深孔加工的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

深孔加工的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

目前，深度孔加工領(lǐng)域最受關(guān)注的趨勢之一是多元化采購。正如在單一機床平臺上能夠獲得常見的加工技術(shù)(如銑削、車削和齒輪切削)一樣,引入相同形式的深孔加工來滿足不斷增長的需求。石油與天然氣及航空工業(yè)的特殊需求促進了這種發(fā)展趨勢,這些行業(yè)內(nèi)有許多價值很高的零件需要進行深孔加工,例如閥塊和起落架部件。從傳統(tǒng)上來講,制造這些零件需要使用專用機床,但是把工序合并在一起的呼聲高漲,意味著單一的多任務(wù)平臺可以為最終用戶帶來顯著的收益。其中最主要的優(yōu)勢是高質(zhì)量。例如,所有的工序在同一臺機床上完成后,直徑之間的同心度通常會得到改善。這是因為機床之間不需要轉(zhuǎn)移重型和價值高的零件,也不需要重新設(shè)置數(shù)據(jù),并且消除了任何潛在出錯的風(fēng)險。由于節(jié)省了大量的設(shè)置時間,因此大大提高了生產(chǎn)效率。另外,開發(fā)包括深孔加工的多任務(wù)平臺通常被稱為“綠燈”生產(chǎn),操作人員在按下起動按鈕后便可離開,無需照看,同樣安全,只需最后來取加工好的成品即可。選擇合適的進給力在人們已經(jīng)看到這些實實在在的好處的同時,為了有助于多任務(wù)深孔加工快速取得成功,還需要某些必要的前提條件。例如,用于這類用途的任何機床都需要具有足夠的扭矩、功率和進給力,以適應(yīng)這些要求嚴(yán)格的工序。為了驅(qū)動切削刀具,并且去除大量的切削材料,選用合適的進給力顯得尤其重要。山特維克可樂滿已經(jīng)在進行一些需要深孔加工的多任務(wù)項目,與客戶在很多不同的行業(yè)保持密切的合作,例如能源行業(yè)、航空業(yè)以及指定的機床供應(yīng)商,為他們提供完整的零件解決方案。現(xiàn)在,要想獲得成功,知識共享變得越來越關(guān)鍵。為了實現(xiàn)預(yù)期,需要新技術(shù)支持的深孔加工新理念。我們采用多任務(wù)方式,已經(jīng)成功加工出深度達到1100mm的孔。隨著加工的孔越來越深,對機床的需求也呈比例上升。因此,就需要更大的扭矩、推力和額外的減振裝置。減振裝置是最主要的,因為很多傳統(tǒng)機床不具有專用深孔加工機床高減振性能的特點。在現(xiàn)代能源業(yè)和航空工業(yè)中加工典型的較硬工程材料,例如在加工高溫合金和改良的馬氏體不銹鋼時,出色的減振至關(guān)重要。多任務(wù)平臺的深孔加工技術(shù)當(dāng)人們越來越意識到機床需要合適的構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)的同時,在傳統(tǒng)機床上增加深孔加工功能需要加大對鉆頭、鉆管、旋轉(zhuǎn)冷卻液接頭和新冷卻液箱的投入。盡管大多數(shù)機床已經(jīng)配有一個冷卻液箱,但是容量不足以滿足深孔加工的需要。例如,鉆一個直徑為50mm的孔需要一套大約125L/min冷卻液輸送量的噴射系統(tǒng)和一套225L/min的單管鉆系統(tǒng),以加強冷卻和斷屑/排屑效果,因此,有必要安裝容量為1250~2250L的冷卻液箱(比標(biāo)準(zhǔn)機床的冷卻液箱大得多)。山特維克可樂滿開發(fā)的用于多任務(wù)平臺的深孔加工技術(shù)采用噴吸裝置。雖然也可采用STS(單管鉆系統(tǒng))技術(shù),甚至還可提供更大的冷卻液流量,但是在多任務(wù)加工中,必要的壓力頭需要很大的投資,因此這種方案并不經(jīng)濟。采用現(xiàn)有的基于噴吸裝置的解決方案,通過典型的加工中心平臺,可加工直徑為25~65mm的深孔。改變孔徑需要改變鉆頭的直徑,并準(zhǔn)備相應(yīng)的工件。對于工件來說,要求在加工中心進行深孔加工的零件能夠利用引導(dǎo)孔當(dāng)作導(dǎo)向裝置和支撐裝置,無需采用專門的鉆套。單獨的基于噴吸裝置的系統(tǒng)實質(zhì)上是一個包含內(nèi)管和外管的鉆管。使用旋轉(zhuǎn)連接器將冷卻液接入主軸,流體從兩個管子之間流過?；趪娢b置的系統(tǒng)在表面規(guī)則的零件上均勻噴射,由此在旋轉(zhuǎn)連接器和鉆頭的之間形成文丘里(Venturi)效應(yīng),通過內(nèi)管抽吸冷卻液和切屑。基本刀柄互換操作由山特維克可樂滿設(shè)計的新一代噴吸鉆系統(tǒng)允許在加工中心高效地進行深孔鉆削。例如,為了處理所需要的大量冷卻液供液,確保良好的排屑效果和刀具更換,山特維克可樂滿提供了供冷卻液一體的連接器。接口接入連接器的后面,從而可在各種基本刀柄間進行互換操作。山特維克可樂滿現(xiàn)有的基于噴吸裝置的鉆孔和擴孔解決方案包括可刃磨鉆頭424.6、CoroDrill®800.24和數(shù)種T-Max424鉆頭。這些鉆頭都能適應(yīng)現(xiàn)有的機床,例如車削中心、通用機床和加工中心,無需重大改造,應(yīng)用領(lǐng)域的支持和建議對解決方案的優(yōu)化才是最關(guān)鍵的。我們通過持續(xù)開發(fā)各種工藝和刀具,取得了深孔加工的成功。各種槽形和材質(zhì)的更新,結(jié)合對冷卻液和切屑的有效控制,可按要求實現(xiàn)最高穿透率和加工安全性。當(dāng)零件需要深孔具有更多特征時,例如出色的孔粗糙度、復(fù)雜內(nèi)腔、孔徑變化、復(fù)雜輪廓、開槽、螺紋和變化的中心線方向等等,相應(yīng)的行業(yè)經(jīng)驗、研發(fā)資源、工程技術(shù)能力以及客戶的參與度都將使結(jié)果大大不同。零件解決方案位于Cirencester的山特維克可樂滿深孔加工應(yīng)用中心已開業(yè)2年半。該中心擁有世界上唯一的以客戶為中心的設(shè)施,核心業(yè)務(wù)的重點是客戶項目和技術(shù)支持、產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用開發(fā)以及產(chǎn)品和應(yīng)用培訓(xùn)。我們?yōu)榭蛻籼峁┚C合上述4個方面的完整零件解決方案。山特維克可樂滿在該技術(shù)領(lǐng)域所提供的服務(wù)包括加工試驗、性能測試和工藝優(yōu)化,對創(chuàng)新的新材料的更加深入了解,同時還提供專業(yè)的培訓(xùn)和調(diào)試。山特維克可樂滿已經(jīng)在進行一些需要深孔加工的