近年來，華東地區(qū)的一家工廠自主研發(fā)了低油耗，強勁動力和高可靠性的重型柴油機，贏得了用戶的青睞。氣缸體上有許多用于冷卻水通道或潤滑油通道的深孔。同時，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)計方案中摒棄了傳統(tǒng)的專用機床計劃，從德國進口了高速加工中心GROB。但是，經(jīng)常出現(xiàn)可維修槍的鉆頭壽命短，破損率高的問題。 1.加工條件加工設(shè)備：德國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，進給量240mm / min，每齒進給量0.23mm2實際應(yīng)用中的問題生產(chǎn)線投入使用，為確保此類深孔加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，德國生產(chǎn)了槍鉆工具。但是，實際上，經(jīng)常會發(fā)生諸如崩刃和刀具破損（見圖2）之類的問題，從而導(dǎo)致刀具磨損和零件報廢。通過計算該過程過去六個月的工具操作狀態(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，破損率達到6.4％，并且工具異常磨損達到了幾萬元。此外，為了減輕發(fā)動機的重量，氣缸體采用了精細的薄壁鑄造工藝。經(jīng)測量，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)致整個氣缸體報廢，在過去六個月中造成6件工作浪費。 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，同時通過機床隨附的主軸監(jiān)控系統(tǒng)，分析加工進度狀態(tài)，并進一步分析和調(diào)查切削原因。深油孔的加工。 ：（1）噴槍的切削刃嚴重磨損。對更換后的槍鉆進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，槍鉆的主切削刃，側(cè)面切削刃和側(cè)面磨損嚴重，軸向磨損超過2mm，這增加了槍鉆過程中的切削阻力并增加了破損。刀危險。毛刺鉆頭磨損嚴重，這與槍鉆的涂層有很大關(guān)系。缺乏用于隔熱和潤滑鉆頭的硬質(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，這決定了打磨后無法進行涂層處理。 （2）排屑不順利。在分析和檢查機床設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時，根據(jù)工具放置圖發(fā)現(xiàn)機床內(nèi)部的冷卻流量/壓力是必需的：75L / min，4MPa，但內(nèi)部有20多個在過去六個月內(nèi)冷卻高壓警報，并伴隨警報消息。此后，將發(fā)生主軸負載警報和刀具斷裂。之后，進一步分析機床主軸負荷曲線，比較正常加工和破碎零件的負荷監(jiān)測曲線（見圖3），發(fā)現(xiàn)新刀具的正常加工主軸負荷為35。 -55％，整個加工過程呈線性均勻變化曲線，前后兩個工件之間的波動小于5％，而內(nèi)部冷卻時，破損刀具的負載監(jiān)控圖將繼續(xù)上升被阻塞，通常達到70％，焊接槍鉆頭。在此過程中，零件將扭曲，并且載荷將在45-70％的范圍內(nèi)波動，并且起伏將達到25％。噸鐵屑很多破損工具的工件孔還可以確認切屑清除不暢，鐵屑被堵塞。刀折斷的主要原因之一。 4.優(yōu)化和改進計劃：為進行上述研究，切削刃未受到涂層的保護，加工過程中切屑堵塞的問題是兩個主要原因。確定后續(xù)的改進和優(yōu)化方向及措施：（1）提高排屑功能。通過增加內(nèi)部冷卻壓力或流動模式，可改善切屑清除功能。 （2）增加刀具的耐磨性。在無法改善工具的原材料的情況下，執(zhí)行涂覆過程。 （3）加強刀桿的強度。使用強度更高的工具欄可提高槍鉆的剛度，并避免在加工過程中工具欄開裂。 （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，改進排屑功能方案。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，因此考慮通過改善工具結(jié)構(gòu)來改善排屑功能。 5.工具實驗過程實驗工具到位后，立即安排工具實驗。在根據(jù)原始參數(shù)和壽命數(shù)進行第一次實驗后，通常會達到原始的強制工具壽命。為了進一步探索該工具的潛力，進行了極限壽命測試。從實驗結(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如下：（1）刀桿由高強度合金鋼代替普通鋼管制成，強度提高了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的齒位置。與原始槍鉆相比，26毫米內(nèi)鐵屑被分為6個部分。在第四部分，鐵屑較短。此外，刀片前部有一個受限制的斷屑槽，這更有助于去除切屑。 6.持續(xù)改進實驗成功后，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。孔和單面切削沖擊，通過NC程序優(yōu)化，采用分段進給。使用后對刀片的調(diào)查發(fā)現(xiàn)刀片故障模式是正常的。