深孔鉆加工中的DF系統設計理論

一、DF系統的分類

1.    內排屑DF系統

       內排屑DF系統有鉆頭、授油器、鉆桿、負壓抽屑裝置構成，內排屑DF系統的噴嘴通常采用錐形和月牙槽形兩種形式。

2.    外排屑DF系統

       外排屑DF系統由鉆頭負壓抽屑裝置和聯結器構成，起工作原理是：大部分切削液從尾座輸油口進入，通過鉆桿內部到達切削區，冷卻潤滑鉆頭，并將切屑從鉆頭外部V型槽或螺旋槽中推出；另一小部分切削液從外排屑負壓裝置進入，通過噴嘴到達鉆桿外壁，并向后噴射，在鉆桿V型槽或螺旋槽內產生負壓，將切削區的切削液和切屑向外抽吸，促使切屑排出。

因為外排屑負壓區的截面積較小，為了噴射充分，噴嘴一般采用圓錐形噴嘴。

二、DF系統負壓抽屑機理

       DF系統負壓產生的機理是：切削液經負壓裝置高速射入排屑通道，與向外流動的切削液混合進行能量轉換。排屑通道中向后流動的切削液，在射流噴嘴口處的能量轉換區獲得能量，切削液流速得以提高。這樣，排屑通道內向后流動的切削液，在能量轉換前后的流速昌盛梯度，具有不同的能量，形成壓力差。在能量轉換區錢的切削液壓力低，在能量轉換區后邊的壓力高，因而產生真空區，即負壓區。在負壓區切削液的流動速度加快，提高了排屑效果。

三、DF系統排屑特性分析

1.切屑形態及容屑系數R對排屑的影響

       在排屑通道結構確定的條件下，影響切屑阻力的主要因素是切屑形態。切屑個體的形狀、尺寸與切屑的整體狀況和占有容積是切屑排出順利程度的關鍵，然而，由于鉆頭切削部分的幾何參數與切削工藝參數的匹配，所得到的每片切屑狀況具有很大的隨機性，且難以測量，無法在意定程度上做定量描述，又由于工件材質。切削條件以及刀具的磨損等早成的切削卷曲形狀及硬化程度的差異，加上每個分離的切屑個體只能表明其本身對排屑通道的適應情況，而無法表達出切屑整體對于排屑通道的適應情況。

     2.排屑通道壓力和流量對排屑的作用

       當射流間隙為零時，DF系統就變為BTA內排屑系統。切削液有切削區進入排屑通道具有一定的壓力和流量，是通道中的切屑獲得一定能量，并在切削液壓差作用下被排出。切屑在排屑通道中運動時，受到切削液推力作用，同事還受到切削液黏滯阻力和摩擦阻力作用。如果吧考慮負壓效應，則可通過增大排屑通道壓力和流量來提液流流速，達到提高排屑能力的目的