钢结硬质合金抗振镗杆设计及应用研究

赵勋^1,2，章伟^1,2，李屏^1,2，王羽中^1,2

1. 株洲钻石切削刀具股份有限公司2. 硬质合金国家重点实验室

摘 要：通过钢结硬质合金镗杆材料优选和结构设计,开展一种新材料镗杆在深孔加工的抗振性能研究。对比钢结硬质合金和普通钢两种不同材料,钢结硬质合金镗杆硬度更高,弹性模量更大,静刚度更高。静态模态锤击试验发现,钢结硬质合金镗杆的模态频率更低,其一阶模态频率598 Hz,明显低于普通钢710 Hz,模态阻尼和模态刚度更高,其一阶模态阻尼4.08%,一阶模态刚度3.00 E+08 N/m,抗振性能更好。动态实际镗削试验表明,在同等切削状态下,钢结硬质合金镗杆镗削时,镗孔精度和表面质量更好。结合模态锤击试验和实际镗削试验,钢结硬质合金镗杆抗振性能都比普通钢镗杆更好,模态分析与实际加工结论一致。通过切削参数对深孔镗削影响的研究,确定了在试验参数范围内,两种材质镗杆各自的最佳切削参数,其中,钢结硬质合金最佳切削参数为Vc=350 m/min、ap=0.15 mm、f=0.1 mm/r;钢结硬质合金镗杆最佳切削速度远高于普通钢杆,加工效率是普通钢杆的2倍以上。

关键词：抗振;钢结硬质合金;镗杆;深孔加工;切削参数;高效;