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钻303mm不锈钢管的新型组钻

文章作者:admin 人气: 发表时间:2021-06-09 09:48:02

钻303mm不锈钢管的新型组钻

在机械加工中,一般采用标准麻花钻作为钻孔加工的主要刀具。但在钻不锈钢管时,往往会出现钻头快速磨损、切削部分退火、切削力增大、摩擦噪音增大等现象。为此,必须反复重磨钻头,严重影响生产效率。提出了一种新型高效长寿命新型群钻的应用,适用于在摇臂钻或车床上钻不锈钢管。

在机械加工中,一般采用标准麻花钻作为钻孔加工的主要刀具。但是,在钻不锈钢管时,经常会出现钻头快速磨损、切削部分退火、切削力增大、噪音增大等问题。为此,钻头需要反复磨削,严重影响生产效率,增加加工成本。为解决上述问题,设计了一种新型群钻,用于钻不锈钢管。具有定心精确、排屑好、散热快、刀具大、钻头寿命长等特点,适用于钻床和车床。

一般情况下,钻孔前除了根据加工要求选择钻头材料外,还需要合理选择刀具的几何角度和切削量。有两种方法可以克服标准麻花钻的缺点:在制造钻头和材料时改变你的结构参数; 磨削切削刃,改变切削角度,提高切削性能。这种方法简单易行,效果非常显着。

某产品的材质是一块热轧马氏体不锈钢板,外径3m,厚度30mm,表面有1000多个50mm的通孔。选用高速钢材料制成的标准麻花钻进行钻孔时,往往会出现钻头快速磨损、切削件退火、切削力增大、噪音增大等问题。根据上述方案,对高速钢材料的标准麻花钻头进行了重新磨削,大幅度改变了钻头的切削角度,抛光了切屑槽的形状,新的钻头组适用于设计了钻孔不锈钢管。

1 钻井特点

1.1 标准麻花钻的缺陷

我国目前生产的标准麻花钻的切削部分由两个主切削刃和一个横刃组成。主要几何角度有前角24、螺旋角B、外倾角y、后角a和凿子斜面等。倾角在外缘最大,由外缘向中心逐渐减小,在靠近钻芯处为负。根据直径的不同,后角一般在814左右。标准麻花钻的结构存在很多不足。钻削时后刀面与工件的摩擦剧烈,钻削时阻力很大,切削条件差。根据使用情况,主要有以下缺陷。

(1)主切削刃的上前角变化很大,外刃为30时,前角过大,切削刃强度差,靠近钻芯的前角过小(关闭在-30);压力大,切削条件差。

(2) 凿子刃口长,负前角大,夹紧严重,切削条件极差,轴向强度高,定心差。

(3)前缘过长,切屑宽,各点切屑流量相差很大,螺旋切屑占用空间大,排屑不顺畅,冷却液难以注入切削区域。

(4)由于钻头二次后角为零,外缘切削线速度最大,刃口与孔壁摩擦剧烈,产生热量,散热条件差,故沿主切削刃磨损不均匀,外刃磨损最快。

(5)横刃的前后角与主切削刃的后角密切相关,相互制约,但不能单独控制。

1.2 群穿的优势

群钻是针对标准麻花钻的设计缺陷,经过合理磨削后改变其几何角度,以提高其切削性能的一种先进钻头。基本组钻是在两个主切削刃上磨出两条对称的月牙形槽,形成圆弧刃,改变了标准麻花钻的“一点三刃”。切割形状变为“三点七刃”。“切割形状与标准麻花钻相比具有以下优点。

(1)钻孔轻巧省力。由于倾角增大,刃口磨削后刃口窄而锋利,轴向力降低35%50%,扭矩降低10%30%。

(2)可增加进料量,生产效率可提高3-5倍。

(3)钻头具有很好的耐用性。因为组钻刀刃形状合理,排屑好,排屑顺畅,散热条件好。一般情况下,钻头的耐用度可提高3-5倍。

(4)对中效果好。由于组钻磨出对称的月牙形槽,钻孔时受力分布合理,不易钻孔,孔壁面质量好,精度高。

2 新小组练习介绍

随着机械工业的发展和新材料的不断涌现,标准麻花钻的切削角度越来越不适合生产要求。为此,出现了许多高效、长寿、优质和安全的新型组钻头。 2、这些新型组钻是在传统基本组钻的磨削原理基础上,结合零件材料和加工条件确定其切削刃的形状和几何角度。下面是一种适用于钻不锈钢管的新型组钻。

2.1 几何角度的选择

不锈钢管具有粘性强、韧性高、加工硬化倾向强、导热系数低等特点,属于切削难切削的金属材料类别。由于不锈钢具有高硬度、高强度等材料特性,钻孔时切削温度比较高,切削刃使用方便,甚至烧伤切削刃。因此,攻角必须更大;为增大钻头力,减小后刀面和切削刃,工件之间的摩擦力,后角应小一些。具体方法是将标准麻花钻以双前角磨尖,形成双前刃。前4/5主切削刃角度1202,后1/5副切削刃角度882;在主切削刃上磨出圆弧形不对称R排屑槽,在后刀面对称磨出一个副后角,距切削刃2mm,角度为20;抛光凿子的长度为2mm,边缘带的宽度减少到原来宽度的一半。钻头尖角的大小可根据不锈钢管的硬度来确定。材质较硬的选择较大的角度,材质较软的选择较小的角度。具体结构见如图1.磨削的具体要求如下。

(1)主刃磨削。双刃角在钻头的主刃上磨成双刃。前4/5前缘夹角为24,后1/5副前缘夹角为21。

(2)刃磨凿子H的刃口,沿钻头主牙侧后缘将原凿子刃口缩短至2mm,将凿子刃口两端磨成对称的小圆弧形表面. 新月形,因此在前缘处形成两个内部直边。钻座的边缘。

(3) 磨削主侧面。在主后刀面上,在距主切削刃2 mm 处对称磨削出一个副后角a1。

(4) 磨边B(小切削刃)。在钻头外缘沿副后刀面方向磨刃,磨刃至原宽度的一半,长度一般为1.55mm。

(5)切屑槽的磨削。钻头前刀面和后刀面磨削半圆弧形排屑槽。两个主切削刃上的排屑槽位置必须错开,排屑槽半径R必须大于进给量。

2.2 切削参数的选择

钻孔时,根据不锈钢的切削加工性,正确选择切削量非常重要。笔者通过对标准麻花钻相关参数的不断改进和实验,掌握了钻不锈钢时麻花钻的几何形状、角度等技术参数。机械加工的基本原则是在机床允许的条件下考虑钻头的强度和耐久性。进给速度要尽可能大,但切削速度不能太快,并选择合适的冷却润滑剂。一般直径为550mm的钻头的切削量为:速度n=200320r/min,进给率f=0.20.4mm/r,线速度v=530m/min,10% ~ 20% 冷却液极压乳化液或含氯切削油,随着钻头直径的增加,速度应该变慢,而随着钻头直径的增加,进给速度可以更高。

2.3 申请效果

从2010年开始,新的群钻技术开始应用于加工。根据钻一个p50 mm和30 mm深的孔,使用标准麻花钻大约需要4分钟。使用上述新型组钻机,采用相应的工艺参数,仅需1分钟左右,钻孔效率提高3倍以上。标准麻花钻在钻20个左右孔时磨损很大,切削力会显着增加。但是,使用新的组磨头一次可以连续钻120个左右的孔。加工出的孔精度高,表面质量好。该技术的推广使用,不仅保证了产品质量,提高了生产效率,而且降低了加工成本,在科研生产中取得了良好的经济效益。本站申请的实际情况见如图2。群钻在产品零件加工中的使用特点如下。

(1)有弧形分屑器,有利于排屑,可用于大走刀;

(2)切削刃加长,散热好,提高刀具寿命;

(3)辅助后角磨削可减少后刀面摩擦,促进刀具冷却;

(4) 凿子刃口短,对中准确,轴向力小;

(5)切削刃宽度变窄,减少刀具与工件之间的摩擦。

3 结论

上述思路和工艺方法具有普遍性,可以推广到其他难切削金属、非金属材料,以及不同工艺特性下的加工,为日后加工类似零件提供解决方案和参考。