麻花鉆的改進及選用
2014年01月24日 09:22點擊:4666作者:默認來源:臺州金達工具有限公司>>進入該公司展臺
在機械加工中,孔加工約占其加工總量的1/3,其中鉆孔約占25%。鉆孔直徑范圍為ф0.1~ф100mm,能達到經濟精度為IT13~IT11。鉆孔是半封閉式切削,因此,排屑、熱量傳散、切削液澆注都較困難。鉆孔用的刀具,尤其是直徑小于ф35mm的孔,目前生產上仍以標準的高速鋼(HSS)麻花鉆為主。由于麻花鉆具有剛度差(因有兩條又寬又深的螺旋槽),導向性差(只有兩條很窄的刃帶與孔壁接觸導向)和軸向進致力大(主要因橫刃的存在)特點,而且經手工刃磨的鉆頭,兩條主切削刃難以準確對稱,因而鉆孔時容易產生鉆頭引偏、孔徑擴大、孔壁質量差、和鉆頭使用壽命較低等問題。為此,須對鉆頭的刃形和結構加以改進,而實踐亦已證明,這樣做效果很好。
麻花鉆的修磨與群鉆
標準麻花鉆結構和幾何參數上存在著許多缺點,如:主切削刃上前角變化大,近外徑處可達30?,而近中心處為-30?,且橫刃上負前角達-50?~-60?,故切削條件差;刃帶上無后角,摩擦磨損大;主切削刃長,切屑寬,排屑不暢,切削液難以注入到切削區等。為此,生產中操作人員常通過修磨來加以改善。如可:修磨出雙重頂角、磨分屑槽和磨出內凹圓弧刃等方式來改變主切削刃形狀,以增大切削刃長度,減輕單位切削刃長度上的切削負荷,并起到改善鉆頭定心,達到分屑和斷屑目的;通過修磨橫刃來縮短其長度,避免橫刃處負前角切削;直徑較大的鉆頭還可在刃帶前端磨出副后角,以減少摩擦和磨損等。群鉆就是綜合應用多種形式修磨方法變革而成的系列鉆型,適于加工不同材料。
麻花鉆刃磨方法的改進
麻花鉆的刃磨是沿后刀面進行的。刃磨時應保證主削刃上后角值“內大外小”,即近鉆芯處后角要大,靠外圓處后角要小。同時還應使橫刃處得到合適的斜角、前角和后角值。
麻花鉆一般都用手工刃磨,較合理的方法是用機械刃磨。目前常用的機械刃磨法有圓錐面刃磨法和螺旋面刃磨法,即將鉆頭的后刀面磨成圓錐面或螺旋面的一部分。但近幾年來,由于在組合機床、數控機床和自動生產線上大量采用鉆頭,因此對鉆頭刃磨質量的穩定性要求很高,而平面刃磨法由于磨出的鉆頭橫刃處負前角小,軸向力小,刃磨用的機床運動簡單,調整方便,容易實現自動化和保證鉆頭的刃磨質量,故應用日廣。所謂平面刃磨法,是指麻花鉆的兩個后刀面都由平面組成,兩平面的相交線形成橫刃。
麻花鉆材料的改進
制造麻花鉆的材料,一般都采用通用型高速鋼W6Mo5Cr4V2。如選用高性能高速鋼W2Mo9Cr4VCo8(M42)、W6Mo5Cr4V2Al(501)和粉末冶金高速鋼(PMHSS),其使用壽命可提高1~2倍。此外,表面處理也是提高鉆頭壽命的重要途徑之一,如可采用蒸汽處理、氧氮化、軟氮化、硫氮共滲和涂層等。經采用TiN、TiAlN涂層后的高速鋼麻花鉆,其使用壽命可提高1~3倍,并且重磨后仍比無涂層鉆頭的切削性能*。
麻花鉆的正確使用
(1)正確選擇切削用量,對提高鉆頭的使用壽命十分重要。麻花鉆鉆孔,如同兩把反向車孔刀同時切削,故鉆削深度由鉆孔直徑D而定(=D/2,單位為mm),無需選擇。鉆頭的進給量由于受鉆頭強度和剛性限制,一般為f=(0.01-0.02)D,單位為mm/r;經合理修磨后的鉆頭可取f=0.03Dmm/r;直徑小于ф3~ф5mm鉆頭,常用手進給。切削速度:切鋼=15~30m/min,切鑄件=20~35m/min。
鉆孔直徑通常小于ф35mm,如超過此值宜分兩次鉆削,*次應鉆出(0.5~0.7)倍孔徑,第二次再擴孔。
(2)鉆孔時,必須供應充足的切削液,切鋼時可用極壓乳化液,加工鑄件時可用輕柴油或煤油冷卻。
(3)為使鉆出孔的軸線能與工件的回轉中心線重合,鉆孔時采用工件回轉,鉆頭只作軸向進給運動。為防止和減少鉆頭的偏移,工藝上可采取先加工出待鉆孔端面,使其與鉆頭垂直,或設置鉆套進行導向。實踐證明,使用鉆套導向的效果是比較好的。
麻花鉆的修磨與群鉆
標準麻花鉆結構和幾何參數上存在著許多缺點,如:主切削刃上前角變化大,近外徑處可達30?,而近中心處為-30?,且橫刃上負前角達-50?~-60?,故切削條件差;刃帶上無后角,摩擦磨損大;主切削刃長,切屑寬,排屑不暢,切削液難以注入到切削區等。為此,生產中操作人員常通過修磨來加以改善。如可:修磨出雙重頂角、磨分屑槽和磨出內凹圓弧刃等方式來改變主切削刃形狀,以增大切削刃長度,減輕單位切削刃長度上的切削負荷,并起到改善鉆頭定心,達到分屑和斷屑目的;通過修磨橫刃來縮短其長度,避免橫刃處負前角切削;直徑較大的鉆頭還可在刃帶前端磨出副后角,以減少摩擦和磨損等。群鉆就是綜合應用多種形式修磨方法變革而成的系列鉆型,適于加工不同材料。
麻花鉆刃磨方法的改進
麻花鉆的刃磨是沿后刀面進行的。刃磨時應保證主削刃上后角值“內大外小”,即近鉆芯處后角要大,靠外圓處后角要小。同時還應使橫刃處得到合適的斜角、前角和后角值。
麻花鉆一般都用手工刃磨,較合理的方法是用機械刃磨。目前常用的機械刃磨法有圓錐面刃磨法和螺旋面刃磨法,即將鉆頭的后刀面磨成圓錐面或螺旋面的一部分。但近幾年來,由于在組合機床、數控機床和自動生產線上大量采用鉆頭,因此對鉆頭刃磨質量的穩定性要求很高,而平面刃磨法由于磨出的鉆頭橫刃處負前角小,軸向力小,刃磨用的機床運動簡單,調整方便,容易實現自動化和保證鉆頭的刃磨質量,故應用日廣。所謂平面刃磨法,是指麻花鉆的兩個后刀面都由平面組成,兩平面的相交線形成橫刃。
麻花鉆材料的改進
制造麻花鉆的材料,一般都采用通用型高速鋼W6Mo5Cr4V2。如選用高性能高速鋼W2Mo9Cr4VCo8(M42)、W6Mo5Cr4V2Al(501)和粉末冶金高速鋼(PMHSS),其使用壽命可提高1~2倍。此外,表面處理也是提高鉆頭壽命的重要途徑之一,如可采用蒸汽處理、氧氮化、軟氮化、硫氮共滲和涂層等。經采用TiN、TiAlN涂層后的高速鋼麻花鉆,其使用壽命可提高1~3倍,并且重磨后仍比無涂層鉆頭的切削性能*。
麻花鉆的正確使用
(1)正確選擇切削用量,對提高鉆頭的使用壽命十分重要。麻花鉆鉆孔,如同兩把反向車孔刀同時切削,故鉆削深度由鉆孔直徑D而定(=D/2,單位為mm),無需選擇。鉆頭的進給量由于受鉆頭強度和剛性限制,一般為f=(0.01-0.02)D,單位為mm/r;經合理修磨后的鉆頭可取f=0.03Dmm/r;直徑小于ф3~ф5mm鉆頭,常用手進給。切削速度:切鋼=15~30m/min,切鑄件=20~35m/min。
鉆孔直徑通常小于ф35mm,如超過此值宜分兩次鉆削,*次應鉆出(0.5~0.7)倍孔徑,第二次再擴孔。
(2)鉆孔時,必須供應充足的切削液,切鋼時可用極壓乳化液,加工鑄件時可用輕柴油或煤油冷卻。
(3)為使鉆出孔的軸線能與工件的回轉中心線重合,鉆孔時采用工件回轉,鉆頭只作軸向進給運動。為防止和減少鉆頭的偏移,工藝上可采取先加工出待鉆孔端面,使其與鉆頭垂直,或設置鉆套進行導向。實踐證明,使用鉆套導向的效果是比較好的。
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