鉆孔加工工藝

2019-07-0611:30:45鉆孔加工工藝已關(guān)閉評論

(1)鉆孔的名詞解釋

用鉆頭在實體材料上加工孔稱為鉆孔。鉆孔的尺寸精度等級為IT13~IT11,表面粗糙度R a為50~12.5,屬粗加工。

1)麻花鉆

鉆頭有麻花鉆、深孔鉆和中心鉆等。其中最常用的是麻花鉆,其直徑規(guī)格為φ0.1~φ80。如圖5.2.24所示,麻花鉆由工作部分和柄部構(gòu)成。其中工作部分又分為導(dǎo)向部分和切削部分。導(dǎo)向部分有兩條螺旋槽和兩條窄長的螺旋棱帶(又稱刃帶)。螺旋槽形成刀刃和前角,并起排除切屑和輸送冷卻液的作用。棱帶起導(dǎo)向和修光孔壁的作用,棱帶具有很小的倒錐,由頭部向尾部每100 mm長度上直徑減小0.03~0.12 mm,以減小鉆頭與孔壁之間的摩擦。

圖5.2.24 麻花鉆的結(jié)構(gòu)

鉆頭的切削部分如圖5.2.25所示,有兩條主切削刃、兩條副切削刃和一條橫刀。切屑流過的兩個螺旋槽表面為前刀面,與工件切削表面(即孔底)相對的表面為后刀面,與工件已加工表面(即孔壁)相對的兩條棱帶為副后刀面。前刀面與主后刀面的交線為主切削刀,前刀面與副后刀面的交線為副切削刃,兩個主后刀面的交線為橫刃。對稱的主切削刃和副切削刃可視為兩把反向車刀。

圖5.2.25 麻花鉆的切削部分圖

圖5.2.26 鉆床和車床鉆孔的比較

2)鉆孔的工藝特點

①鉆頭容易引偏 由于麻花鉆橫刃較長,致使鉆孔時軸向抗力增大。加之鉆頭剛性較差,兩條很窄的螺旋棱帶的導(dǎo)向性也不好。因此,鉆頭在開始切削時就容易引偏,切入以后易產(chǎn)生彎曲變形,致使鉆頭偏離原軸線。

如圖5.2.26所示,在鉆床上鉆孔,當(dāng)鉆頭偏斜時,孔的軸線也發(fā)生偏斜,但孔徑無顯著變化。在車床上鉆孔,當(dāng)鉆頭偏斜時,孔的軸線無明顯偏斜,但引起孔徑變化,常使孔出現(xiàn)錐形或腰鼓形等缺陷。因此,鉆小孔或深孔時應(yīng)盡可能在車床上進行,以減小孔軸線的偏斜。

②鉆孔易出現(xiàn)孔徑擴大現(xiàn)象 這不僅與鉆頭引偏有關(guān),而且與鉆頭的刃磨質(zhì)量有關(guān)。鉆頭的兩條主切削刃應(yīng)刃磨得完全對稱,否則鉆出的孔徑就要大于鉆頭直徑,如圖5.2.27所示。而手工刃磨鉆頭不易磨得很準(zhǔn)確,因此應(yīng)選用直徑略小于孔徑的鉆頭鉆孔。

圖5.2.27 鉆頭的刃磨質(zhì)量對孔徑的影響

③鉆孔表面質(zhì)量差 這主要是由鉆孔的切削條件差所造成的。鉆頭的主切削刃全部參加切削,刀刃上各點切屑流速相差很大,切屑被迫卷曲成較寬的螺旋卷,占據(jù)很大的空間,而鉆頭又被已加工表面所包圍,排屑十分困難,切屑不可避免地要與孔壁發(fā)生較大的摩擦和擠壓,拉毛和刮傷已加工表面,從而大大降低孔壁質(zhì)量。

應(yīng)當(dāng)指出,為了防止或減小鉆頭切入時的引偏現(xiàn)象,對于直徑較小的孔,常在孔的中心處打上樣沖眼,以便引導(dǎo)鉆頭找正中心;對于直徑較大的孔,常先用中心鉆(或短麻花鉆)鉆出引鉆錐坑;當(dāng)孔徑大于30 mm時,一般要分兩次鉆出。第一次的鉆孔直徑為(0.5~0.7)D,第二次鉆到所需孔徑D,這時橫刃不參加切削,軸向抗力小,切削較為輕快。如圖5.2.28所示。

圖5.2.28 預(yù)鉆引鉆錐坑

圖5.2.29 麻花鉆的修磨

在實際生產(chǎn)中,為了克服麻花鉆的缺點,常對麻花鉆進行修磨,如圖5.2.29所示。修磨橫刃(圖5.2.29(a)),使橫刃變短,從而減少橫刃的不利影響;開磨分屑槽(圖5.2.29(b)),在加工塑性材料時,能使較寬的切屑分成幾條,以便順利排屑。

綜上所述,鉆孔是在實體工件上加工孔的一種基本方法。其操作簡便,適應(yīng)性強,但所加工孔的精度并不高。其既可以作為低精度孔的終加工,也可以作為高精度孔的預(yù)加工,既適用于單件小批生產(chǎn),也適用于大批量生產(chǎn),應(yīng)用十分廣泛。