在带压开孔钻的主轴、丝杠、以及驱动变速箱等对长轴开孔类零件加工的过程中,有时会出现开孔轴线偏斜的问题,造成中心定位钻钻透的圆孔偏差、孔的直线度精度不能达到图纸设计要求而使管道开孔工程失败。开孔钻削过程中的内孔轴线偏斜问题是当今开孔工程中存在的一个技术难题,在开孔加工过中,定位钻所内孔轴线偏斜一般无法预测和控制,内孔轴线偏斜至一定程度时,便急剧变化,使被加工内孔的直线度误差超出设计偏差。
国内外对带压开孔过程中中心孔钻削中的内孔轴线偏斜的问题均十分重视。如在钻削刀具方面最具权威的瑞典Sandvik Coromant 公司、德国的Guhring 公司和日本的机械技术研究所等都投入了大量的人力和财力进行研究,以期解决孔轴线的偏斜问题。
造成超深孔轴线偏斜的因素很多,有工件组装、机床加工、刀具精度与刚度的缺陷、加工工艺的合理性、钻杆刚度及钻杆的支撑位置等。我们也将重点研究大型开孔设备在钻削过程中孔轴线的偏斜机理与有效的控制方法,以期在现有的加工条件下提高深孔零件几何精度和产品质量。
开孔的加工按照主运动分为动力驱动设备的旋转、刀具旋转,及两者同时反向旋转等3 种方式,不同的加工方式对深孔轴线偏斜的影响是不同的。
当主运动是钻头的旋转运动时轴线的偏斜状况,工件或刀具沿着工件的轴线作进给运动。这种运动形式加工的孔轴心线就是刀具绕回转中心在切削力作用下连续运动的轨迹。钻头旋转进给时,由于管壁是静止的,若刀具向一定方向倾斜,在刀具旋转180°后,刀具顶端对工件的轴线仍然保持这个切削方向,并在此方向上加工出倾斜的孔,随着加工的进展,在切削力的作用下,刀具头部偏离目标轴线的偏差增大,孔的偏斜量也加剧。
总之,在带压开孔设备设计时要充分考虑到这些因素对设备及开孔工程的影响,加强对这些因素的控制,公司将按照这些因素将在AI开发设计中利用机械或电子技术的方式对这些因素完成有效的监视和控制。这些新技术将在未来的设备中作为主要研究方向来克服。