孔加工基础培训

_|1stSeptember2008|MT|.1孔加工基础培训孔加工基础培训孔加工基础培训孔加工基础培训_|30thApril2008|Department|Name2孔加工孔加工孔加工孔加工目录目录目录目录1定义定义定义定义2孔加工方法孔加工方法孔加工方法孔加工方法3切削参数切削参数切削参数切削参数4磨损以及不利影响因素磨损以及不利影响因素磨损以及不利影响因素磨损以及不利影响因素5刀具维护及保养刀具维护及保养刀具维护及保养刀具维护及保养|30thApril2008|Department|Name3前言前言前言前言这本手册主要介绍孔加工知识，帮助读者更好地了解孔加工中的排削问题并能根据机床和刀具的性能正确计算出相应的切削参数。这种技能对发挥刀具潜能，更高效、更经济地使用刀具非常重要。|30thApril2008|Department|Name4)(xcrfv=切削线速度切削线速度切削线速度切削线速度实体中钻孔实体中钻孔实体中钻孔实体中钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔|30thApril2008|Department|Name51.1线速度线速度线速度线速度：：：：线速度为刀片在切削部位处的速度。实际应用过程中，我们一般使用最大直径来计算钻孔时的线速度。单位：米/分钟。1定义定义定义定义1000cnDv⋅π⋅=nDv⋅⋅=πcDmmn1/minvcm/min|30thApril2008|Department|Name6线速度线速度线速度线速度)(xcrfv=VCvCmaxdDVCm镗孔镗孔镗孔镗孔钻孔钻孔钻孔钻孔D|30thApril2008|Department|Name71.1线速度线速度线速度线速度转速与线速度的关系:钻孔时中心部位线速度为零，从中心部位向外侧线速度持续增大一直到最外侧时线速度达到最大数值。对于镗孔加工，我们计算时使用的线速度为平均线速度，对于精镗来说对于精镗来说对于精镗来说对于精镗来说，，，，由于切深比较小由于切深比较小由于切深比较小由于切深比较小，，，，所以线速度一般直接使用最大线速度所以线速度一般直接使用最大线速度所以线速度一般直接使用最大线速度所以线速度一般直接使用最大线速度。。。。1定义定义定义定义[]1/minπ1000c⋅⋅=Dvn[]m/min10002π)(cm⋅⋅⋅+=ndDv|30thApril2008|Department|Name8zff⋅=znfv⋅=f进给进给进给进给钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔|30thApril2008|Department|Name91.2进给进给进给进给进给f为刀具旋转一圈切削刃在进给方向前进的距离，每齿进给fz定义；刀具旋转一圈，一个切削刃前进的距离。公式:对于可转位钻头，齿数为1，因为有效的齿数是指完全覆盖到整个切削部位的齿数，可转位钻头内外刀片组合在一起才能完整包含整个切削截面，所以两个刀片组合成一个有效齿，对于整体式钻头，由于两个切削刃都单独可以切削到整个切削截面，所以齿数为2。每分钟进给Vf与每齿进给f的关系为：[]mmzzff⋅=[]mm/minfnfv⋅=1定义定义定义定义|30thApril2008|Department|Name10刀具寿命刀具寿命刀具寿命刀具寿命Lf=刀具寿命[m]lf=钻孔深度[mm]i=钻孔数量[]m1000ffliL⋅=|30thApril2008|Department|Name111.3刀具寿命刀具寿命刀具寿命刀具寿命通常，刀具加工时不可能一直加工到刀具破损，一般是做到预定刀具寿命即需要更换，刀具的寿命取决于刀具前刀面和后刀面磨损程度。对于钻孔对于钻孔对于钻孔对于钻孔，，，，通常后刀面磨损超过通常后刀面磨损超过通常后刀面磨损超过通常后刀面磨损超过0.3毫米时即到了预定刀具寿命毫米时即到了预定刀具寿命毫米时即到了预定刀具寿命毫米时即到了预定刀具寿命，，，，刀具的磨刀具的磨刀具的磨刀具的磨损会影响到已加工孔的精度和表面质量损会影响到已加工孔的精度和表面质量损会影响到已加工孔的精度和表面质量损会影响到已加工孔的精度和表面质量。。。。钻孔的刀具寿命由钻孔深度和钻孔数量来决定，这一点不同于车刀寿命用时间定义。线速度对刀具寿命有决定性的影响，钻头的线速度从中心到外侧逐渐增大，所以刀具磨损也是从中心到外侧逐渐增加，磨损最快的地方在切削半径处。1定义定义定义定义[]m1000ffliL⋅=|30thApril2008|Department|Name12切削力切削力切削力切削力FcfzapvfFcFcFc|30thApril2008|Department|Name131定义定义定义定义1.4切削力切削力切削力切削力Fc切削力是指作用在切削刃上的力，它是由于切削活动产生的。影响切削力的因素影响切削力的因素影响切削力的因素影响切削力的因素:-切削宽度或切削深度-切削厚度或切削进给(fz)-工件材料(抗拉强度kc1.1,mc)-切削速度vc-刀具角度αααα,γγγγ,κκκκ,......-排削过程(铣削,车削,镗孔、钻孔)-冷却、润滑(干,湿,润滑,油,最小润滑量,etc.)主要影响因素是工件材料及切削截面面积A(apxf).|30thApril2008|Department|Name14切削力计算切削力计算切削力计算切削力计算laKunde:Werkzeug:Ansprechpartner:Maschine:Durch-messerSchnitt-tiefeSchneiden-zahlVorschubVorschubproZahnSchnittge-schwindig-keitVorschubge-schwindig-keitDrehzahlEinstell-winkelWirkungs-graddapzffzvcvfnkappaκκκκetaηηηη402010,250,25180358143389,90,8mmmm-mmmmm/minmm/min1/min°-WerkstoffSpez.Schnitt-kraftAnstiegswertSpanwinkelgamma=6°Werkstoffkc1.11-z42CrMo421500,74N/mm²f0,25mmBemerkungen:fz0,25mmvc180m/minvf358mm/minn14331/minap20,00mmb20,00mmh0,25mmWerkzeugimNeuzustandkv=1Schneideverschlissenkv=1,4Fc14741NFc20637NFf7370NFf10318NFp12NFp17NMc147NmMc206NmPc22,1kWPc30,9kWPmot27,6kWPmot38,6kWBerechnungsdaten:VorschubFürdieangegebenenWertewirdkeineGarantieübernommen,daessichumNäherungswertehandelt!HellerBAZHr.MustermannDatumCuttingForcecalculationfordrillingandboringtoolsFa.MustermannB3213.F.040.Z01.120REingabedaten:SchnittleitstungVorschubproZahnSchnittgeschwindigkeitVorschubgeschwindigkeitDrehzahlSchnittbreiteSpanungsbreiteSpanungsdickeSchnittkraftAntriebsleistungSchnittkraftVorschubkraftPassivkraftDrehmomentSchnittleitstungAntriebsleistungVorschubkraftPassivkraftDrehmoment|30thApril2008|Department|Name151定义定义定义定义1.4切削力计算切削力计算切削力计算切削力计算有对应公式计算相应的切削力。通过输入一些参数及工件材料等参数可以计算出下列切削力。-切削力Fc-进给力Ff-阻力Fp-扭矩Mc-切削功率Pc-功率消耗Pmot|30thApril2008|Department|Name16切削截面切削截面切削截面切削截面钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔pzafhbA⋅=⋅=κκκκ|30thApril2008|Department|Name171.4.1切削截面切削截面切削截面切削截面对于钻孔，切深是孔直径的一半也就是孔的半径，对于镗孔切深是最终直径减去起始直径的一半。切削截面切削截面切削截面切削截面钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔1定义定义定义定义bhafA⋅=⋅=p[]mmsin2κDb=[]mmsinsin2pκκadDb=-=|30thApril2008|Department|Name18切削截面切削截面切削截面切削截面钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔pzafhbA⋅=⋅=κκκκ|30thApril2008|Department|Name191.4.1切削截面切削截面切削截面切削截面切削厚度取决于每齿进给、齿数和主偏角。切削横截面积计算公式:1定义定义定义定义[]mmsinzκ⋅=fh[]mmsinzfhκ⋅=[]2zpmmhbfaA⋅=⋅=|30thApril2008|Department|Name20切削截面切削截面切削截面切削截面钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔pzafhbA⋅=⋅=κκκκ|30thApril2008|Department|Name211.4.1切削截面切削截面切削截面切削截面.由于刀具特殊形状和刀片位置，瓦尔特可转位钻头可以钻出接近平底的孔，所以其主偏角接近90度，切削宽度接近切削深度，每齿进给接近切削厚度，对于整体合金钻头，通常钻尖角为140度，主偏角为70度，SIN70=0.94，在这种情况下就需要列入公式计算。κκsinundsinzp⋅==fhab1.1c1cckhbFm⋅⋅=-1定义定义定义定义|30thApril2008|Department|Name22具体切削力具体切削力具体切削力具体切削力–材料修正因素材料修正因素材料修正因素材料修正因素kc1.1Material例如例如例如例如:材料系数kc[N/mm2]切削厚度h[mm]|30thApril2008|Department|Name231定义定义定义定义1.4.2具体切削力具体切削力具体切削力具体切削力–材料修正系数材料修正系数材料修正系数材料修正系数kc1.1切削力主要与材料系数kc1.1有关，它的定义为加工特定材料时，当刀具的向前角为零度，去除1MM长、宽各为1MM时的所需的切削力。表中给出了与不同工件材料相对应的切削力和相应的切削力增长系数mc。切削力主要与进给f有关，当进给变小时，mc系数增大，去除同等材料的切削力增加。|30thApril2008|Department|Name24切削截面切削截面切削截面切削截面钻孔钻孔钻孔钻孔镗孔镗孔镗孔镗孔pzafhbA⋅=⋅=κκκκ|30thApril2008|Department|Name25举例举例举例举例:切削力计算切削力计算切削力计算切削力计算计算一把双刃镗刀加工时的切削力计算一把双刃镗刀加工时的切削力计算一把双刃镗刀加工时的切削力计算一把双刃镗刀加工时的切削力:D50mm;预孔直径d40mm;工件材料:灰铸铁GG25(kc1.1=1160N/mm2,mc=0.26),主偏角k=80°;切削线速度:vc100m/min;每齿进给:fz0.4mm.切削宽度切削厚度计算:切削力计算:mm5mm240502mitsinpp=-=-==dDaabκmm077,5985,0mm580sinmm5===°bmm394,0985,0mm4,0sinz=⋅==⋅κfh.N2956mm/1160394,0mm077,5226,01c1.1mc1c=⋅⋅=⋅⋅=--Nkh