CN104259514A - 干式深孔加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明干式深孔加工装置，将加工方式由内进油外排屑的方式向相反的方式外进油内排屑的方式转变，这样切屑由钻杆内部排出较为顺畅且不会划伤已加工表面。将加工中的液态切削液作出改变。将微量的植物油和水经压缩空气注入授油器，使其形成汽雾状的微小液滴，液滴表面吸附有一层薄的油膜，即油膜附水滴。这种微米级汽雾在封闭和半封闭式加工方式的深孔加工中，更容易渗透到工件和钻头表面所形成的切削区域。由于油膜具有扩张性，它能使最先到达工件和钻头表面上的油膜产生良好的润滑效果，减小摩擦和防止切屑黏到钻头上，从而提高加工表面质量。

Description

干式深孔加工装置
技术领域
本发明涉及一种金属加工装置，具体涉及一种干式深孔加工装置。
背景技术
深孔加工中，排屑、润滑、冷却以及工艺系统刚度低是深孔加工技术的经典难题。特别是对于加工直径较小的深孔，这四大问题就显得更加突出。枪钻被公认为是加工小直径深孔领域迄今最成熟且无法取代的深孔实体钻削技术。
枪钻在深孔加工时存在的问题表现为：枪钻头部开有排屑槽和出油孔，当出油口较大时，满足了油流量的要求，但为了保证钻头的强度，排屑槽又要减小，这样切屑容易与已加工孔壁接触，划伤孔壁，降低了加工表面质量。反之，当排屑槽较大时，满足了排屑的要求，但是枪钻的刀杆本来就很薄，V形排屑槽的增大会大大降低其扭转强度、刚度。即便为了保证其强度、刚度而减小进油口，但较小的进油空间，会影响润滑和冷却，同时在较高的油路油压的要求下，会给加工装置的密封和供油系统提出更高的要求，不然会加重了环境的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种干式深孔加工装置，能够快速排出切屑，防止切屑堆积堵塞，且不会划伤已加工表面。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：干式深孔加工装置，包括钻杆和钻头，所述钻杆连接动力装置，所述钻杆前端转动连接有授油器，所述授油器内设有空腔，所述油腔与钻头连通；所述钻头为中空钻头，钻头上开设有排屑孔，所述钻杆为中空钻杆，所述钻杆的末端开设有抽屑孔。
采用上述技术方案时，将加工方式由内进油外排屑的方式向相反的方式外进油内排屑的方式转变，这样切屑由钻杆内部排出较为顺畅且不会划伤已加工表面。将加工中的液态切削液作出改变。将微量的植物油和水经压缩空气注入授油器，使其形成汽雾状的微小液滴，液滴表面吸附有一层薄的油膜,即油膜附水滴。这种微米级汽雾在封闭和半封闭式加工方式的深孔加工中，更容易渗透到工件和钻头表面所形成的切削区域。由于油膜具有扩张性, 它能使最先到达工件和钻头表面上的油膜产生良好的润滑效果，减小摩擦和防止切屑黏到钻头上，从而提高加工表面质量。此外，微量的水滴被加工产生的切削热蒸发掉，起到了冷却工件和钻头的作用，同时也起到了运送油膜的作用。这种微量的油膜附水滴被高效地用于深孔加工中，实现了绿色加工的需要。
进一步，所述钻杆上设有负压抽屑装置，该装置包括前喷嘴、后喷嘴和进气通道，所述前喷嘴与授油器的空腔连通，所述后喷嘴通过进气通道与与抽屑孔连通。空气通过进气通道向前、后喷嘴之间的间隙喷射，使得气体流速增大。这样在前、后喷嘴处造成压力差，在钻杆尾部会产生一个负压区，从而在钻杆尾部产生一定的“吸力”，使钻头带有切屑的切削液加速向后流动，排出切屑。
进一步，所述前喷嘴和后喷嘴相互平行。
进一步，所述钻杆采用环形的横截面。环形的横截面也大大提高了钻杆的扭转强度、刚度，从而克服了枪钻众多的缺点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明干式深孔加工装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明干式深孔加工装置，首先，将加工中的液态切削液作出改变。将微量的植物油和水经压缩空气注入授油器3，使其形成汽雾状的微小液滴，液滴表面吸附有一层薄的油膜,即油膜附水滴。这种微米级汽雾在封闭和半封闭式加工方式的深孔加工中，更容易渗透到工件1和钻头2表面所形成的切削区域。
由于油膜具有扩张性, 它能使最先到达工件1和钻头2表面上的油膜产生良好的润滑效果，减小摩擦和防止切屑黏到钻头2上，从而提高加工表面质量。此外，微量的水滴被加工产生的切削热蒸发掉，起到了冷却工件1和钻头2的作用，同时也起到了运送油膜的作用。这种微量的油膜附水滴被高效地用于深孔加工中，实现了绿色加工的需要。
相关试验结果表明,油膜附水滴切削液的使用，降低了切削区的温度，大大减小钻头2、工件1、切屑之间的摩擦，防止粘连，提高了加工表面质量。
在加工过程中，需要加快切屑排出的速度，防止切屑堆积堵塞，影响排屑和加工表面质量，将加工方式由内进油外排屑的方式向相反的方式外进油内排屑的方式转变，这样切屑由钻杆4内部排出较为顺畅且不会划伤已加工表面，在这种加工方式的基础上添加一负压抽屑装置5。该负压抽屑装置5包括前喷嘴、后喷嘴及进气通道，空气通过进气通道向前、后喷嘴之间的间隙喷射，使得气体流速增大。这样在前、后喷嘴处造成压力差，在钻杆4尾部会产生一个负压区，从而在钻杆4尾部产生一定的“吸力”，使钻头2带有切屑的切削液加速向后流动，排出切屑。它环形的横截面也大大提高了钻杆4的扭转强度、刚度，从而克服了枪钻众多的缺点。
从试验室实验和实际运行结果来看，该装置可达到以下技术指标：
①研制的复合喷雾装置能保证形成90%油膜附水滴冷却液，冷却效果明显，加工表面的粗糙度有所提高；
②实现加工液的近零排放，消除了有毒有害的水容性加工液对环境的污染；
③减少能耗20%以上；
④降低刀具及切削液成本25%以上。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.干式深孔加工装置，包括钻杆和钻头，所述钻杆连接动力装置，其特征是，所述钻杆前端转动连接有授油器，所述授油器内设有空腔，所述油腔与钻头连通；所述钻头为中空钻头，钻头上开设有排屑孔，所述钻杆为中空钻杆，所述钻杆的末端开设有抽屑孔。
2.根据权利要求1所述的干式深孔加工装置，其特征是，所述钻杆上设有负压抽屑装置，该装置包括前喷嘴、后喷嘴和进气通道，所述前喷嘴与授油器的空腔连通，所述后喷嘴通过进气通道与与抽屑孔连通。
3.根据权利要求1所述的干式深孔加工装置，其特征是，所述前喷嘴和后喷嘴相互平行。
4.根据权利要求1所述的干式深孔加工装置，其特征是，所述钻杆采用环形的横截面。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108161070A (zh) * 2017-12-18 2018-06-15 丁玉琴 一种深孔加工装置
CN108326344A (zh) * 2018-04-02 2018-07-27 西南交通大学 一种深孔加工抽屑器
CN110919041A (zh) * 2019-12-17 2020-03-27 郑州铁路职业技术学院 一种机电一体化数控机床
CN112247207A (zh) * 2020-10-19 2021-01-22 李海潮 一种深孔钻床授油器组件

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