动压润滑在深孔刀具中的应用
深孔加工在机械领域中占有重要的地位。深孔加工难度高,加工工作量大,加工环境恶劣,刀具的导向键磨损尤其严重。我公司是生产深孔钻镗床和深孔刀具的专业厂家,经过长时间地摸索、实践和不断改进,有效解决了导向键磨损过快的问题。
1.问题提出
我公司原来深孔刀具的加工工艺是:导向键留磨量,待安装到深孔刀具刀体上后再配磨导向键,一般尺寸比刀具名义尺寸小0.02mm。现以深孔钻头为例介绍如下,按原工艺生产的钻头在工件中的状态如图1所示。
钻头体的导向键在切削力的作用下紧压孔壁,尽管在钻削时有极压润滑油,但导向键与孔壁依然处在边界摩擦状态,致使导向键磨损剧烈。
针对上述问题,我们将动压润滑理论应用到深孔刀具导向键上并取得很好的效果。
2.导向键的修改及参数计算
原来导向键结构如图1所示。先对导向键的修改尺寸作以下说明,根据动压润滑最小油膜的计算:
hmin≥{h}=S(Rz1+Rz2)
式中,R z1、R z2分别为工件孔的表面粗糙度值和导向键的表面粗糙度值,粗镗和半精镗时,钻头加工的孔粗糙度值可取6.3μm,精镗孔可取3.2μm。深孔刀具安全系数可取小些,S=2。
现以钻头为例计算h min={h}=S(R z1+R z2)=2×(6.3+0.8)=14.2(μm),因最小油膜厚度0.014 2mm,所以深孔钻头的导向键外圆尺寸比工件孔小2hmin=0.028mm。
加工时,将导向键装在工装胎具上磨至尺寸比钻头名义尺寸小0.03mm,如图2所示。
nextpage
磨完后,在导向键底面磨出1°斜面(由经验而定),方向是使润滑油由大端流入,小端流出,如图3所示。图4为动压油膜形成示意图。
将加工完的导向键装到钻头体上,如图5所示。
3.结语
采用修改后的导向键,实践证明很大程度上减轻了深孔刀具的磨损,提高了刀具寿命。
作者:西部车床,如若转载,请注明出处:https://www.lathe.cc/2022/04/2454.html