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作為鉆孔加工中最常用的工具,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中,特別是用于加工冷卻裝置、發(fā)電設(shè)備管板、蒸汽發(fā)生器等零件的孔,其應(yīng)用尤為廣泛和重要。
一、鉆井的特點(diǎn)
通常,鉆頭有兩個主切削刃。在加工過程中,鉆頭在切削的同時旋轉(zhuǎn)。鉆頭的前角從中心軸線到外緣越來越大,越靠近外圓鉆頭的切削速度越大,越向中心切削速度越小,鉆頭旋轉(zhuǎn)中心的切削速度為零。鉆頭的水平刃位于旋轉(zhuǎn)中心軸線附近,水平刃的輔助前角較大,沒有容屑空間,切削速度較低,會產(chǎn)生較大的軸向阻力。如果將水平刃的切削刃磨削成DIN1414型或C型,且靠近中軸線的切削刃為正前角,則可降低切削阻力,顯著提高切削性能。
根據(jù)工件的形狀、材料、結(jié)構(gòu)和功能的不同,鉆頭可以分為許多類型,如高速鋼鉆頭(麻花鉆、群鉆和平鉆)、整體硬質(zhì)合金鉆頭、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆頭、深孔鉆頭、嵌套鉆頭和可變頭鉆頭。
第二,斷屑和排屑
鉆頭的切削是在窄孔中進(jìn)行的,切屑必須通過鉆頭的刃槽排出,所以切屑形狀對鉆頭的切削性能影響很大。常見的碎片形狀包括片狀碎片、管狀碎片、針狀碎片、錐形螺旋碎片、帶狀碎片、扇形碎片、粉狀碎片等。
鉆孔的關(guān)鍵——切屑控制
當(dāng)芯片形狀不合適時,會出現(xiàn)以下問題:
①細(xì)小的切屑堵塞刀片槽,影響鉆孔精度,降低鉆頭壽命,甚至折斷鉆頭(如粉狀切屑、扇形切屑等。).
②長切屑纏住鉆頭,阻礙作業(yè),造成鉆頭折斷或阻礙切削液進(jìn)入孔內(nèi)(如螺旋切屑、帶狀切屑等。).
如何解決切屑形狀不合適的問題;
①提高進(jìn)給速度、間歇進(jìn)給、磨十字刀片、安裝斷屑器等方法可以單獨(dú)使用,也可以聯(lián)合使用,以提高斷屑和排屑效果,消除切屑帶來的問題。
②可以用專業(yè)的斷屑器鉆孔。例如,在鉆頭的凹槽中增加一個設(shè)計好的斷屑器,將切屑破碎成更容易去除的切屑。碎屑沿著凹槽順利排出,不會出現(xiàn)堵塞凹槽的現(xiàn)象。因此,新型斷屑器的切削效果比傳統(tǒng)鉆頭要平滑得多。
同時,短鐵屑使冷卻液更容易流向鉆尖,進(jìn)一步提高了加工過程中的散熱效果和切削性能。而且由于新加入的斷屑槽貫穿鉆頭的整個凹槽,經(jīng)過多次磨削仍能保持其形狀和功能。除了上述功能上的提升,值得一提的是,這種設(shè)計加強(qiáng)了鉆體的剛性,顯著增加了單磨前的鉆孔數(shù)量。
三。鉆孔精度
孔的精度主要由孔徑、位置精度、同軸度、圓度、表面粗糙度和孔口毛刺等因素組成。
鉆孔過程中影響加工孔精度的因素:
①鉆頭的夾緊精度和切削條件,如刀柄、切削速度、進(jìn)給速度、切削液等。
②鉆頭尺寸和形狀,如鉆頭長度、刀片形狀、巖心形狀等。
③工件形狀,如孔口側(cè)面形狀、孔口形狀、厚度、夾緊狀態(tài)等。
擴(kuò)孔是由加工過程中鉆頭的擺動引起的。刀架的擺動對孔的孔徑和定位精度影響很大,所以當(dāng)?shù)都苣p嚴(yán)重時,應(yīng)及時更換新的刀架。鉆小孔時,測量和調(diào)整擺度比較困難,所以最好使用刀柄較粗,刀刃直徑較小,刀刃與刀柄同軸度較好的鉆頭。用重磨鉆頭加工時,孔精度下降的原因大多是背形不對稱。控制刀片高度差可以有效抑制切孔和擴(kuò)孔。
孔的圓度
由于鉆頭的振動,鉆出的孔圖案容易呈多邊形,孔壁上出現(xiàn)類似多條線的線條。常見的多邊形孔洞多為三角形或五角形。三角孔是由于鉆孔時鉆頭有兩個旋轉(zhuǎn)中心,它們以600個間隔的頻率振動。振動主要由不平衡的切削阻力引起。鉆頭旋轉(zhuǎn)一次,加工孔的圓度不好,導(dǎo)致第二次旋轉(zhuǎn)時切削阻力不平衡。再次重復(fù)上一次振動,但振動相位有一定偏差,導(dǎo)致孔壁上出現(xiàn)雙線。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到一定程度時,鉆頭刃面與孔壁的摩擦力增大,振動衰減,雙軌消失,圓度變好。這種孔型從縱剖面看是漏斗形的。同樣,五邊形和七邊形孔也可能出現(xiàn)在切割中。要消除這種現(xiàn)象,除了控制卡盤振動、刃口高低差、背面不對稱和刀片形狀等因素外,還應(yīng)采取提高鉆頭剛性、增加每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、減小后角、刃磨十字刀片等措施。
在斜面和曲面上鉆孔。
當(dāng)鉆頭的切削面或鉆孔面傾斜、彎曲或呈階梯狀時,定位精度差。因為鉆頭是徑向單面切削,刀具壽命降低。
為提高定位精度,可采取以下措施:
①先鉆中心孔。
②用端銑刀銑孔座。
(3)選擇切削能力和剛性好的鉆頭。
④降低進(jìn)給速度。
毛刺的處理
鉆孔過程中,孔的入口和出口會出現(xiàn)毛刺,尤其是加工韌性材料和薄板時。原因是當(dāng)鉆頭即將鉆穿時,被加工材料發(fā)生塑性變形。此時,靠近外緣的應(yīng)被鉆頭刃口切削的三角形部分在軸向切削力的作用下變形向外彎曲,并在鉆頭外緣的倒角和封邊帶邊緣的作用下進(jìn)一步卷曲,形成卷邊或毛邊。
四、鉆孔加工條件
在通用鉆頭產(chǎn)品樣本目錄中,有根據(jù)加工材料排列的基本切削參數(shù)對照表。用戶可以通過參照參照表提供的切削參數(shù)來選擇鉆孔的切削條件。切削條件是否合適,要通過試切削,根據(jù)加工精度、加工效率、鉆頭壽命等因素綜合判斷。
1鉆頭壽命和加工效率
在滿足被加工工件技術(shù)要求的前提下,鉆頭的使用是否得當(dāng),要根據(jù)鉆頭的使用壽命和加工效率來綜合衡量。鉆頭使用壽命的評價指標(biāo)可以選擇切削距離;加工效率的評價指標(biāo)可以選擇進(jìn)給速度。對于高速鋼鉆頭,鉆頭的使用壽命受轉(zhuǎn)速的影響很大,但受每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的影響較小。因此,可以通過增加每轉(zhuǎn)進(jìn)給量來提高加工效率,并且可以保證鉆頭壽命。但需要注意的是,如果每轉(zhuǎn)進(jìn)給量過大,切屑會變厚,難以斷屑。因此,可以成功折斷切屑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量范圍必須通過試切來確定。對于硬質(zhì)合金鉆頭,切削刃在負(fù)前角方向有較大的倒角,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的可選范圍小于高速鋼鉆頭。如果加工時每轉(zhuǎn)進(jìn)給量超過這個范圍,鉆頭的使用壽命將會縮短。由于硬質(zhì)合金鉆頭的耐熱性高于高速鋼鉆頭,所以轉(zhuǎn)速對鉆頭壽命的影響不大。因此,提高轉(zhuǎn)速可以提高硬質(zhì)合金鉆頭的加工效率,保證鉆頭的壽命。
2合理使用切削液
鉆頭的切削是在空間狹小的孔內(nèi)進(jìn)行的,因此切削液的種類和注入方式對鉆頭的壽命和孔的加工精度有很大的影響。切削液可分為水溶性和水不溶性兩類。水不溶性切削液具有良好的潤滑性、潤濕性和防粘著性,還具有防銹作用。水溶性切削液具有良好的冷卻性能,無煙、不易燃。出于環(huán)保的考慮,近年來水溶性切削液被大量使用。但如果水溶性切削液稀釋比例不當(dāng)或切削液變質(zhì),刀具的使用壽命會大大縮短,使用時一定要注意。無論是水溶性還是水不溶性切削液,在使用時切削液必須完全到達(dá)切削點(diǎn),切削液的流量、壓力、噴嘴數(shù)量、冷卻方式(內(nèi)冷或外冷)都必須嚴(yán)格控制。
動詞 (verb的縮寫)重新磨尖鉆頭
比特再研磨鑒別
重新磨銳鉆頭的標(biāo)準(zhǔn)是:
①切削刃、橫刃和切削刃刃面的磨損;
②被加工孔的尺寸精度和表面粗糙度;
③薯片的顏色和形狀;
④切削阻力(主軸電流、噪聲、振動等間接值);
⑤加工數(shù)量等。
在實踐中,應(yīng)根據(jù)具體情況,從上述指標(biāo)中確定準(zhǔn)確、方便的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)以磨損量為標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)找到經(jīng)濟(jì)性最好的再磨期。由于主要磨削部位是頭后部和水平刃口,如果鉆頭磨損過多,刃口磨損過多,磨削過多,減少重磨次數(shù)(刀具總壽命=重磨后刀具壽命×重磨次數(shù)),鉆頭總壽命反而會縮短;當(dāng)以被加工孔的尺寸精度為判據(jù)時,應(yīng)使用柱規(guī)或極限規(guī)檢查孔的切擴(kuò)量和直線度。一旦超過控制值,應(yīng)立即再次銳化。以切削阻力為判據(jù)時,可用于超過設(shè)定的極限值(如主軸電流)時立即停機(jī)。采用加工數(shù)量限額管理時,應(yīng)將上述判別內(nèi)容進(jìn)行整合,并設(shè)定判別標(biāo)準(zhǔn)。
鉆頭的研磨方法
重新刃磨鉆頭時,最好使用專用機(jī)床或萬能工具磨床,這對保證鉆頭的使用壽命和加工精度非常重要。如果原鉆型加工條件好,可以按原鉆型重磨;如果原鉆型有缺陷,可根據(jù)使用目的適當(dāng)改進(jìn)背形,進(jìn)行水平磨邊。
磨刀時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)防止過熱和降低鉆頭的硬度。
②鉆頭上的損傷(尤其是刃帶的刃面損傷)應(yīng)徹底清除。
③鉆型要對稱。
④磨刀時注意不要碰傷刀刃,磨刀后要去除毛刺。
⑤對于硬質(zhì)合金鉆頭,磨削形狀對鉆頭的性能影響很大。出廠鉆型是經(jīng)過科學(xué)設(shè)計和反復(fù)試驗得到的最佳鉆型,所以重新打磨時一般要保持原刃型。