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2022年11月22日
搞懂機械加工用的鉆頭
鉆頭是一種常用的鉆孔工具,在機械生產中得到了廣泛的使用,尤其在冷卻設備、發電設備的管板、蒸發器等部件的鉆孔中得到了廣泛的使用。小編給您帶來了一本關于鉆機的百科全書,您所需的全部在此!
一、鉆井工藝特征 一般有兩個主要刀片,在進行切割時,刀片是在旋轉的過程中完成的。從中軸到外沿,鉆尖的前角度逐漸增大,隨著鉆速的增加,其徑向中心的切割速率逐漸降低。刀具橫向刀片靠近旋轉中軸,橫向刀片的副刀面角度大,刀片沒有刀片間隙,刀片切割速率不高;這樣就會造成很大的軸向阻力。若在DIN1414上把刀片修整為 A或 C形刀片,刀片靠近中軸的刀片是正面的,可以降低刀片的切割阻力,大大改善刀片的加工效果。 根據工件的形狀,材質,結構;根據用途等,可將鉆頭分成多種類型,如:高速鋼鉆頭(麻花鉆、群鉆、扁鉆)、硬質合金鉆、可轉位淺孔鉆;深孔鉆,套料鉆,可更換鉆等。
二、切屑和切屑 在狹小的空間內進行鉆頭切割,鋸末通過刀槽排出,鋸末的形態直接關系到刀具的切割效果。常用的碎屑形態為片狀屑、管狀屑和針狀屑;螺旋碎屑、帶狀屑、扇狀屑、粉末狀屑等。 在切削過程中,如果切削液的形態發生了變化,那么切削液就會出現下列問題: ①細小碎屑堵塞刀槽,會影響鉆井的精確性、縮短鉆機使用時間,嚴重時會導致鉆桿斷裂(例如粉屑、扇形屑等); ②長切屑纏住鉆桿,影響工作,造成鉆具折斷或不能使切削液體進入鉆孔(如螺旋屑、帶狀屑等)。 怎樣處理鋸片的外形不合適: ①進給量增加、斷續進給、修磨橫刀可以單獨或結合使用;通過安裝斷屑機等措施,提高了斷屑、排屑的效率,并解決了由碎屑造成的問題。 ②可以采用專用的切屑機進行鉆孔。舉例來說:在鉆機的凹口中加入一個切割刀片,可以使鋸片變得更易于清理。顆粒能順利地順著槽道排出,不會造成槽道中的阻塞。因此,與常規鉆機相比,新的切屑鉆機具有更好的加工性能。 同時,由于金屬碎片較少,所以更易于進入到鉆頭內部,從而在工藝中提高了冷卻效率和切削性能。另外,由于新增加的刀片貫穿了整個刀口,所以在多次的打磨下,刀片仍然可以保留刀身的外形和作用。除了以上各項性能的改進之外,更重要的是,這種結構可以加強鉆頭的剛度,大大提高了一次研磨之前的鉆頭數目。
三、鉆孔精度 孔徑大小、位置精度、同軸度是孔徑精度的重要因素;包括圓度、表面粗糙度和孔洞的毛邊等。 在鉆孔時,受孔的精度有哪些影響: ①刀具夾持的精確性和切削狀態,如刀具夾持、切削速度、進給量、切削液體等; ②鉆頭的大小和形狀,例如:鉆頭長度,刃部形狀,鉆芯形狀等; ③零件形狀,例如孔口的形狀,孔口形狀,厚度,裝夾情況等。 1.擴展 在加工過程中,由于鉆機的搖晃造成了擴孔。刀具架的搖擺會極大地影響到鉆孔的孔徑和定位的準確性,所以在刀具夾具出現較大的磨損后,要立即進行新的刀具。由于鉆進小洞時,其振蕩的測定和調節難度很大,因此,應選用具有良好刀口和刀柄的同心程度的粗柄小刀片。在采用重磨機時,由于后部的不均勻性,導致了鉆孔的精確性降低。通過對刀口高度的調節,可以有效地限制開口率。 2.鉆孔的直徑 鉆機的震動使鉆孔形狀易于形成多角形,在孔內產生類似來復線條的條紋。一般的多角形孔洞是三角型或五角型。形成三角孔是因為在鉆井過程中,鉆機具有兩個旋轉中心,以600左右的頻率進行振動,其振動的主要因素是由于鉆機旋轉一周以后,由于刀具的剪切阻力不均衡所致;二次切削時,因孔的圓度較差,導致二次切割時的受力失衡,使前一次出現了同樣的振蕩,但振相有了一些偏差;導致了在洞口的墻壁上有多條條紋。隨著鉆進深度的增加,刀片邊緣與孔壁間的摩擦力增加,震動減弱,來復曲線消失,圓度得到改善。從垂直方向觀察,該孔的開口為漏斗狀。同時,在切割過程中也會產生五角形、七邊形等缺陷。為了克服這種情況,除了要控制夾頭振動、刀刃高度差、刀刃后部和刀片的不均勻等因素,還要注意提高鉆頭剛度、提高每轉進給量、減小后角、修整刀刃等。 3.對坡度和弧度進行鑿鑿 當鉆進刃面或鉆進面為斜面、曲面或階梯狀時,其位置準確性就會下降,因為這時的鉆頭是一種徑向式的單面吃刀,會縮短刀具使用的時間。 可以采用下列方法來改善位置的準確性: 1.首先對中央鉆孔進行鉆孔; 2.使用立銑刀具對孔架進行銑削; 3.選擇具有良好的切削性能和剛性的鉆具; 4.減少喂入速率。 4.加工毛邊 在鉆孔的進氣口和出氣口,特別是對高強度的板材和板材的切削時,會產生一些毛刺。造成這種情況的主要是因為在鉆頭即將鉆穿時,被加工物料發生了塑性的變化,此時應該是在刀片邊緣附近切割的三角段受到軸向切割力的影響而發生變形,并在刀片邊緣和刀片的邊緣上產生更多的褶皺。
四、鉆削工藝的工藝 在鉆機類商品名錄中,通常都有《基本切削用量參考表》,根據所需的切削量來確定刀具的切削參數。根據加工精度、加工效率和鉆頭壽命等因素,確定最佳的加工工藝參數。 鉆具使用年限和工藝效能 在保證被切削工件的工藝條件下,對其合理的應用應該從其工作年限和工作效率兩方面進行全面的評價。選擇切割距離作為評價鉆機壽命的指標;選擇切削速率作為評價切削效率的主要依據。在高速鋼制的鉆機中,旋轉轉速對其工作性能有很大的作用,而對其各轉速的進給量的大小則沒有明顯的影響,因此可以增加每個轉速的進給量,從而增加其工作性能;并確保了鉆具的使用年限。但是需要指出的是:若每次旋轉的進給速度太大,會使切屑變得更薄,從而使斷屑變得很難,所以要用試刀來決定每次切削時能成功切斷的切屑。對于硬質合金鉆頭來說,刀片在負前角上的磨削具有很大的倒角,且每次旋轉的進給量可選擇的范圍小于高速鋼的鉆頭。由于碳化碳化金剛石比普通碳化金剛石具有更好的耐熱性能,所以可以通過增加旋轉速率來提高金剛石金剛石的工作性能,并確保其使用壽命。 合理應用切削油 由于鉆具在狹小的空間內進行,所以切削液體的類型和注入方法直接關系到鉆孔的使用壽命和鉆孔的精度。切割液有兩種類型:水溶性和不可溶解性。非水溶性的切削液體,其潤滑性、浸潤性和耐磨性都很好,并且還能起到防生銹的效果。
五、鉆頭再刃磨法 1鉆具的再研磨鑒別 對鉆頭進行再磨削的判斷準則是: 1.切割刃口,橫刃,刃帶棱角的磨損; 2.孔的大小和粗糙性; 3.切屑的顏色和形狀; 4.切割阻力(間接數值,例如主軸電流,噪音,振動); 5.處理的數目等. 在實際應用中,要依據不同的條件,確定準確、方便的判別準則。在以磨耗值為判據時,要確定最優的再磨時間是經濟上的最優。因其主刃磨位置為刀頭后方及刀身,若刀片磨損率大,刀片磨損率高,研磨率高;可再研磨的數量降低(工具的整體使用年限=工具的再研磨時間*可再研磨的數量),相反,會降低整個鉆頭的使用年限;當以待切削孔的尺寸精度為判斷基準時,使用柱規或限制器對鉆孔的切擴量、不直度等進行檢驗,若超出了該范圍,必須立即進行再次切削;以切割阻力為判斷基準,可以采取超越設定極限(例如:主軸電流)的方法;在實行生產總量限制的過程中,必須結合以上的判斷內容,確定相應的判斷準則。 刀片研磨法 再次刃磨時,應選用專門的刀片研磨機或通用研磨機,以確保刀片的使用和精確性。如果原有的鉆模條件好,可以按照原有的型號進行再研修;如果原有的鉆具有瑕疵,可以根據用途對其背面進行相應的修改,并對其進行橫向修整。 在進行刃磨時要特別留意下列事項: 1.防止鉆具的溫度過高,不會使鉆具的硬度下降; 2.對鉆具的損壞(特別是刀片的棱面處)進行徹底清除; 3.鉆孔形狀要均勻; 4.在刃磨過程中要小心別碰到刀刃,刀刃上的毛邊要去除; 5.硬質合金鉆具的刃磨面形對其性能有較大的影響,而在生產時采用的刀形則是經過科學設計和反復試驗得出的最優的刀形,所以在刀片再次刃磨時,仍需保留刀身的刀形。
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