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铝合金加工知识-铝合金高速细小孔钻削技术

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是以铝为主的合金总称,经过添加铜、硅、镁、锌、锰以及镍、铁、钛、铬、锂等合金元素,在保持质轻等长处的一起,其“比强度”可胜过许多合金钢,变成抱负的构造资料,广泛用于机械制作、运送机械、动力机械及航空工业等方面。飞机的机身、蒙皮、压气机等常用铝合金制作,以减轻自重。其典型用处还包含飞机发动机和柴油发动机活塞、飞机发动机汽缸头、喷气发动机叶轮、航空器构造铆钉、螺旋桨叶片、导弹构件、货车轮毂、贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、打印板、铭牌、反光器具等。

另一方面,跟着科学技术的开展和顶级产品的日益精细化、集成化和微型化,细小孔加工的数量不断添加,对加工质量的需求也越来越高。尽管加工细小孔的技术办法有许多,例如激光束、电子束、离子束和电火花加工等,可是在国内外使用最广泛、实用性最强的仍然是麻花钻机械钻孔。

铝合金强度和硬度相对较低、对刀具磨损小,且热导率较高,使切削温度较低,所以铝合金的切削加工性较好,归于易加工资料,适于较高切削速度切削。高速钻削时主轴的转速一般在10000r/min以上。可是,铝合金熔点较低,温度升高后塑性增大,在高温高压作用下,切屑界面冲突力很大,切屑易熔结在刀刃上而粘刀。熔结物被后续加工冲击掉落时也会构成刀刃残缺[2]。铝合金的上述切削加工性使得其细小孔钻削加工存在许多技术难点。这是由于,钻削加工是切削条件最恶劣的加工办法之一,而钻削小孔,尤其是直径1mm及以下的小孔,不光集中了钻削加工的悉数难点,并且切削条件较一般孔径钻削更为恶劣。详细体现在以下几个方面[3-4]。

(1)细小钻头的刚度随孔径的减小和钻孔长度比的添加而急剧下降。为了尽量补偿细小钻头刚度的缺乏,细小钻头的钻芯厚度相对较大:直径大于1mm的钻头的钻芯厚度与钻头直径的比值一般小于0.2,而细小钻头一般为0.3~0.4。钻芯厚度大,则横刃宽、螺旋槽浅,钻削条件恶化。入钻时,横刃会使钻尖在作业外表游动,损坏入钻定位精度,横刃越宽,游动就越严峻。钻削时横刃处于副前角切削状态,横刃越宽,切削抗力越大,钻头的负荷也就越大。

钻头螺旋槽的功用主要是容屑、排屑和导入切削液。螺旋槽浅,则容屑能力差,排屑艰难,切屑与已加工外表刮擦严峻,影响外表质量,并易构成切屑阻塞,一起切削液难以抵达切削区域,冷却润滑作用极差。出口毛刺与轴向切削力密切相关,而轴向钻削力主要来自于横刃,横刃越宽,轴向钻削力就越大,出口毛刺就越严峻。

(2)麻花钻头归于构造形状比较复杂的刀具,为减轻导向有些与孔壁的冲突,规范麻花钻在导向有些制有较窄的棱边,并且从外圆向尾部制成倒锥,构成较窄的副后刃面和大于0°的副偏刃角。

关于使用最广泛的高速钢细小麻花钻头,为了进步其刚度、强度以及从便于制作考虑,一般没有棱边和倒锥,构成副后角为0°的较宽大的副后刃面和0°副偏角,所以钻削过程中导向有些与孔壁冲突严峻。