Die Bearbeitungseffizienz von einschneidigen Tieflochbohrern (gun drill) war lange Zeit aufgrund ihrer geringen Steifigkeit und Schleiffehler begrenzt. Innovative und effiziente einschneidige Tieflochbohrer können die Bearbeitungseffizienz erheblich verbessern.
Wenn die Tiefe des Lochs mehr als das 20-fache des Lochdurchmessers beträgt, muss für die Bearbeitung das Tieflochbohrverfahren verwendet werden. Einschneidiger Tieflochbohrer (gun drill) ist seit vielen Jahren ein gängiges Werkzeug zur Bearbeitung von Tieflöchern mit einem Lochdurchmesser von weniger als 40 mm. Aus dem Test ist ersichtlich, dass die Vorteile des Einkant-Tieflochbohrens eine hohe Bohrqualität und eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit sind. Wenn gehärteter Stahl verarbeitet wird und der Vorschub erhöht wird, erhöht sich der Werkzeugverschleiß und es kommt zu einer schlechten Spanform. Niedrige Bearbeitungseffizienz und kurze Werkzeugstandzeiten sind daher die Nachteile üblicher einschneidiger Tieflochbohrer.
Die leichte Abrundung der Kante und die Gesamtbeschichtung können die Standzeit verlängern, ohne die Bearbeitungsgenauigkeit zu beeinträchtigen.
Unter der Voraussetzung, dass die hohe Qualität des einschneidigen Tieflochbohrens erhalten bleibt, wird das Schneidwerkzeug optimiert, um die Bearbeitungseffizienz zu verbessern, ohne die Lebensdauer des Werkzeugs zu verkürzen. Beispielsweise sollte bei der Bearbeitung von rostfreiem Stahl nicht nur der Konstruktion von Schneidwerkzeugen besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden, sondern auch der Untersuchung der Leistung verschiedener Beschichtungsmaterialien und Beschichtungsstrukturen. Eine Vielzahl von Praktiken hat bewiesen, dass der Werkzeugverschleiß der Integralbeschichtung geringer ist als der der üblichen Teilbeschichtung. In den meisten Fällen kann eine leichte Abrundung der Schneide die Lebensdauer des Werkzeugs im Vergleich zu einschneidigen Tieflochbohrern mit scharfen Kanten verbessern
Um die Leistung von Einkant-Tieflochbohrern zu bewerten, wurden übliche unbeschichtete Einkant-Tieflochbohrer aus monolithischem Hartmetall zur Verarbeitung von schwefelarmem Vergütungsstahl verwendet. Der Verschleißzustand und die Spanform eines üblichen einschneidigen Tieflochbohrers mit Hartmetall als Ganzes zeigen, dass sich das Werkzeug leicht abnutzt, wenn die Bohrlänge unter der Bedingung des Vorschubs f = 0,02 mm 30 m erreicht. Da die Schneidwärme und die Schneidkraft des Werkzeugs gering sind, treten nur ein geringer Halbmondabrieb und ein geringer Verschleiß der Rückseite auf, und die erzeugten Späne sind Schrägspiralspäne. Leicht aus dem Loch entladen. Durch Erhöhen des Vorschubs zeigt die Werkzeugspitze am Außenkreis des Werkzeugs nach Erreichen der Bohrlänge lf = 9 m starken Verschleiß, so dass die Prüfung unterbrochen werden muss. Darüber hinaus wird die Spanform auch durch die Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit beeinflusst. Auf dem Schrägspiralenspan befindet sich auch ein Bandspan, und das flache Bandspansegment wird zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück eingespannt, was zu einer Beschädigung des Werkzeugs führt.
Aufgrund des praktischen Anwendungseffekts in der Industrie können gewöhnliche einschneidige Tieflochbohrer zuverlässig für die Tieflochbearbeitung eingesetzt werden. Um jedoch die Verarbeitungseffizienz zu verbessern, muss sie durch bestimmte Bedingungen begrenzt werden, insbesondere wenn die Vorschubgeschwindigkeit erhöht wird, verschleißt das Werkzeug zu schnell. Wenn sich die Vorschubgeschwindigkeit eines einschneidigen Tieflochbohrers ändert, ist zu erkennen, dass der gemessene Wert mit der Zunahme der Vorschubgeschwindigkeit ansteigt, die nahezu linear ist. Wenn die Vorschubmenge f = 0,34 mm, die Vorschubkraft Ff = 950 N, das Drehmoment Mb = 4,3 Nm ist; Bei f = 0,36 mm wird das Werkzeug durch übermäßige Torsionsbelastung beschädigt.
Neben der Schnittkraftbelastung ist die Spanform für den Tieflochbohrprozess von großer Bedeutung. Bei einschneidigem Tieflochbohrer entstehen bei Vorschub f = 0,04 mm Schrägspäne geeigneter Länge und es treten keine ungünstigen Bandspäne auf. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit auf f = 0,1 mm erhöht wird, erscheint eine einzelne Spänewalze, die auch für die Art und Form der Späne geeignet ist, die reibungslos aus dem Loch abgegeben werden. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit weiter auf f = 0,2 mm erhöht wird, wird offensichtlich eine große Wärmebelastung erzeugt, die Chipfarbe ändert sich offensichtlich und die Form wird unregelmäßig. Wenn die Vorschubgeschwindigkeit weiter auf f = 0,3 mm erhöht wird, tritt dieses Phänomen stärker auf. Späne wellen sich nicht nur sehr eng, sondern erscheinen auch als flache Späne. Es ist zu sehen, dass die Späne sehr dick sind. Die Größe der mechanischen Belastung kann zur Beurteilung des Werkzeugverschleißes herangezogen werden. Mit zunehmendem Verschleiß steigt auch der Messwert von Vorschubkraft und Drehmoment.
Entsprechend der zu erwartenden Standzeit kann der Vorschub um das 10-fache erhöht werden. Die Messergebnisse zeigen, dass bei einer Bohrlänge von 30 m der Verschleiß gewöhnlicher einschneidiger Tieflochbohrer 30 m erreichen kann, wenn der Vorschub f = 0,02 mm beträgt. Lochbohrer werden beschleunigt. Die einschneidigen Tieflochbohrer arbeiten mit einer 10-fach höheren Vorschubgeschwindigkeit, dh f = 0,2 mm, wodurch der vorgegebene Lebensindex noch erreicht wird. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass sich das Werkzeug noch im normalen Verschleißzustand befindet und weiter verwendet werden kann.
Neben dem Werkzeugverschleiß ist die Bohrungsqualität ein wichtiger Index zur Beschreibung der Bohrleistung bei tiefen Bohrungen. Für den Exzentrizitätsfehler der Bohrung zeigt der Messwert den Einfluss von Werkzeugstruktur und Vorschub. Für verschiedene einschneidige Tieflochbohrer sind die Messwerte vergleichbar. Daher hat die Verbesserung des Werkzeugschleifens keine nachteiligen Auswirkungen auf den Exzentrizitätsfehler von Löchern. Außerdem wird bei einschneidigen Tieflochbohrern der Exzentrizitätsfehler des Lochs durch Erhöhen der Vorschubgeschwindigkeit erhöht. Mit zunehmendem Vorschub nimmt der Wert der Vorschubkraft und des Drehmoments zu, was zu einer Zunahme der Radialkraft, des Werkzeugversatzes und des Exzentrizitätsfehlers der Bohrung führt.
Durch die Verbesserung der Werkzeugstruktur und der Bearbeitungstechnologie kann der Lochexzentrizitätsfehler ein sehr gutes Niveau erreichen. Mit einem Wort, die Verbesserungen bei der Konstruktion der Werkzeugstruktur, der Beschichtung und der Abschrägung der Schneidkanten haben sich als wirksam erwiesen, so dass der einschneidige Tieflochbohrer effizient bearbeitet werden kann.