在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆,對淬硬不銹鋼,可用硬質合金鉆頭,有條件時可用超硬高速鋼或超細晶粒硬質合金鉆頭。鉆孔時扭矩和軸向力大,切屑易粘接、不易折斷且排屑困難,加工硬化加劇,鉆頭轉角處易磨損,當鉆頭剛性差時極易產生振動。因此,要求鉆頭磨出分屑槽,修磨橫刃以減小軸向力,修磨成雙頂角以改善散熱條件。
圖(tu)7-16是螺紋機床用鉆頭(tou)的角度示意圖(tu)。
使(shi)用鉆床鉆孔會發(fa)生打(da)滑和加工硬化現象。這(zhe)時可(ke)以在鉆頭(tou)的(de)切削(xue)刃上(shang)或(huo)工件的(de)孔上(shang)撒上(shang)白堊粉,這(zhe)有助于在整個光滑的(de)表面上(shang)產生切削(xue)作用。
如(ru)果使用鉆(zhan)(zhan)模,則襯套應盡量(liang)短,襯套和工件之間(jian)至少應有一個(ge)鉆(zhan)(zhan)頭直(zhi)輕的(de)(de)間(jian)距,這樣便(bian)于(yu)排屑。如(ru)果鉆(zhan)(zhan)孔的(de)(de)深度(du)需(xu)超過鉆(zhan)(zhan)頭直(zhi)徑(jing)的(de)(de)5~6倍(不論是在自動螺紋機床上(shang)還(huan)是在鉆(zhan)(zhan)床上(shang))時,建議使用曲(qu)柄型鉆(zhan)(zhan)頭或具有強螺旋的(de)(de)鉆(zhan)(zhan)頭及適當(dang)的(de)(de)切削角度(du),并選擇經(jing)減(jian)薄的(de)(de)芯厚。
普(pu)通麻花(hua)鉆(zhan)的(de)結構(gou)示意(yi)圖,見圖7-17.
鉆頭經(jing)過(guo)刃磨(mo)再將刃帶表面進行(xing)研磨(mo),可以顯著提高其(qi)使(shi)用壽命。
鉆(zhan)削不銹鋼(gang)時,經常(chang)發現鉆(zhan)頭容易(yi)磨損(sun)、折斷(duan),孔(kong)表面粗糙,有(you)時出現深溝(gou)而無法消(xiao)除,孔(kong)徑過(guo)大(da),孔(kong)形不圓(yuan)或向一邊傾斜等現象。
1. 鉆削速度
鉆(zhan)(zhan)削速度,或者(zhe)說每(mei)分鐘(zhong)米數應(ying)隨著被鉆(zhan)(zhan)削的(de)不(bu)銹鋼種類(lei)的(de)不(bu)同而有所變(bian)化(hua),變(bian)化(hua)范圍為12~38m/min.鉆(zhan)(zhan)削速度的(de)決定因素有:零件厚度、不(bu)銹鋼種類(lei)、鉆(zhan)(zhan)頭直徑和鉆(zhan)(zhan)孔深(shen)度。
2. 進給量
鉆削不銹鋼時(shi)(shi)的(de)進(jin)給(gei)量也取決(jue)于鉆頭直(zhi)徑(jing)和孔深,進(jin)給(gei)量一般(ban)(ban)情況下為0.051~0.508mm/r.一般(ban)(ban)來說,鉆頭直(zhi)徑(jing)越(yue)大,進(jin)給(gei)越(yue)迅速。鉆削進(jin)行時(shi)(shi)停頓的(de)時(shi)(shi)間越(yue)短越(yue)好,特(te)別是提(ti)起鉆頭時(shi)(shi),這樣可以減少加工硬化。
3. 操作時的注(zhu)意事項
在幾何(he)形狀方面(mian),必須刃(ren)磨(mo)正確,兩(liang)切(qie)削(xue)刃(ren)要(yao)保持對(dui)稱。鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)后(hou)角(jiao)過大(da),會產生“扎刀”現象,引起振顫(zhan),使(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)出的孔(kong)呈(cheng)多角(jiao)形。應(ying)(ying)修磨(mo)橫(heng)刃(ren),以減小鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)軸(zhou)向力(li)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)必須裝正,保持鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)鋒利,用(yong)鈍(dun)后(hou)應(ying)(ying)及(ji)時修磨(mo)。合理選擇鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)幾何(he)參數和(he)鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)用(yong)量,按鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度要(yao)求,應(ying)(ying)盡量縮(suo)短鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)長(chang)度、加大(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)芯厚度以增(zeng)加剛性。使(shi)用(yong)高速鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)時,切(qie)削(xue)速度不可過高,以防(fang)燒壞刀刃(ren)。進(jin)給量不宜過大(da),以防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)磨(mo)損加劇或使(shi)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)偏,在切(qie)入和(he)切(qie)出時進(jin)給量應(ying)(ying)適當調小。充分冷卻(que)(que)潤滑,切(qie)削(xue)液一般以硫化油為宜,流量不得少于(yu)5~8L/min,不可中途停(ting)止(zhi)冷卻(que)(que),在直徑較(jiao)大(da)時,應(ying)(ying)盡可能采用(yong)內冷卻(que)(que)方式。認真注(zhu)意鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)過程,應(ying)(ying)及(ji)時觀察切(qie)屑排出狀況,若(ruo)發現切(qie)屑雜亂卷繞,應(ying)(ying)立即退刀檢查,以防(fang)止(zhi)切(qie)屑堵塞(sai)。還應(ying)(ying)注(zhu)意機床運轉聲音(yin),發現異(yi)常應(ying)(ying)及(ji)時退刀,不能讓鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)在鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表(biao)面(mian)上修留。以防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表(biao)面(mian)硬化加劇。
還可采用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)斷(duan)屑鉆頭如S形硬質(zhi)(zhi)合金鉆頭。四刃帶結頭及可轉位硬質(zhi)(zhi)合金淺孔鉆。
用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)斷(duan)屑鉆頭加(jia)工馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)20Cr13時,只(zhi)需磨出斷(duan)屑槽;而鉆削加(jia)工06Cr18N11Ti奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)時,還需加(jia)開斷(duan)屑槽。
不(bu)銹鋼斷(duan)屑鉆頭(tou)的(de)具體參數及適用的(de)鉆削用量更表7-13。
S形(xing)(xing)硬質(zhi)合(he)金鉆(zhan)頭的(de)特(te)點是(shi):無(wu)橫刃,可減小軸向力50%;鉆(zhan)心(xin)處前角為正(zheng)值,刃口鋒利(li);鉆(zhan)芯(xin)厚度增大,提高了(le)鉆(zhan)頭剛性;有兩個噴切削(xue)(xue)液(ye)孔;圓弧形(xing)(xing)切削(xue)(xue)刃及排(pai)屑槽分布合(he)理,便于切屑成小塊,以利(li)于切屑排(pai)出。
可(ke)轉(zhuan)位硬質合金淺孔(kong)鉆(zhan)的特點是:鉆(zhan)頭(tou)前端不(bu)(bu)對(dui)稱(cheng)裝有(you)兩片(pian)凸三角(jiao)形刀(dao)片(pian),分(fen)別(bie)切(qie)(qie)(qie)除孔(kong)的不(bu)(bu)同(tong)部分(fen),能自動定心,孔(kong)的直線(xian)性好,并且切(qie)(qie)(qie)入切(qie)(qie)(qie)出長(chang)度短;刀(dao)片(pian)前刀(dao)面上帶有(you)多個坑狀(zhuang)斷屑槽,切(qie)(qie)(qie)削性能良(liang)好,尤其是斷屑可(ke)靠,切(qie)(qie)(qie)屑呈一致的碎(sui)卷(juan)屑;內冷卻(que)使切(qie)(qie)(qie)削液直接噴(pen)向鉆(zhan)削加工表面,改(gai)善冷卻(que)效果,排屑非(fei)常(chang)通暢,特別(bie)是可(ke)根據工件材料采用(yong)不(bu)(bu)同(tong)牌號(hao)。
如果操(cao)作(zuo)鉆(zhan)(zhan)頭進給量不適當,就會發生研磨而(er)(er)使(shi)鉆(zhan)(zhan)頭切削(xue)刃變鈍,從而(er)(er)引起金(jin)屬(shu)加工(gong)硬化(hua)。為了避(bi)免鉆(zhan)(zhan)削(xue)徑向擺(bai)動或斷刃,要(yao)盡可能使(shi)用與螺(luo)紋車床同一長度的(de)鉆(zhan)(zhan)頭。鉆(zhan)(zhan)削(xue)操(cao)作(zuo)之前使(shi)用的(de)中心鉆(zhan)(zhan)必須保持鋒利,而(er)(er)且操(cao)作(zuo)過(guo)程(cheng)中的(de)停頓時間也要(yao)盡可能短,使(shi)金(jin)屬(shu)的(de)加工(gong)硬化(hua)減至最小。
所有的鉆(zhan)孔(kong)操作都必須加以潤滑(hua)。硫(liu)基(ji)油是最普遍使(shi)用(yong)(yong)的潤滑(hua)劑,或(huo)者(zhe)單純使(shi)用(yong)(yong)這種(zhong)油,或(huo)者(zhe)將(jiang)其用(yong)(yong)煤油稀釋后使(shi)用(yong)(yong)。如果出現(xian)過(guo)熱問題,使(shi)用(yong)(yong)可溶性油效果也很(hen)好。
由于(yu)不(bu)可能完全(quan)避免(mian)加工硬化(hua)的(de)影響,所以進給比必(bi)須(xu)大于(yu)先前硬化(hua)的(de)表面深度(du)。只要有可能,均要對(dui)工件(jian)和(he)(he)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)噴注大量冷(leng)卻液。如果噴射小股冷(leng)卻液,會使鉆(zhan)(zhan)頭(tou)因(yin)冷(leng)卻不(bu)均勻(yun)而(er)產生(sheng)開裂(lie)。鉆(zhan)(zhan)頭(tou)應該保(bao)持(chi)鋒(feng)利,并且盡可能用機(ji)械而(er)不(bu)是手工進行刃磨(mo),使其保(bao)持(chi)正確的(de)角(jiao)度(du)和(he)(he)切削刃。135°~140°的(de)夾(內)角(jiao)和(he)(he)大約8°~10°的(de)后角(jiao)效果通常最好。
鉆(zhan)削的開始切(qie)削速度以9~18m/min為最好。為了獲得(de)尺(chi)寸精度高的孔徑(jing)而必須采用(yong)多級(ji)(ji)鉆(zhan)削時,要求(qiu)各級(ji)(ji)鉆(zhan)頭(tou)間有一(yi)相當的尺(chi)寸增量,避免(mian)引起鉆(zhan)頭(tou)碎裂(lie)和防止鑄件加工(gong)硬(ying)化。鉆(zhan)頭(tou)要連續切(qie)前,只要發現(xian)新的切(qie)屑不(bu)從(cong)孔中排出,就應該(gai)立(li)即停止切(qie)削。因(yin)為硬(ying)質合金鉆(zhan)頭(tou)比鋼制鉆(zhan)頭(tou)容易斷裂(lie),鑄件上(shang)有沙子(zi)的地方不(bu)能(neng)使用(yong)硬(ying)質合金鉆(zhan)頭(tou)。