【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：超聲波效益

?? 加工效率 - 提升2倍
?? 鉆孔質(zhì)量 - 保持穩(wěn)定，符合客戶驗收標準
?? 切屑長度 - 縮短91%，更易斷屑

【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：加工痛點

45號碳鋼（Carbon Steel）是一種含碳量介于0.25%至0.60%的碳素鋼材，其硬度相較其他金屬鋼材并不高，但具有良好的塑性、韌性和強度，且熱加工和切削性能表現(xiàn)良好。

然而，在使用槍鉆（Gun Drill）進行深孔加工時，往往需要專用加工設(shè)備支持，同時要求加工過程中中心出水壓力必須達到70至80 bar以上，以確保深孔加工過程中的順暢排屑，這使得整體加工能耗相對較高。此外，由于深孔加工特征的復(fù)雜性，加工過程中刀具的使用壽命、排屑性能以及工件表面質(zhì)量的穩(wěn)定性，均可能成為加工中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。

【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：加工信息

(圖1. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助45號碳鋼槍鉆深孔加工)



(圖2. 漢鼎超聲波輔助加工模組應(yīng)用于45號碳鋼槍鉆深孔實際加工過程)



 

【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：測試目標

使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組，針對45號碳鋼的超聲波輔助槍鉆深孔加工進行測試，目標是在CNC機臺上，使用深孔槍鉆，在保證鉆孔質(zhì)量符合客戶驗收標準的前提下，提高加工效率，并改善刀具壽命的穩(wěn)定性。




 

【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：加工結(jié)果

45號碳鋼槍鉆深孔加工：加工效率

(圖3. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助45號碳鋼槍鉆深孔加工, 進給率可提升2倍, 整體加工效率提升2倍)

 

• 在固定轉(zhuǎn)速條件下，搭配漢鼎HSK-A63超聲波輔助加工模組，進給率較原刀具廠商建議參數(shù)提高近2倍（從83mm/min提升至161mm/min），每轉(zhuǎn)進給量也提升近2倍（從0.018mm/rev提升至0.035mm/rev），且中心出水壓力僅開至40bar，整體加工效率提升2倍。

• 通過漢鼎超聲波，有效降低切削阻力。借助進給率和每轉(zhuǎn)進給量的提升，加速材料去除效率（Material Removal Rate，MRR），并通過超聲波輔助斷屑機制完成深孔加工。

45號碳鋼槍鉆深孔加工：鉆孔質(zhì)量

• 漢鼎超聲波輔助加工能有效降低切削阻力，加工過程中刀具與工件間接觸時間減少，從而顯著降低切削熱。在提高2倍進給率的高速加工條件下，仍能維持客戶驗收的工件質(zhì)量。

• 加工完成后的工件經(jīng)過剖孔處理，使用表面粗糙度測量儀對深孔孔壁質(zhì)量進行檢測。結(jié)果顯示，即使采用高速工法加工，孔壁質(zhì)量仍能與傳統(tǒng)工法相當(dāng)。

45號碳鋼槍鉆深孔加工：切屑形貌

(圖4. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助45號碳鋼槍鉆深孔加工, 使排屑過程更順暢, 刀具不纏屑)

 

• 通過漢鼎超聲波輔助加工，在提高2倍進給率的高速工法下，即使中心出水壓力僅為40bar，超聲波的高頻微振動使排屑過程更加順暢，刀具不易發(fā)生纏屑現(xiàn)象。

• 相較于無超聲波加工，在相同出水壓力下，刀具容易嚴重纏屑，深孔加工后刀具上附著的切屑被一同拖出工件外。

(圖5. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助45號碳鋼槍鉆深孔加工, 切屑形貌變短且容易斷屑)



(圖6. 使用漢鼎HSK-A63超聲波加工模組輔助45號碳鋼槍鉆深孔加工, 平均切屑長度減少91%)

 

• 使用漢鼎超聲波輔助加工，在提高2倍進給率的高速加工下，中心出水壓力僅為40bar，超聲波的高頻振動可幫助切屑達到一定體積后自然斷屑。切屑長度較無超聲波加工縮短91%（從平均70mm減至6mm）。

• 切屑形貌從無超聲波加工時的連續(xù)壓扁狀，轉(zhuǎn)變?yōu)?span style="box-sizing: border-box; color: rgb(192, 57, 43);">螺旋纏繞狀，不易纏繞刀具，從而有效維持良好的鉆孔質(zhì)量并改善刀具壽命。

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【漢鼎超聲波】45號碳鋼槍鉆深孔加工：產(chǎn)業(yè)應(yīng)用

使用槍鉆加工深孔特征被廣泛應(yīng)用于多個行業(yè)，包括汽車產(chǎn)業(yè)、飼料工業(yè)和生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)等，常用于制造重型耐磨機械零件、曲軸（crankshafts）、柴油發(fā)動機燃料噴射器（injection system for diesel engines）、造粒網(wǎng)模具（pellet dies）、骨釘（bone nails）以及骨螺釘（bone screws）等產(chǎn)品。


45號碳鋼（Carbon Steel）是一種含碳量介于0.25%至0.60%的碳素鋼材，與其他金屬鋼材相比，其硬度相對不高，但具有良好的塑性、韌性和強度，且熱加工和切削性能表現(xiàn)優(yōu)異。

由于這些材料特性，45號碳鋼被廣泛應(yīng)用于多個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，包括建筑材料以及各種機械零件的制造，如空氣壓縮機、蒸汽機的葉輪、重型機械的軸、齒輪及表面耐磨零件，如曲軸、機床主軸和滾筒等。


漢鼎智慧科技的超聲波輔助加工模組為新材料的加工帶來了全新的解決方案！漢鼎的超聲波輔助加工技術(shù)能夠顯著提升加工效率，縮短整體加工時間，同時在確保工件質(zhì)量穩(wěn)定的前提下，提升刀具壽命穩(wěn)定性，從而有效降低客戶的整體生產(chǎn)成本。不僅符合客戶的標準要求，更為客戶創(chuàng)造了多重價值！




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