銑出法向平面,鉆出引導孔
首先通過建立三維模型,分析測量油孔中心相對曲臂端面與軸心的Z、X坐標值;然后利用程序指令平移并旋轉銑頭31°確定位置。使用過中心φ20mm立銑刀,在圓弧面的法向上銑出φ30mm凹腔,以便于引導鉆定位鉆出引導孔,為槍鉆起引導和支撐作用;最后使用φ20mm槍鉆加工出第1個深斜孔。
增加引導鉆和槍鉆,設計防泄壓堵頭
深斜孔和另一孔是貫通的,當刀具加工到貫穿位置時,刀具的刃部受力發生急劇變化,表現在切削刃兩側支撐力平衡狀況被打破,刀具受另一側切削力作用,鉆頭發生偏移。若偏移過大,則刀具會發生折斷,工件位置度會發生變化。為有效減少斷刀現象,在兩孔相貫位置處鉆出深15 mm孔后,使用防泄壓堵頭封住另一側深孔,引導槍鉆在加工時,主軸轉速和進給速度降低到原數據的1/3,以減小刀具切削力的不均衡性。
優化加工程序與切削參數,加大內冷壓力
通常,深孔鉆在低進給速度和低轉速下加工到2~3倍徑深時,在未采取任何措施時便對主軸轉速和刀具進給速度進行提升,這種工藝存在弊端。在φ20mm槍鉆切削中發現,加工中的進給速度突變對切削刃的沖擊力是很大的,足以超過刀具本身的承受力,會出現切削刀崩損現象,這種情況很危險,一旦不及時發現,就會出現斷刀。
為避免此現象發生,可在刀具變速前使刀具在進給方向退刀約1mm,增大內冷壓力持續10s,待內冷壓力完全釋放后,提高主軸轉速和進給速度,使刀具在高轉速和高進給速度下切削工件,這樣刀具在開始切削時就已是高轉速和高進給速度加工,不會再出現切削力突然變大的情況,可有效解決斷刀問題。經測試,φ20mm槍鉆在加工時,切削參數采用n=410r/min、vf=56mm/min,切削過程中排出的切屑正常且無粘結現象,切削液壓力穩定,機床各軸負載平穩。
合理退刀
由于深孔鉆加工受平行度方面的限制,刀具在孔中存在撓曲變形現象,所以不能采用快速退刀方式。退刀進給速度可比進刀時快些,經測試,以vf=180mm/min退刀最為理想。
