数控机床钻削不锈钢深孔编程.pdf

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1、·21·数控机床钻削不锈钢深孑L编程赵战峰，战祥乐，余尚行(广东轻工职业技术学院，广东广州510300)摘要：文中通过对不锈钢钻削实践的总结和分析，结合不锈钢的钻削特性，设计了数控机床用的不锈钢钻削循环。经过实践检验，在不锈钢上钻削通孔时，使用该循环可以大幅提高刀具耐用度。关键词：钻孔循环不锈钢深孔钻削塑性变形数控机床中图分类号：TG527文献标识码：B文章编号：1032—6886{2011)03一(1021—03ProgrammingforCNCMachineToolsDrillingStainle

2、ssSteelDeepHoleZHAOZhanfeng，ZHANXian~e，YUShangxingAbstract：Inthispaper，throughsummarizingandanalyzingthepracticeofstainlesssteeldrilling，combiningwiththeeharaeteris—ticsofstainlesssteel，designthestainlesssteeldrillingcycleforCNCmachinetools．Proven，todri

3、llthrough—holeinstainlessstee1．U-singthiscyclecandramaticallyincreasetooldurability．Keywords：drillingcycle；drillingdeepholeinstainlesssteel；plasticdeformation；CNCmachinetols对于不锈钢等塑0前言性、韧性大的材料，钻透各种不锈钢具有特殊的机械性能和耐蚀性能，广泛时产生很大塑性变形应用于航空、航天、化工、石油、建筑、医疗器械及食品工业(

4、图1)。用的钻头塑性变形，J中钻削304不锈钢，当刀图1钻透时的塑性变形一直以来，不锈钢都属于难以加工的材料，与普通碳尖超过工件下底面0．5钢相比，其相对切削加工性能比在0．4～0．6之间，而钻削inn时，工件产生的塑性加工属于半封闭式加工，比其他切削加工更加困难。国内变形见图2；钻透时产生外的学者对不锈钢的加工性能进行了大量的研究，其难以的残料见图3。钻削的原因主要有：钻透过程的塑性变1)不锈钢材料伸长率大，塑性变形大，韧性高，切屑不形过程见图4。图4(a)易折断，常缠绕在钻头上，既不安全，又影响了

5、生产效率的即将钻穿，仅留下一薄图2即将钻透时的塑性变形提高，很不适合在数控机床上自动钻孔；加工硬化现象严层金属；图4(b)刀具继重，抗切削力约比45钢高25％。续进给，这层金属在切2)不锈钢导热系数小，约为45钢的1／3。钻削时除削力的作用下发生塑性一部分切削热由切屑带走外，相当多的热量则来不及从工变形，刀刃几乎不能切件传导出去，从而集中在钻头刃口处，加大了切削刃的热削到金属，由于摩擦，温负荷，致使切削刃在高温作用下，加速了磨损，或失去应有度急剧升高，材料加工的切削性能。硬化加剧，刀具前端摩图3钻透时

6、的残料3)由于切削温度高，加工硬化严重，加上不锈钢中有擦严重；图4(e)刀具继碳化物(TiC)等，形成硬质夹杂物，又易于使刀具发生冷续进给，在轴向力的作用下，金属达到拉伸极限破裂，刀具焊，故刀具磨攒陕，使用寿命降低。穿出。这个过程虽然很短暂，但是对刀具的损害很大。我可见不锈钢钻孔加工有其自身的特点，必须有适合们用某品牌qb3不锈钢专用钻头在3O4不锈钢板做钻孔的其特点的钻孔循环，以适应数控机床自动加工的要求，提实验，使用通用的断屑钻孔循环，加工参数f=o．12n~l／r、高加工效率和刀具寿命。n=10

7、(30r／min，孔深9mln，试验l0把钻头，钻削时出现异·22·响为止：钻通孔平均总长约l9．7m；钻盲孔平均总长42．8主轴M03或M04)m。钻通孔与钻盲孔相比，刀具寿命降低了54％。可见钻IF[AR[#25]EQ0]OR[AR[#16]EQ0]OR[AR[#透过程304不锈钢塑性变形对刀具寿命影响之大。8]EQ0]OR[AR[]EQ0]OR[AR[#10]EQ0]OR[AR[]EQ0]OR[AR[#17]EQ0]M～99(如果没有定义孔底z值，每次进给深度Q值或I、J、K、F、R值，则返回)

8、ENDIF(h)IF[#16GE0]OR[#10LE0]OR[#10GEAaS[图4钻透过程的塑性变形16]](如果Q>=O，退刀量K<=O或K>Q的绝对值)目前的几乎所有数控系统均提供断屑或排屑钻孔循M一99(则返回)环，但这些钻孔循环，并没有针对具体的钻削工况进行优ENDIF化，仅提供了断屑和排屑的功能，并不能完全适合不锈钢IF[AR[#26]EQ0](初始z平面模态值不存在)钻孔。考虑到不锈钢等韧性材料钻孔的特殊性，我们尝试69_6=#32(设置初