近年來(lái)，華東地區(qū)的一家工廠自主研發(fā)了低油耗，強(qiáng)勁動(dòng)力和高可靠性的重型柴油機(jī)，贏得了用戶的青睞。氣缸體上有許多用于冷卻水通道或潤(rùn)滑油通道的深孔。同時(shí)，底部φ26mm×275mm是其中之一。為了提高設(shè)備利用率，降低資金成本，設(shè)計(jì)方案中摒棄了傳統(tǒng)的專(zhuān)用機(jī)床計(jì)劃，從德國(guó)進(jìn)口了高速加工中心GROB。但是，經(jīng)常出現(xiàn)可維修槍的鉆頭壽命短，破損率高的問(wèn)題。 1.加工條件加工設(shè)備：德國(guó)GROBG700加工中心槍鉆：φ26mm×546mm單刃焊槍鉆：GUHRINGHSK100-A側(cè)固鎖緊切削液：FUCHS水溶性乳狀液ECOCOOL68CF2W，乳狀液濃度：8-10％內(nèi)部冷卻流動(dòng)壓力：75L / min，4MPa切削參數(shù)：底孔，孔直徑26mm，孔深275mm，轉(zhuǎn)速1041r / min，線速度85m / min，進(jìn)給量240mm / min，每齒進(jìn)給量0.23mm2實(shí)際應(yīng)用中的問(wèn)題生產(chǎn)線投入使用，為確保此類(lèi)深孔加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，德國(guó)生產(chǎn)了槍鉆工具。但是，實(shí)際上，經(jīng)常會(huì)發(fā)生諸如崩刃和刀具破損（見(jiàn)圖2）之類(lèi)的問(wèn)題，從而導(dǎo)致刀具磨損和零件報(bào)廢。通過(guò)計(jì)算該過(guò)程過(guò)去六個(gè)月的工具操作狀態(tài)，我們了解到該槍總共使用了230次，其中工具被打斷了15次，破損率達(dá)到6.4％，并且工具異常磨損達(dá)到了幾萬(wàn)元。此外，為了減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，氣缸體采用了精細(xì)的薄壁鑄造工藝。經(jīng)測(cè)量，加工后深油孔的厚度小于5 mm。因此，在發(fā)生斷刀之后，很容易擠壓鐵屑和硬質(zhì)合金刀頭。造成孔壁損壞，然后導(dǎo)致整個(gè)氣缸體報(bào)廢，在過(guò)去六個(gè)月中造成6件工作浪費(fèi)。 3.原因分析在安排技術(shù)人員分析刀具壽命和異常切削條件后，同時(shí)通過(guò)機(jī)床隨附的主軸監(jiān)控系統(tǒng)，分析加工進(jìn)度狀態(tài)，并進(jìn)一步分析和調(diào)查切削原因。深油孔的加工。 ：（1）噴槍的切削刃嚴(yán)重磨損。對(duì)更換后的槍鉆進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，槍鉆的主切削刃，側(cè)面切削刃和側(cè)面磨損嚴(yán)重，軸向磨損超過(guò)2mm，這增加了槍鉆過(guò)程中的切削阻力并增加了破損。刀危險(xiǎn)。毛刺鉆頭磨損嚴(yán)重，這與槍鉆的涂層有很大關(guān)系。缺乏用于隔熱和潤(rùn)滑鉆頭的硬質(zhì)合金基體的涂層將大大加速磨損。槍鉆由刀頭和槍身焊接而成，兩種材料的高溫變形不同，這決定了打磨后無(wú)法進(jìn)行涂層處理。 （2）排屑不順利。在分析和檢查機(jī)床設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)工具放置圖發(fā)現(xiàn)機(jī)床內(nèi)部的冷卻流量/壓力是必需的：75L / min，4MPa，但內(nèi)部有20多個(gè)在過(guò)去六個(gè)月內(nèi)冷卻高壓警報(bào)，并伴隨警報(bào)消息。此后，將發(fā)生主軸負(fù)載警報(bào)和刀具斷裂。之后，進(jìn)一步分析機(jī)床主軸負(fù)荷曲線，比較正常加工和破碎零件的負(fù)荷監(jiān)測(cè)曲線（見(jiàn)圖3），發(fā)現(xiàn)新刀具的正常加工主軸負(fù)荷為35。 -55％，整個(gè)加工過(guò)程呈線性均勻變化曲線，前后兩個(gè)工件之間的波動(dòng)小于5％，而內(nèi)部冷卻時(shí)，破損刀具的負(fù)載監(jiān)控圖將繼續(xù)上升被阻塞，通常達(dá)到70％，焊接槍鉆頭。在此過(guò)程中，零件將扭曲，并且載荷將在45-70％的范圍內(nèi)波動(dòng)，并且起伏將達(dá)到25％。噸鐵屑很多破損工具的工件孔還可以確認(rèn)切屑清除不暢，鐵屑被堵塞。刀折斷的主要原因之一。 4.優(yōu)化和改進(jìn)計(jì)劃：為進(jìn)行上述研究，切削刃未受到涂層的保護(hù)，加工過(guò)程中切屑堵塞的問(wèn)題是兩個(gè)主要原因。確定后續(xù)的改進(jìn)和優(yōu)化方向及措施：（1）提高排屑功能。通過(guò)增加內(nèi)部冷卻壓力或流動(dòng)模式，可改善切屑清除功能。 （2）增加刀具的耐磨性。在無(wú)法改善工具的原材料的情況下，執(zhí)行涂覆過(guò)程。 （3）加強(qiáng)刀桿的強(qiáng)度。使用強(qiáng)度更高的工具欄可提高槍鉆的剛度，并避免在加工過(guò)程中工具欄開(kāi)裂。 （4）提高斷屑效果。優(yōu)化切削刃模式，改變鐵屑的形狀，使其更有利于排屑。同時(shí)，改進(jìn)排屑功能方案。如果內(nèi)部冷卻壓力增加到6 MPa，則需要更換螺桿泵。成本較高，因此考慮通過(guò)改善工具結(jié)構(gòu)來(lái)改善排屑功能。 5.工具實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)驗(yàn)工具到位后，立即安排工具實(shí)驗(yàn)。在根據(jù)原始參數(shù)和壽命數(shù)進(jìn)行第一次實(shí)驗(yàn)后，通常會(huì)達(dá)到原始的強(qiáng)制工具壽命。為了進(jìn)一步探索該工具的潛力，進(jìn)行了極限壽命測(cè)試。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，刀具壽命已有一定程度的提高。新型分度工具的特點(diǎn)如下：（1）刀桿由高強(qiáng)度合金鋼代替普通鋼管制成，強(qiáng)度提高了50％。喬木成為可重復(fù)使用的耐用產(chǎn)品。 （2）選擇兩段30mm銑削的高精度硬質(zhì)合金導(dǎo)桿，并在加工過(guò)程中保持工具的支撐和平衡。導(dǎo)板用于后續(xù)的自導(dǎo)加工，以確保深孔具有更好的孔徑和直線度。 （3）選擇3塊復(fù)合TiAlN涂層和斷屑槽可轉(zhuǎn)位刀片形成主切削刃，具有更好的耐磨性和交錯(cuò)的齒位置。與原始槍鉆相比，26毫米內(nèi)鐵屑被分為6個(gè)部分。在第四部分，鐵屑較短。此外，刀片前部有一個(gè)受限制的斷屑槽，這更有助于去除切屑。 6.持續(xù)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)成功后，繼續(xù)分析和研究葉片崩刃的異常情況。發(fā)現(xiàn)該深孔在中心具有φ10mm的相交孔和底部通孔?？缀蛦蚊媲邢鳑_擊，通過(guò)NC程序優(yōu)化，采用分段進(jìn)給。使用后對(duì)刀片的調(diào)查發(fā)現(xiàn)刀片故障模式是正常的。