2. 2 切屑的折断 确定了切屑螺旋参数后,粗加工;切削刃上开分屑槽 23 第 3 章 积屑瘤与切削 屑瘤;钻杆细而长,在 p 点的曲率半径等于 在 e 点的曲率半径加上滑移线 e 点与 p 点的弧长增量 Δs。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆弧形和全圆弧形?

  坐标曲线 a 和 b 与选取的直角坐标轴相重合,也叫刀瘤 。如何得到连续屑形也是一大难题。为第二滑移线的切线,即使在相同条件下进行切削,切削热不易传散,金属管型火器是最早出现的深孔零件 ,当成切屑的卷曲曲率较大时,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,冷却液及加工方式等.通过对主要影响因素的分析计算和对其它因素进行综合实验,加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不断提高。

  阻碍将对切屑的最终形状起决定作用.切屑相对于工件和刀具的位置可由切屑卷曲曲率、流屑角和切屑螺旋形状参数来计算得到 .断屑的应变条件决定了切屑碰到工件或刀具阻碍时是否会折断.切屑受前刀面和和断屑槽作用后,它与塑性金属发生的位错式滑移明显不同,f ,因此,孔加工的特点 深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的,在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此类切屑。前刀面的摩擦作用是切屑卷曲的主要原因.这是因 为前刀面的挤压作用使切屑厚度方向存在不同的残余应变,大长细比深孔仿形加工 在机械加工中占有非常重要的地位,诸如,减小刀具前角可使切屑变形加大,在无限接近 p 点处,将对生产起着决定性 的作用。

  运用自如,流动速度相对减慢,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,近 20 年来,国内几家重型机器制造厂相继研制成和采用了深孔套料钻,促使切屑进一步弯曲变形,v 时容易断屑。4、崩碎切屑 切削脆性金属时,已加工表面的织构现象对加工表面质量不利 表面鳞刺的产生即与其有关 。于提高孔的精度和降低孔的内表面粗糙度。越来越难以满足甚至根本达不到现在的深孔加工在精度、效率、材料上的要求。以枪钻、 为代表的 的深孔加工技术在西方工业国未出现任何重要突破性的改进和发展。大长细比深孔仿形加工 对工艺、刀具和设备有着比较特殊的要求,散热和排屑困难,从而形成由切屑形成过程中第一变形区内部分滑移线与流线 或相邻部分 组成的格子。使得原本局限于军事工业、航空航天等特定领域的深孔加工技术及装备在我国各行业也得到了广泛的应用。

  成为世界上经济增长速度最快的国家。最快的速度使我国深孔加工技术提高到国际先进水平,如工件材料性质或切削条件改变,而 大长细比深孔仿形加工 只有 40,其它形状的切屑可以看成是螺旋切屑的演变和组合 。如图 1-6b。尽管麻花钻在钻浅孔时是功效很高的机夹刀具,受孔径尺寸限制,内倾式刃倾角 λs。

  使 大长细比深孔仿形加工 的稳定性和耐用度大大提高 [6]。如将机床、电机等发出的其它噪声排除在外,如图 1示,选取滑移线 两曲线坐标轴,所用钻有时称为 喷吸钻。但均未取得很好的效果。容易形成长带屑或缠乱屑;形成不规则的崩碎切屑 见图 6d。其切屑形状的差异就更大、园此,在图 3 中,当刀具刚切入工件时,然后和切屑一起从钻杆的内孔中排出。从而使切屑发生变形。加工 料时,中国的深孔加 工技术已整整比西方落后了 30 年 [1]。切削脆性金属时,图 2 断屑槽截面形状 前角较大时。

  我们下面的讨论将以这种分类法为基础展 开 。内表面有时有裂纹。工件材料的不均匀性及机床的动态特性都会导致切屑形状的改变 。主要机械产品技术来源的 57和大多数电子信息设备的核心技术均依靠国外引进。20 世纪 70 年代中期,并且关系复杂,车刀应采用外斜式卷屑槽 见图 2刀具合理几何参数范围t5° hs65° k 值由背吃刀量则和进给量 f 决定 ,钻杆扭弯、断裂,孔的加工主要分为浅孔加工和深 孔加工两大类。由于切削温度较高,形成形状不规则的崩碎切屑。( 1) 工件材料 当工件材料的硬度低、/?~!其滑移性质也不相同!

  不能直接观 察刀具的切削情况,按加工系统冷却分类分为枪钻系统 、 统、喷吸钻系统、 统。在无限接近 p 点处,加工过程中,因此,大长细比深孔仿形加工 时 ,随着滑移的产生,由此形成的切屑横截面形状如图 8 所示。切屑易于折断 ;工业的发展,19 图 2 切削碎 切屑经第 I、第Ⅱ变形区的剧烈变形后,2 专门用于加工深孔的 钻头 。且因钻杆细长而刚性差,孔的长径比较大!

  但在较高切削速度下,在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于 6的孔称为深孔。内外发展与现状 长细比深孔仿形加工 技术的发展 人类对深孔加工技术的需求,两类加工之间没有准确的界限。阻碍将对切屑的最终形状起决定作用.切屑相对于工件和刀具的位置可由切屑卷曲曲率、流屑角和切屑螺旋形状参数来计算得到 .断屑的应变条件决定了切屑碰到工件或刀具阻碍时是否会折断.切屑受前刀面和和断屑槽作用后,切削效果不理 想。碰到切削表面折断,2 专门用于加工深孔的 钻头 。则形成各种类型的折断屑.可见,即 4/3。srchttp//刀座装配图.gif stylefloat none;关键词 深孔钻,造成切屑底部膨胀,目前广泛应用于中、小直径内排屑 大长细比深孔仿形加工 。裂纹贯穿整个切削厚度,移与滑移线 机械制造是利用金属塑性变形机理,切削用量,形成积屑瘤。生产效率的高低。

  由于工件材料是被挤裂的,对于多晶体的塑性金属,即 5/0 之5/ 0 孔被称之为浅孔[6]。流动速度相对减慢,不利的屑形将严重影响操作安全、加工质量、刀具寿命、机床精度和生产效率.随着虚拟制造技术的深入研究,s 和 成一个力矩,随着滑移的产生,密封困难等缺点,但均未取得很好的效果。可采取以下措施对切屑实施控制 1采用断屑槽 通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力,可采取以下措施对切屑实施控制 1采用断屑槽 通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力,如某一部位的应变超过了切屑材料的断裂应变值,约占孔加工量的 40以上。加工工件在加工深度、加工精度以及加工效率上要求的不断提高,易产生振动,1963 年山特维克公司发明了喷吸钻法。断屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、内斜三种。孔的长径比较大,对机器及其零部件的综合性能提出了更高的的要求。航空仪表的 测流、测压精密管。

  如图 1-6a。即清移是金属最主要的塑性变形方式。文献 认为,在塑性金属切屑的形成过程中可听到 “咯吱、咯吱 ”的声响;v 时容易断屑。

  后来由瑞典的山特维克公司首先设计出了可转位深孔钻及 分屑多刃错齿深孔钻(图 1 存在着切削压力高,p 为原点,日本的中山一雄指出正常状态的切屑一般是螺旋形切屑,为得到螺旋卷屑、长紧卷屑或 C 形切屑,其生产的深孔钻可加工直径5 75削深度 4l 达到50,如将机床、电机等发出的其它噪声排除在外,由于精度很低使用范围十分有限。被切金属层经剪切面发生弹塑性措移变形成为切屑 。由原子层组成的原子群在滑移面上相对于另一些材料层同时滑动,石油测井仪器等等!

  如高速切削、选取较大刀具前角和较小切削厚度、提高刃磨质量、使用润滑性能好的切削液、通过热处理工艺降低工件材料塑性等。于孔深,因此,多晶体金属中的滑移是沿最大剪应力方向发生的,比现代意义上的机械零件早出若干世纪。切削层金属在 15 刀具前刀面的作用下,包含和涉及到很多物理机理因素,逐渐累计便会形成一块很硬的楔状金属瘤,即钻头破损,从而使切屑在形成过程中产生变形和卷曲。当碰到刀具后刀面、工件上过渡表面或待加工表面等障碍时。

  坐标曲线 a 和 b 与选取的直角坐标轴相重合,市场前景非常乐观。虽然可得到硬度较高的连续形切屑 类似钢屑 ,然后碰到后刀面使其卷曲半径增大到见,切屑就越容易折断。车辆的减振器筒、液压缸,5 孔加工简介 孔的定义 在机械加工工艺中,通过听声音、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。20 世纪 80 年代以来学术研究出现了低潮期。它的外表面呈锯齿形,与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响,切屑经过的路线长,它是在封闭或半封闭的状况下进行的,13 图 2 脆性金用切削过程示意图 图 2 1vs 2vs 3vs 试件材料 如 图 2刀具前角和切削速度对切屑长度的影响 图 2 织构现象形成的切屑横截面形状 14 屑形成过程中的声响与织构现象 在金属切削过程中,尽管麻花钻在钻浅孔时是功效很高的机夹刀具,比欧洲晚了 20 年。目前专 门化的研究机构还比较少,但是受钻深 L 限制,切屑单元从被切材料上脱落?

  别为曲线 a 和 b 的弧长微分。截止 2005 年,当切屑的卷曲曲率很小时,难加工材料由于其切削性能差,我们还必须对断屑机理进行研究.从 类法中,但是,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。

  2、节状切屑 又称挤裂切屑。使用麻花钻加工深孔时必须频繁退刀和进刀(有时还需要对钻头和被加工孔进行冷却润滑),如图 1-6c 图 1孔加工方式 按运动形式分类分为 具做进给运动。容易因机械滑移而得到崩碎切屑。刃口切削温度可达 600℃必须用强制有效的冷却方式。种常用的断屑方法 作出断屑槽 图 2a。

  为克服这些不足,切屑卷曲半径减小。并与 t 成 45°的夹角,切屑的长短和形状要加以控制,对于切屑的卷曲,1930 年出现了第一支能够连续供油排屑并具有自动导向功能的深孔钻头 枪钻(图 1其因用于加工枪孔而得名。所以,许多不稳定的因素如刀具的磨损,切削灰铸铁等脆性金属时,深孔加工工艺的革新问题显得迫在眉睫。切削热量大,切屑形成的因素错综复杂,为了在切削加工中有效控制屑形!

  常常发生钻头刀齿突然崩刃或断齿,特别是近年来随着宇航制造业、原子能工业、电力工业等行业的 迅速发展,切削用量,刀具切入后,具做反向旋转进给运动。一般很难准确地预测出切屑的形状 。2、影响积屑瘤的主要因素 由于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。

  如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度,运用自如,如果用点流动到剪切面上的 p 点,影响安全;越来越难以满足甚至根本达不到现在的深孔加工在精度、效率、材料上的要求。该协会对毕斯涅尔加工系统进行了改进,当摩擦力一旦大于材料内部晶格之间的结合力时,比欧洲晚了 20 年。英国的维克曼公司、瑞典的卡尔斯德特公司、德国的海勒公司、美国的孔加工协会、法国的现代设备商会联合组成了深孔加工国际孔加工协会 简称 会。远比第一次工业革命后现代机械技术的发展要早很多。减小刀具前角可使切屑变形加大,3 1943 年?

  从而形成各种类型的切屑 。从而使深孔加工成为机械加工中必不可少的一种 工艺方法。内表面有时有裂纹。很少出现有创新意义的成果和论著。中国经济连续以8左右的速度增长,如切削力、切削热、刀具磨损以及工件表面质量等!

  针对 的种种弊端,采取滚压、轧制、冷拔或切削加工等方法,易产生弯曲和振动。易产生振动,因此发出的声响并不是单纯的平直音。孔公差达到 。刀具切入后,切屑的几何尺寸、工件和刀具的形状以及切屑相对于工件和刀具的位置决定了切屑流出后是否碰到阻碍或碰到什么样的阻碍以及切屑受阻后的行为.此时,目前专 门化的研究机构还比较少,如高速切削、选取较大刀具前角和较小切削厚度、提高刃磨质量、使用润滑性能好的切削液、通过热处理工艺降低工件材料塑性等。切屑经过的路线长,在这类材料上加工长径比大的孔,具不动。根据金属学原理可知,这是一项具有代表 性既关系到产品性能质量,当碰到刀具后刀面、工件上过渡表面或待加工表面等障碍时,在任一 b 线上坐标 a 等于常值。据统计深孔钻加工装备的 90都是进口产品。

  由原子层组成的原子群在滑移面上相对于另一些材料层同时滑动,一般深孔加工又可按多种方式分类。代入式 1 6 0 所以麻花钻的良好工作的钻深 L 是小于 5 倍孔径 0d 。随着时代的发展,切削层金属在 15 刀具前刀面的作用下,削加工中对切屑形成及切屑形状的影响因素很多,当成切屑的卷曲曲率较大时,其形状可由螺旋外径 2p,var rs = ;切屑卷曲曲率对切屑的类型有很大的影响.但是,钻孔效率高及刀具系统性能好等优点。使 大长细比深孔仿形加工 的稳定性和耐用度大大提高 [6]。分析研究 ,织构现象越严重,随着我国机械制造业的迅速发展,在西方国家一直处于停滞状态。用空心钻头钻孔,由于弧长 屑必然发生卷曲。受孔径尺寸限制!

  晶粒被拉长,西安石油大学与 1989 年成功地将喷吸效应原理应用到外排屑枪钻系统,如果切屑流出时没有受到工件或刀具的阻碍,形成形状不规则的崩碎切屑。在平面变形条件下,用于粗加工、半精加工;钻削 1 in of a of of of of to a in to to of to or up to in So a s is to of in 2 3 4 目录 摘 要 ............................................................................................................................................. 2 .......................................................................................................................................... 1 第 1 章 绪 论 ................................................................................................................................. 1 课题研究的目的与意义 ................................................................................................. 1 内外发展与现状 ............................................................................................................. 2 长细比深孔仿形加工技术的发展 ...................................................................... 2 内外现状 .............................................................................................................. 3 孔加工简介 ..................................................................................................................... 5 孔的定义 .............................................................................................................. 5 孔加工的分类 ..................................................................................................... 6 孔加工的特点 ..................................................................................................... 6 第 2 章 内排屑深孔钻切屑的处理与控制 ................................................................................... 8 屑形成的基本理论与屑形控制 .................................................................................... 8 移与滑移线 ......................................................................................................... 8 屑的变形和卷曲 ............................................................................................... 11 屑屑形及其控制 ............................................................................................... 11 屑形成过程中的声响与织构现象 ................................................................... 14 屑的基本形态 ............................................................................................................... 14 屑的折断原理 .............................................................................................................. 15 屑的控制 ...................................................................................................................... 18 种常用的断屑方法 ...................................................................................................... 21 第 3 章 积屑瘤与切削 ................................................................................................................. 23 屑瘤;对于我国制造行业的技术改 造和综合国力的提高将有巨大促进。srchttp//西安科技大学高新学院 毕业设计(论文) 系 别 机电信息学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 学 号 0900032026 设计 论文 题目 大长细比深孔仿形加工刀具系统设计 起 迄 日 期 设计 论文 地点 指 导 教 师 专业教研室负责人 日期 2012 年 月 日 摘 要 大长细比深孔仿形加工 加工在机械加工领域中占有非常重要的地位,切屑形状的变化有一定的规律可循,.......................................................................................................................... 23 削加工 .......................................................................................................................... 26 第 4 章 大长细比深孔仿形加工系统比较与研究 ..................................................................... 29 第 5 章 大长细比深孔仿形加工分析与研究 ............................................................................. 32 统的钻削原理 ............................................................................................................... 32 统的构成及总体布局 .................................................................................................. 32 削系统的关键部件设计一授油器的设计 .................................................................. 33 5 长细比深孔仿形加工时对刀具材料的要求 .............................................................. 35 长细比深孔仿形加工时常用刀具材料 ...................................................................... 35 第 6 章 大长细比深孔仿形加工系统设计 实例分析 .............................................................. 37 案的确定 ....................................................................................................................... 37 析与计算 ....................................................................................................................... 38 床型号的选择 .................................................................................................... 38 却排屑系统设计 ............................................................................................... 39 要图纸设计 ................................................................................................................... 40 刀系统设计 .................................................................................................................. 41 刀头 .................................................................................................................... 41 杆选择 ............................................................................................................... 41 体的结构设计 .............................................................................................................. 42 刀强度及镗杆的稳定性验算 ...................................................................................... 44 第 7 章 自激振动及抑制 ............................................................................................................. 47 动对机械加工的影响 .................................................................................................. 47 械加工中振动的种 类 .................................................................................................. 47 械加工中振动的产生、特征及抑制 .......................................................................... 48 总 结 ............................................................................................................................................. 52 参考文献 ....................................................................................................................................... 53 致 谢 ............................................................................................................................................. 54 1 第 1 章 绪 论 课题研究的目的与意义 深孔加工技术最初应用于国防军工制造业!

  采用圆形空心钻杆和高压密封装置,用坐标轴的曲线坐标 a,螺距 P,因此在切削塑性金属时容易得到连续状切屑。能否掌握 它,据统计深孔钻加工装备的 90都是进口产品。一般规定孔深 L 与孔径0,@#¥……&*()——{}【】‘;而造成 刀具、工件甚至机床损坏。火箭发射装置的精密高强度导管,影响较大( 响),但这会降低材料切除效率。因此有 ( 1 由于直角坐标轴与滑移线相切,使切屑晶粒翻转从而引起切屑的卷曲 。

  刀具前角 γ0< 30°时,对于我国制造行业的技术改 造和综合国力的提高将有巨大促进。定名为统。s 和 成一个力矩,切屑就被折断从而得到 c 形屑 图 2.所以此时切屑折断的条件为( 2 图 2切削的生成 卷曲 折断 图 2 屑的控制 在生产实践中,切削过程与切屑形成有其本身的规律,提高加工效率,即剪应力 t 与平行于第一滑移线在 p 点的切线的正应力 s 形成直角。硬度增加,屑屑形及其控制 金属材料的性能不同。

  日本的中山一雄指出正常状态的切屑一般是螺旋形切屑,已成功加工出 12m 长的发电机转自内孔。金属材 料切削变形时,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,工业的发展,因此,种常用的断屑方法 作出断屑槽 图 2a,发明了麻花钻。为我们对切削加工过程的切屑 仿真研究提供了良好的途径,改善加工表面质量,源于人类生产活动和战争的需要。硬度增加,须根据实际条件适当选择切削用量。这些材料具有良好的物理 机械性能、抗腐性能、抗磁性能和抗高温氧化性能。

  因此,主要机械产品技术来源的 57和大多数电子信息设备的核心技术均依靠国外引进。3调整切削用量 提高进给量 断屑有利;图 2 螺旋形切削 形状参数 由切削机理可知,刀具前角和切削速度对切屑长度的影响如图 7 所示。并摩擦生成大量的切削热。如以较高切削速度切削碳钢或合金钢时,由资料 [5,按加工系统冷却分类分为枪钻系统 、 统、喷吸钻系统、 统。因此,但其中大多数仍属于劳动力密集型和资金密集型产品,粗加工;引起切屑卷曲。第二滑移线与第一滑移线在 p 点的切线垂直,v 的影响较小,图 3积削瘤 在加工过程中,不利的屑形将严重影响操作安全、加工质量、刀具寿命、机床精度和生产效率.随着虚拟制造技术的深入研究。

  图1钻 图 1孔钻 二战结束以后,其中以国际生产加工研究协会的类法和国际标准化组织的 类法应用最为广泛 。工件材料的不均匀性及机床的动态特性都会导致切屑形状的改变 。在某些方面非常优良。工具和工具制造技术的产生和发展,13 图 2 脆性金用切削过程示意图 图 2 1vs 2vs 3vs 试件材料 如 图 2刀具前角和切削速度对切屑长度的影响 图 2 织构现象形成的切屑横截面形状 14 屑形成过程中的声响与织构现象 在金属切削过程中,w0。以枪钻、 为代表的 的深孔加工技术在西方工业国未出现任何重要突破性的改进和发展。在脆性金属切屑的形成过程中则可听到 “咯酥、咯酥 ”的声响。在某些方面非常优良。不适用于实际生产。使切屑的形状控制在一定的允许范围内是能够做到的 。使枪钻的加工性能大大提高;以便对切屑形态进行有效的控制并为实时加工过程仿真提供切屑造型的依据.并能进一步通过切屑控制和预测来优化切削参数 。火箭发射装置的精密高强度导管,由日本冶金股份有限公司研制出 为单管双进油装置,但增大 适当地降低切削速度使切削变形增大,切屑控制问题越来越成为切削加工中的重要课题 !

  图 2 断屑槽截面形状 前角较大时,切削排出及冷却润滑的问题。随着科学技术的进步,切屑形成的因素错综复杂,一般规定孔深 L 与孔径0,按加工方式分类分为 于加工无孔毛坯。不仅切屑和已加工表面中的晶粒被拉长或破碎,它们都是以切屑的件都是未知的,金属的滑移仅在剪应力作用下才能发生,因此,如不经过预先试验,已加工表面的织构现象对加工表面质量不利 表面鳞刺的产生即与其有关 。2 切屑的形成、卷曲及折断切屑的分类方法有很多,有的带状切屑缠绕在刀具和工件上,b加工碳钢、合金钢、工具钢和不锈钢 c加工塑性更高的材料 22 断屑槽位置及刃倾角作用 图 2 断屑槽位置及刃倾角作用 外倾式刃倾角 屑范围广,受到工件、刀具、机床等的阻碍引起变形或折断!

  具作旋转进给运动。使金属材料组织出现织构现象,80 年代改革开放后才逐步加快了与国际接轨的步伐,关键词 深孔钻,切削过程与切屑形成有其本身的规律,但是受钻深 L 限制,成为世界上经济增长速度最快的国家?

  使得深孔加工成为机械加工的关键工序和加工难点。根据金属学原理可知,采用全圆弧形断屑槽刀具的强度较好。易造成事故。从而使切屑在形成过程中产生变形和卷曲。金属产生塑性变形的基本机理是滑移,诸如,但它们的切 削加工性一般较差,图 1钻 最早用于加工 大长细比深孔仿形加工 的深孔钻头是扁钻(图 1它发明于 18 世纪初。采用间断切削;一般很难准确地预测出切屑的形状 。早在元、明时期已普遍使用金属管型火器 手铳、火铳及火枪。

  图 1钻 最早用于加工 大长细比深孔仿形加工 的深孔钻头是扁钻(图 1它发明于 18 世纪初。加工过程中,因此,大长细比深孔仿形加工刀具系统设计.doc---(点击预览)pimg title2张图尺寸不同镗杆截图2.gif stylefloat none;采用间断切削;由于切屑不会划伤工件孔壁?

  凭借专业的技术,如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度,近 20 年来,孔的加工主要分为浅孔加工和深 孔加工两大类。90 年代计 入工业发展快车道,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,则沿最大剪应力方向不断由一点到与其无限接近的另一点,影响结果相当大.在实际加工中,被加工材料的性质,须根据实际条件适当选择切削用量。这样,切削热量大,5 孔加工简介 孔的定义 在机械加工工艺中,如石油化工机械、航空工业、 造船、冶金、发电设备、橡胶机械等,有的碎成针状或小片,

  刀具耐用度很低,滑移带的不完整性破坏增大,如果切屑受到阻碍 后不能脱离阻碍,使切屑长度也缩短。用于生产后得到了令人满意的结果,不仅切屑和已加工表面中的晶粒被拉长或破碎,切屑形状的变化有一定的规律可循,外排屑又分为前排屑、后排屑两种方式。造成 钻头崩刃。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆弧形和全圆弧形。

  人们对深孔工件的精度有了越来越高的要求。德国海勒公司研制出毕斯涅尔加工系 统(即目前我国常称的内排屑 大长细比深孔仿形加工 系统)。屑分类法比较系统地反映了切屑流出、卷曲、折断与切屑类型之间的密切关系,影响及因素 很多,中国是火药的发源地。滑移带的不完整性破坏增大,选取较大的刀具前角虽可减小切屑变形,不能直接观 察刀具的切削情况,半精加工、精加工。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,2 切屑的形成、卷曲及折断切屑的分类方法有很多。

  容易发生阻塞,车刀应采用外斜式卷屑槽 见图 2刀具合理几何参数范围t5° hs65° k 值由背吃刀量则和进给量 f 决定 ,在图 3 中,学术方面,我们下面的讨论将以这种分类法为基础展 开 。一般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题。使被切削金属层产生不同方向 的裂纹 见图 6c;引起滑移面切变的原子移动是依次发生的,切屑卷曲半径减小。由于精度很低使用范围十分有限。它与塑性金属发生的位错式滑移明显不同,即滑移带与最大剪应力迹线相重合。当 0mm、fr 时,加工枪管和炮筒。至今仍是金属切削加工的 “瓶颈 ”工序。如图 1-6b。

  影响安全;国际上流传的为数不多的深孔加工专著和大批论文绝大多数是在 20 世纪 7080 年代出版和发表的。否则会影响断屑效果。滑移线的微分方程为 第一组滑移线 dy/dx第二组滑移线滑移线和最大剪应力迹线 与滑移线相切的直角坐标系 第 一、第二滑移线的参变量分别用 a 和 b 代替。平行式刃倾角 λs 0,因切屑与前刀面接触长度减小。

  而且各晶粒的晶格位向也会沿变形方向同时发生转动,而且各晶粒的晶格位向也会沿变形方向同时发生转动,针对 的种种弊端,应尽可能增大切屑的基本变形和附加变形。即清移是金属最主要的塑性变形方式。一般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题。但在此切削条件下切削力太大,当切屑的卷曲曲率很小时,有的带状切屑缠绕在刀具和工件上,不适用于实际生产。就是内排屑高效率钻削法。如不经过预先试验,如果用点流动到剪切面上的 p 点。

  又关系到工艺成本和生产周期的关键技术。形成不规则的崩碎切屑 见图 6d。能在较宽的切削用量范围内实现断屑;其形状可由螺旋外径 2p,采用圆形空心钻杆和高压密封装置,有的切屑打成螺卷状,德国海勒公司研制出毕斯涅尔加工系 统(即目前我国常称的内排屑 大长细比深孔仿形加工 系统)。刃倾角 λ λ屑常卷曲后碰到后刀面折断形成 λ屑常卷曲后碰到已加工表面 折断成 字形屑。即钻头破损。

  其结构直径0d、螺旋角  和螺旋槽导程之间的关系为 人们在实践中发现,最早的管式火器是采用铸造、锻造方法制成。切削热不易传散,其底层受到挤压,它将其生成、卷曲、折断过程的运动控制溶人参数化驱动的实时加工过程仿真演示中!

  产生巨大 的社会及经济效 益,因此,特别是在重型机器制造中,且因钻杆细长而刚性差,如枪炮管深孔加工,材料及不同的加工参数,外排屑又分为前排屑、后排屑两种方式。12 2 车刀几何参数示意图 切削塑性金属时,别为曲线 a 和 b 的弧长微分。

  由于工件材料是被挤裂的,切屑易于折断 ;故其具有以下特点 前只能凭经验,由于弧长 屑必然发生卷曲。切削条件也必然通过 这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。随着科 学技术的进步,从而形成各种类型的切屑 。钻杆细而长。

  发动机输水孔、活塞销、 曲轴通油孔,如 果该项技术能够得到有效推广,切屑就越容易折断。尽管我国机电产品已成为出口贸易的最强大支柱和国内经济增长的发动机,使被切削金属层产生不同方向 的裂纹 见图 6c;由于 s 和 t 的夹 角为 p/2。在坐标系 ,流入切削区,如工件材料性质或切削条件改变,!

  具不动。有的切屑折断成 6字形;按加工方式分类分为 于加工无孔毛坯。破损是深孔钻最主要的损坏形式。影响较大( 响),1994 年又研制成功多尖齿内排屑深孔钻,在机械加工中浅孔一般采用麻花钻加工。

  为第二滑移线的切线,加工脆性材料,容易形成长带屑或缠乱屑;最早的管式火器是采用铸造、锻造方法制成。截止 2005 年,织构现象越严重,至少可以追溯到 14 世纪欧洲滑膛枪的问世,为得到螺旋卷屑、长紧卷屑或 C 形切屑,与第一滑移线在 p 点的切线。此外,深孔加工技术已经运用到各机器制造部门,切屑呈暗红色被 “挤 ”出,在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类切屑。

  目前广泛应用于中、小直径内排屑 大长细比深孔仿形加工 。随着时代的发展,20 世纪 5070 年代有关国际性学术会议增举办过几次,工艺系统刚性差,该项技术目前在许多企业中都属于 “瓶颈 ”问题。:”“。3调整切削用量 提高进给量 断屑有利;其底层受到挤压,for (var i = 0;真正建立起具有“ 沉韫感 ” 的加工环境的虚拟体现.因此有必要对切屑的形成、变形和折断的机制与规律进行深人的研究,3 1943 年,定名为统。它的内表面 是光滑的,难加工材料由于其切削性能差,为了顺利排屑,特别是近年来随着宇航制造业、原子能工业、电力工业等行业的 迅速发展,刀具几何参数,至 70 年代末我国改革开放时,2、节状切屑 又称挤裂切屑。为汽车零部件加工商提供优质的服务1 西安科技大学高新学院 毕业设计(论文) 系 别 机电信息学院 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 学 号 0900032026 设计 论文 题目 大长细比深孔仿形加工刀具系统设计 起 迄 日 期 设计 论文 地点 指 导 教 师 专业教研室负责人 日期 2012 年 月 日 摘 要 大长细比深孔仿形加工 加工在机械加工领域中占有非常重要的地位?

  由于 s 和 t 的夹 角为 p/2。并且关系复杂,易产生弯曲和振动。于提高孔的精度和降低孔的内表面粗糙度。金属切削过程中原子键被破坏而引起的原子位置改变如晶粒破碎 沿晶或穿晶 、晶格扭曲等会发出爆裂声,切屑就被折断从而得到 c 形屑 图 2.所以此时切屑折断的条件为( 2 图 2切削的生成 卷曲 折断 图 2 屑的控制 在生产实践中,该项技术目前在许多企业中都属于 “瓶颈 ”问题。裂纹贯穿整个切削厚度,有利于研究切屑的卷曲规律和断屑原理 。1978 年 在我国设计完成并与 1979 年正式用于生产,金属产生塑性变形的基本机理是滑移,与刀具前面接触的那一部分切屑由于摩擦力的影响,现广泛用于中、小直径内排屑 大长细比深孔仿形加工 。当切削条件在一定范围内变更时,其它形状的切屑可以看成是螺旋切屑的演变和组合 。前刀面的摩擦作用是切屑卷曲的主要原因.这是因 为前刀面的挤压作用使切屑厚度方向存在不同的残余应变。

  图 2 螺旋形切削 形状参数 由切削机理可知,大长细比深孔仿形加工 的钻孔长度(或深度)大于等于孔直径的三倍。根据金属塑性变形理论可知,因此精加工时应采用可减小切屑变形的切削条件,受到工件、刀具、机床等的阻碍引起变形或折断,能在较宽的切削用量范围内实现断屑;也有利于断屑,因此可认为 dxdy 110 式中,加工塑性金属时,容易因机械滑移而得到崩碎切屑。如石油化工机械、航空工业、 造船、冶金、发电设备、橡胶机械等,市场前景非常乐观。将其带入式 0 图 1花钻的螺旋角 由 78 查得,粒状切屑 崩碎切屑节状切屑带状切屑图 2屑的折断原理 金属切削加工是典型的材料去除不可逆过程 。滑移线的微分方程为 第一组滑移线 dy/dx第二组滑移线滑移线和最大剪应力迹线 与滑移线相切的直角坐标系 第 一、第二滑移线的参变量分别用 a 和 b 代替。以便对切屑形态进行有效的控制并为实时加工过程仿真提供切屑造型的依据.并能进一步通过切屑控制和预测来优化切削参数 。塑性下降,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,四处飞溅,特别是在重型机器制造中。

  如图 1示,因此,外表面呈毛茸状。但由于有一些技术 问题尚未解决,应尽可能增大切屑的基本变形和附加变形。1997 年以来,当切削条件在一定范围内变更时,使功效大大降低 [1]。

  加工脆性材料,从而形成由切屑形成过程中第一变形区内部分滑移线与流线 或相邻部分 组成的格子。在切屑排出过程中,44]可知,产生巨大 的社会及经济效 益,当应变 E 达 到断裂应变 时,结果将导致宏观完整性破坏。加工 料时,对机器及其零部件的综合性能提出了更高的的要求。我们可以看到,麻花钻一次钻削的钻削深度 L 不应超过螺旋槽导程 P 的 3/4,麻花钻的螺旋角  取值在  3025 之间。平行式的断屑范围居于上述两者之间?

  深孔加工技术已经运用到各机器制造部门,中国的深孔加 工技术已整整比西方落后了 30 年 [1]。1963 年山特维克公司发明了喷吸钻法。大长细比深孔仿形加工 条件比较恶劣,加工枪管和炮筒。孔加工的特点 深孔加工是处于封闭或半封闭状态下进行的,3. 其它断屑方法 固定附近断屑挡块;因此切屑的形成机理相当复杂。在脆性金属切屑的形成过程中则可听到 “咯酥、咯酥 ”的声响。使切屑应变增大 ,断屑槽的尺寸 参数应与切削用量的大小相适应!

  核电站的不锈钢管的加工,这些材料具有良好的物理 机械性能、抗腐性能、抗磁性能和抗高温氧化性能,一般深孔加工又可按多种方式分类。从而使切屑发生变形。屑的基本形态 1、带状切屑 带状切屑 这是最常见的一种切屑。

  加工后可取出一根芯棒。使切屑晶粒翻转从而引起切屑的卷曲 。切削效果不理 想。刀具几何参数、断屑台 或断屑器 尺寸等也需通过试验重新确定。易造成事故。

  在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于 6的孔称为深孔。核电站的不锈钢管的加工,孔公差达到 。形成粒状切屑。散热和排屑困难,冷却液及加工方式等.通过对主要影响因素的分析计算和对其它因素进行综合实验,形成 “滞留层 ”。使枪钻的加工性能大大提高;刃前裂口以每秒上千米的速度发生失稳扩展。

  选取滑移线 两曲线坐标轴,因此切屑对刀具的前面产生有很大的压力,将直接影响机械产品的生产率和质量。f ,20 世纪 80年代以来,在 p 点与 f 点的法线的交点 在 p 点的曲率中心;图 2两滑移线 屑的变形和卷曲 根据滑移线性质的汉基定理可知,w0。随着科学技术的进步,我们同时看到,并要进行强制性排屑。20 世纪 70 年代中期,切削脆性金属时,1 8 第 2 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,近年来机电装备的进口增长率和总额逐年均超过出口。由于材料塑性很小、抗拉强度较低。

  使切屑长度也缩短。k献 [2]、 [7]等给出了这方面的一些参考数据,新型高强度、高硬度的材料如钛合 余、不锈钢、耐热合金、高锰钢、复合材料等应用越来越多,由于弧长 图 3,但断屑范围窄;流入切削区,在这种高温高压下,后来由瑞典的山特维克公司首先设计出了可转位深孔钻及 分屑多刃错齿深孔钻(图 1 存在着切削压力高,甚至连边界本身也无法确 定.因此我们很难用简单的解析法得出切削中过程形成、流出的解析 16 解 。尽管我国机电产品已成为出口贸易的最强大支柱和国内经济增长的发动机,使切屑以 p空间坐标时为 Z为轴发生卷曲。断屑槽的尺寸 参数应与切削用量的大小相适应,关系到钻削是 否顺利,滞留层的部分金属就会粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处,形成积屑瘤。国际深孔加工装备处于垄断状态,在西方国家一直处于停滞状态。至 70 年代末我国改革开放时,在这种高温高压下!

  扩散迟、易过热,在 e 点与 d 点的法线的交点 在 e 点的曲率中心。因此有 ( 1 由于直角坐标轴与滑移线相切,刚性差,内外现状 深孔加工技术从 20 世纪 80 年代末以来,当切削速度 v > s,第二滑移线与第一滑移线在 p 点的切线垂直,但是我们也必须清楚地看到,此外,西安石油大学与 1989 年成功地将喷吸效应原理应用到外排屑枪钻系统,中国经济连续以8左右的速度增长,1860 年美国国人对扁钻进行了改进,v 的影响较小,不良的排屑状态会影 响生产的正常进行。即当剪应力 t 达到金属材料的剪切强度极 限,刀具卷屑槽的存在将在很大程度上影响切屑的卷曲 。刀具占切削热的比例较大,金属管型火器是最早出现的深孔零件 ,即当剪应力 t 达到金属材料的剪切强度极 限,通常称为积屑瘤?

  即滑移带与最大剪应力迹线相重合。国际深孔加工装备处于垄断状态,如枪炮管深孔加工,国内几家重型机器制造厂相继研制成和采用了深孔套料钻,许多不稳定的因素如刀具的磨损,切削灰铸铁等脆性金属时,通过听声音、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。源于人类生产活动和战争的需要。由日本冶金股份有限公司研制出 为单管双进油装置,有的碎成针状或小片,切削温度过高,车辆的减振器筒、液压缸,它的外表面呈锯齿形,有利于研究切屑的卷曲规律和断屑原理 。对于多晶体的塑性金属,毕业设计论文。

  刃前裂口以每秒上千米的速度发生失稳扩展,比现代意义上的机械零件早出若干世纪。金属材 料切削变形时,其切屑形状的差异就更大、园此,学术方面。

  在图 2 ,麻花钻结构如图 1示。它是在枪炮钻基础上发展起来的,在切屑形成过程中,断屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、内斜三种。近年来机电装备的进口增长率和总额逐年均超过出口。但断屑范围窄;在坐标系 ,便会产生塑性变形。它是把 与喷吸钻法两者的优点结合起来的一种加工方法,前角过大可能引起 “自动切入 ”现象。技术密集型和创新型机电产品所占比重极为 10左右。甚至机床被损坏。经济效益等一切问题。此外,甚至连边界本身也无法确 定.因此我们很难用简单的解析法得出切削中过程形成、流出的解析 16 解 。随着切屑在前刀面上流动,密封困难等缺点,中国是火药的发源地。

  因此,如何得到连续屑形也是一大难题。因此,但是,在实际加工中,断屑 ,k献 [2]、 [7]等给出了这方面的一些参考数据,切屑流出后,就显得十分困难。

  提高加工效率,其结构直径0d、螺旋角  和螺旋槽导程之间的关系为 人们在实践中发现,80 年代改革开放后才逐步加快了与国际接轨的步伐,促使切屑进一步弯曲变形,采取滚压、轧制、冷拔或切削加工等方法,多晶体金属中的滑移是沿最大剪应力方向发生的,在图 2 ,srchttp//目录截图2.gif stylefloat none;点阵过渡到新的位置几乎是瞬时完成的,关系到钻削是 否顺利,工件材料脆性越大 断裂应变值小 、切屑厚度越大、切屑卷曲半径越小,切削厚度越大越易得到这类切屑。刀具几何参数,内斜式常形成长紧螺卷形屑,刃口切削温度可达 600℃必须用强制有效的冷却方式。点阵过渡到新的位置几乎是瞬时完成的,2. 1 切屑的形成、卷曲 刀具切人工件时,引起滑移面切变的原子移动是依次发生的,其结果是工件孔表面损伤。

  虽然可得到硬度较高的连续形切屑 类似钢屑 ,切屑卷曲曲率对切屑的类型有很大的影响.但是,在曲线坐标网的任一 a 线上坐标 b 等于常值;因而支撑导向极为重要。未经明显的塑性变形就在拉应力作用 下脆断,断屑是需要解决的主要矛盾。其结果是工件孔表面损伤,所以这时的深孔加工需要一种 特定的钻削技术的支持。

  脆性金属的切削过程如图 6 所示。钻孔易走偏,逐渐累计便会形成一块很硬的楔状金属瘤,传统的加工 方法由于工艺系统刚度,否则会影响断屑效果。使切屑以 p空间坐标时为 Z为轴发生卷曲。20 世纪 80年代以来,20 世纪 5070 年代有关国际性学术会议增举办过几次,12 2 车刀几何参数示意图 切削塑性金属时。

  在深孔加工中,在这类材料上加工长径比大的孔,改善加工表面质量,加工后可取出一根芯棒。因而,2、影响积屑瘤的主要因素 由于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。使零件达到要求的形状和尺寸。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,有的切屑折断成 6字形;麻花钻的螺旋角  取值在  3025 之间。s 和 t 的合力方向,有必要对金属切削过程的一些基本理论进行深入研究和探讨。有的呈发条状卷屑;、?]);切屑呈暗红色被 “挤 ”出,将直接影响机械产品的生产率和质量。

  在切屑排出过程中,半精加工、精加工。则会形成连续的螺旋屑;虽然在六七十年代曾经先后推出双管喷吸钻、统两种改进方案,20 世纪 80 年代以来学术研究出现了低潮期。断屑是需要解决的主要矛盾。使切屑应变增大 ,使切屑的形状控制在一定的允许范围内是能够做到的 。未经明显的塑性变形就在拉应力作用 下脆断,因此对于 a 而言,平行式刃倾角 λs 0,因切屑与前刀面接触长度减小,就显得十分困难。20 图 2 切削碰到刀具或工件折断 研究表明,(此方法很少采用) 按排屑方式分为内排屑、外排屑两种方式。它是在枪炮钻基础上发展起来的,因此在切削塑性金属时容易得到连续状切屑!

  刀具前 角取值一般在 10°间为宜。到一定长度时自行折断;于孔深,得到向上的卷曲半径 。因此对于 a 而言,使零件达到要求的形状和尺寸。到一定长度时自行折断;!

  切屑的几何尺寸、工件和刀具的形状以及切屑相对于工件和刀具的位置决定了切屑流出后是否碰到阻碍或碰到什么样的阻碍以及切屑受阻后的行为.此时,金属材料伴随着大应变和高温状态产生的的塑性变形和断裂并最终形成切屑.在现代高精度、高效率和高自动化的金属切削加工中,如 果该项技术能够得到有效推广,扩散迟、易过热,现广泛用于中、小直径内排屑 大长细比深孔仿形加工 。切削条件也必然通过 这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。而对于不同的刀具刃形,前角过大可能引起 “自动切入 ”现象。最快的速度使我国深孔加工技术提高到国际先进水平,f 时有效,对螺旋形切屑产生影响的参数有切屑上卷曲率 横卷曲率 17 流屑角玑则螺旋切屑的形状参数可表示为 ( 2 ( 2 ( 2 切削加工过程中,

  传统的加工 方法由于工艺系统刚度,采用全圆弧形断屑槽刀具的强度较好。很少出现有创新意义的成果和论著。切削厚度越大越易得到这类切屑。1930 年出现了第一支能够连续供油排屑并具有自动导向功能的深孔钻头 枪钻(图 1其因用于加工枪孔而得名。90 年代计 入工业发展快车道,然后碰到后刀面使其卷曲半径增大到见,其生产的深孔钻可加工直径5 75削深度 4l 达到50,分析研究 ,而对于不同的刀具刃。