近年來,，中國東部的一家工廠自主研發(fā)了一種低油耗,，強勁動力和高可靠性的重型柴油發(fā)動機,。受到用戶的喜愛,。氣缸體中有許多深孔,，用于冷卻水通道或潤滑油通道,。底面φ26mm×275mm是其中之一。為了提高設(shè)備利用率,，降低投資成本,，在設(shè)計方案時放棄了傳統(tǒng)的專用機床方案，而是采用德國進口的格勞博（格勞伯）高速加工中心進行加工,。但是,，經(jīng)常出現(xiàn)可修復(fù)磨床壽命低，刀具破損率高的問題,。 1.加工條件加工設(shè)備：德國GROBG700加工中心槍鉆：φ26mm×546mm的單刃焊槍鉆：GUHRINGHSK100-A側(cè)面固定鎖定切削液：FUCHS水溶性乳液ECOCOOL68CF2W,，乳液濃度：8-10％內(nèi)部冷卻流動壓力：75L / min，4MPa切削參數(shù)：底油孔,，孔直徑26mm,，孔深275mm，速度1041r / min,，線速度85m / min,，進給速度240mm / min，每齒進給速度0.23mm2,。實際使用中的問題生產(chǎn)線投產(chǎn)后,，為了確保這種深孔加工質(zhì)量的穩(wěn)定性，在德國生產(chǎn)了槍鉆工具,。但是,，在實際使用中，經(jīng)常會出現(xiàn)諸如崩刃和刀片斷裂（見圖2）之類的問題,，從而導(dǎo)致工具磨損和零件報廢,。通過計算該工具在過去六個月中的使用情況，發(fā)現(xiàn)：總共使用了230次槍,，同時工具被打斷了15次,，工具破損率達到6.4％，異常工具損失達到數(shù)萬元,。另外,，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5mm,。因此，在發(fā)生斷刀之后,，由于鐵屑和硬質(zhì)合金刀尖而易于擠壓,。孔壁被破壞,，然后整個氣缸體被報廢,。在過去的六個月中，共造成6件工業(yè)廢物,。 3.原因分析在安排技術(shù)人員分析和檢查刀具壽命和異常刀具破損后,，同時通過機床主軸監(jiān)控系統(tǒng)，分析加工進度狀況,，進一步分析調(diào)查原因。深油孔加工破損工具,，主要用于：（1）槍鉆的鋒利邊緣嚴重磨損,。在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)刃和側(cè)面磨損相對較嚴重,，軸向磨損量超過2mm，這增加了槍鉆鉆孔過程中的切削阻力刀危險,。噴槍鉆頭的磨損很嚴重,，并且與缺少噴槍鉆頭的涂層有很大關(guān)系。缺乏涂層將隔離并保護刀頭的硬質(zhì)合金基體免于磨損,，并且其磨損將迅速加速,。槍鉆需要通過刀頭和槍身進行焊接，并且兩種材料的高溫變形不同,，這決定了它們在精細研磨后無法執(zhí)行涂覆過程,。 （2）排屑不良。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)機床的內(nèi)部冷卻流量/壓力為：75L / min,，4MPa，但內(nèi)部冷卻已超過20次在過去的六個月中出現(xiàn)高壓警報,，并伴隨此警報消息,。此后，將出現(xiàn)主軸負載警報和斷刀,。在進一步分析機床主軸的載荷曲線,，并比較正常加工和破碎零件的載荷監(jiān)測曲線后（見圖3），正常加工的工作主軸載荷高達上下的35-55％。新工具的震動范圍,。整個加工過程是一條線性的均勻變化曲線,。前后兩個工件之間的波動小于5％，并且當(dāng)內(nèi)部冷卻受阻時,，損壞的工具零件的負載監(jiān)控圖將繼續(xù)增加,。通常，當(dāng)達到70％時,，將焊接槍鉆頭,。零件將被扭曲。在此過程中s,，負載將在45-70％的范圍內(nèi)上下波動,，并且波動將達到25％。破碎刀的工件孔中的許多鐵屑也已證實,，切屑清除不順暢,，并且存在鐵屑堵塞現(xiàn)象是造成刀破損的主要原因之一。 4.優(yōu)化和改進計劃對于上述研究,，在切削刃上沒有涂層保護,，并且在加工過程中存在切屑阻塞問題。確定方向和后續(xù)改進優(yōu)化措施的主要原因有兩個：（1）改善排屑功能,。增加內(nèi)部冷卻壓力或流速后,，切屑清除功能得到改善。 （2）增加刀具的耐磨性,。在不能改善刀具的原料的條件下,，進行涂覆工藝。 （3）加強小腿的力量,。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)化尖端方法并更改鐵屑的形狀,，使其更方便排屑。同時,，改善了排屑功能計劃,。如果內(nèi)部冷卻壓力增加到6MPa，則需要更換螺桿泵,，成本更高,。因此，考慮通過改善工具結(jié)構(gòu)來提高切屑去除效果,。 5.工具實驗過程測試工具到位后,，立即安排工具實驗,。在第一次根據(jù)原始參數(shù)和壽命測試之后，通常會達到原始的強制換刀壽命,，并進行極限壽命測試以進一步挖掘工具的潛力,。從實驗結(jié)果看，刀具壽命已有一定程度的提高,。新型分度刀的特點如下：（1）刀桿采用高強度合金鋼代替普通鋼管,，強度提高了50％。 （2）選擇兩段30mm磨削的高精度硬質(zhì)合金導(dǎo)桿,，在加工過程中要堅持工具的支撐和平衡,，并采用導(dǎo)桿進行后續(xù)的自導(dǎo)加工，以確保深孔具有良好的孔徑和平直度,。 （3）選擇三個帶有復(fù)合TiAlN涂層和斷屑槽的可轉(zhuǎn)位刀片來形成主切削刃,，它具有更好的耐磨性和交錯的齒排列。與原始槍鉆相比,，26mm的鐵屑被分為6個部分,。在這4個部分中，鐵屑更短,，并且刀片前部有有限的斷屑器,，這更有利于去除切屑。 6.繼續(xù)改進實驗成功后,，繼續(xù)分析和研究刀片微塌陷的異常情況。深孔的中心有一個φ10mm的互穿孔,，而底部有一個通孔,。孔和單面切削沖擊,，在優(yōu)化了NC程序后,，采用分段進給。在對使用后的刀片進行調(diào)查后,，發(fā)現(xiàn)刀片故障模式是正常的,。