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(shi)螺紋機床(chuang)用鉆頭的(de)角度示意圖(tu)。
使(shi)用鉆(zhan)床(chuang)鉆(zhan)孔會發生打(da)滑和加工(gong)硬(ying)化現(xian)象。這時可以(yi)在鉆(zhan)頭(tou)的(de)(de)切削(xue)刃上或工(gong)件的(de)(de)孔上撒上白堊(e)粉,這有助于在整個光滑的(de)(de)表(biao)面上產生切削(xue)作(zuo)用。
如果使用(yong)(yong)鉆(zhan)模,則襯套應盡量短,襯套和(he)工件(jian)之間至少應有(you)一個鉆(zhan)頭直輕的(de)(de)間距,這樣(yang)便于排(pai)屑。如果鉆(zhan)孔的(de)(de)深度需超(chao)過鉆(zhan)頭直徑的(de)(de)5~6倍(不論(lun)是在自動螺紋機床上(shang)還是在鉆(zhan)床上(shang))時,建議使用(yong)(yong)曲柄型鉆(zhan)頭或(huo)具有(you)強螺旋的(de)(de)鉆(zhan)頭及適當的(de)(de)切削角度,并選擇經減薄的(de)(de)芯(xin)厚。
普(pu)通麻花(hua)鉆(zhan)的(de)結(jie)構(gou)示(shi)意圖,見圖7-17.
鉆頭經過刃磨再將刃帶表面進行(xing)研磨,可以顯著(zhu)提高其使用壽命。
鉆削(xue)不(bu)銹鋼(gang)時(shi),經常發現(xian)(xian)(xian)鉆頭容易磨損、折斷,孔表面粗糙,有時(shi)出現(xian)(xian)(xian)深溝(gou)而無法消除,孔徑過大,孔形不(bu)圓或向一邊傾(qing)斜等現(xian)(xian)(xian)象(xiang)。
1. 鉆削速(su)度
鉆(zhan)削速度,或者說每分(fen)鐘米數應隨著被鉆(zhan)削的(de)不銹鋼種類的(de)不同而有(you)所變(bian)化(hua),變(bian)化(hua)范圍為12~38m/min.鉆(zhan)削速度的(de)決定因素有(you):零(ling)件厚度、不銹鋼種類、鉆(zhan)頭直徑和鉆(zhan)孔深度。
2. 進給量
鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)不銹鋼時的(de)進給(gei)量(liang)(liang)也取決于(yu)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)直徑和孔深,進給(gei)量(liang)(liang)一(yi)般情況(kuang)下為0.051~0.508mm/r.一(yi)般來說,鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)直徑越大(da),進給(gei)越迅速。鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)進行(xing)時停頓的(de)時間越短(duan)越好,特別是提起鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)時,這樣可(ke)以減少加工硬化。
3. 操作(zuo)時的注意(yi)事項
在幾何形狀方面(mian),必(bi)須刃磨(mo)(mo)正確,兩切(qie)削(xue)刃要保(bao)持(chi)對稱(cheng)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)后(hou)角過大,會產生“扎刀”現象,引起振(zhen)顫,使(shi)(shi)(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)出的孔(kong)呈多角形。應(ying)(ying)修(xiu)(xiu)磨(mo)(mo)橫刃,以減小鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)軸向力(li)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)必(bi)須裝正,保(bao)持(chi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)鋒利,用(yong)鈍后(hou)應(ying)(ying)及(ji)時(shi)修(xiu)(xiu)磨(mo)(mo)。合(he)理選擇(ze)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)幾何參數和鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)用(yong)量(liang),按鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度要求,應(ying)(ying)盡(jin)量(liang)縮短鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)長度、加大鉆(zhan)(zhan)(zhan)芯(xin)厚度以增(zeng)加剛性。使(shi)(shi)(shi)用(yong)高速鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)時(shi),切(qie)削(xue)速度不(bu)(bu)(bu)可(ke)過高,以防(fang)燒壞刀刃。進給(gei)量(liang)不(bu)(bu)(bu)宜(yi)過大,以防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)磨(mo)(mo)損加劇或使(shi)(shi)(shi)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)偏,在切(qie)入和切(qie)出時(shi)進給(gei)量(liang)應(ying)(ying)適當調小。充(chong)分冷卻潤滑,切(qie)削(xue)液一般(ban)以硫化油為宜(yi),流量(liang)不(bu)(bu)(bu)得(de)少于5~8L/min,不(bu)(bu)(bu)可(ke)中途停止(zhi)冷卻,在直徑較大時(shi),應(ying)(ying)盡(jin)可(ke)能采用(yong)內冷卻方式。認真(zhen)注意鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)過程,應(ying)(ying)及(ji)時(shi)觀察切(qie)屑排出狀況(kuang),若發現切(qie)屑雜亂卷繞,應(ying)(ying)立即退(tui)刀檢查,以防(fang)止(zhi)切(qie)屑堵塞(sai)。還(huan)應(ying)(ying)注意機床運轉聲音,發現異常(chang)應(ying)(ying)及(ji)時(shi)退(tui)刀,不(bu)(bu)(bu)能讓(rang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)在鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表面(mian)上修(xiu)(xiu)留。以防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表面(mian)硬(ying)化加劇。
還(huan)可采用不銹鋼斷屑鉆頭(tou)如S形硬(ying)質合金鉆頭(tou)。四刃帶結頭(tou)及可轉位硬(ying)質合金淺孔鉆。
用不銹(xiu)鋼斷(duan)屑(xie)(xie)鉆頭(tou)加工(gong)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼20Cr13時,只需(xu)磨出斷(duan)屑(xie)(xie)槽;而(er)鉆削加工(gong)06Cr18N11Ti奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼時,還需(xu)加開斷(duan)屑(xie)(xie)槽。
不銹鋼斷屑鉆(zhan)頭的(de)(de)具體參(can)數及適用的(de)(de)鉆(zhan)削用量更表7-13。
S形硬質(zhi)合金(jin)鉆頭的(de)特點是:無橫(heng)刃(ren),可減小軸向力50%;鉆心處前角為正值(zhi),刃(ren)口鋒利;鉆芯厚(hou)度增(zeng)大,提高了鉆頭剛性;有(you)兩個(ge)噴切(qie)削(xue)液孔;圓(yuan)弧形切(qie)削(xue)刃(ren)及(ji)排屑(xie)槽分布合理,便于(yu)切(qie)屑(xie)成小塊,以利于(yu)切(qie)屑(xie)排出。
可轉位硬質合金淺孔(kong)鉆的(de)特點是(shi):鉆頭前端不(bu)對稱裝有兩片(pian)凸(tu)三(san)角(jiao)形刀片(pian),分別(bie)切(qie)除孔(kong)的(de)不(bu)同部分,能(neng)自動定心,孔(kong)的(de)直線性好(hao),并且切(qie)入切(qie)出長度短;刀片(pian)前刀面上帶(dai)有多個坑狀(zhuang)斷(duan)屑(xie)(xie)槽,切(qie)削性能(neng)良好(hao),尤其(qi)是(shi)斷(duan)屑(xie)(xie)可靠,切(qie)屑(xie)(xie)呈一(yi)致的(de)碎卷屑(xie)(xie);內冷卻使切(qie)削液直接(jie)噴向鉆削加(jia)工表面,改善(shan)冷卻效果,排屑(xie)(xie)非常(chang)通暢,特別(bie)是(shi)可根(gen)據工件(jian)材料采用不(bu)同牌號。
如果操作(zuo)鉆頭(tou)(tou)進給量不(bu)適當,就會發(fa)生(sheng)研磨而使鉆頭(tou)(tou)切削(xue)刃變鈍,從而引起金屬(shu)加工硬化(hua)(hua)。為了(le)避(bi)免鉆削(xue)徑(jing)向擺動或(huo)斷刃,要盡可能使用與螺紋車床同一長度(du)的(de)鉆頭(tou)(tou)。鉆削(xue)操作(zuo)之前使用的(de)中心鉆必(bi)須(xu)保持鋒利,而且操作(zuo)過程中的(de)停(ting)頓時(shi)間(jian)也要盡可能短,使金屬(shu)的(de)加工硬化(hua)(hua)減至最小。
所有的鉆孔(kong)操作都必須(xu)加以潤滑(hua)。硫(liu)基油是(shi)最普(pu)遍使用的潤滑(hua)劑,或者(zhe)單純使用這種(zhong)油,或者(zhe)將其用煤(mei)油稀釋后使用。如(ru)果出現過(guo)熱問題(ti),使用可溶性油效果也很(hen)好(hao)。
由于不可(ke)(ke)能完全避免加(jia)工硬化的影響,所以進(jin)給比必須大(da)于先前硬化的表面深度(du)。只要有可(ke)(ke)能,均要對(dui)工件(jian)和鉆(zhan)頭噴注大(da)量(liang)冷(leng)卻(que)(que)液。如果噴射小(xiao)股冷(leng)卻(que)(que)液,會使鉆(zhan)頭因(yin)冷(leng)卻(que)(que)不均勻(yun)而產生開(kai)裂。鉆(zhan)頭應該(gai)保持(chi)鋒利,并且盡可(ke)(ke)能用機械而不是手(shou)工進(jin)行刃磨,使其保持(chi)正確的角度(du)和切削刃。135°~140°的夾(內(nei))角和大(da)約8°~10°的后角效果通常最好。
鉆(zhan)削的開始切(qie)(qie)削速度(du)以9~18m/min為最好。為了獲得尺(chi)寸(cun)精度(du)高的孔徑而(er)必須采用(yong)多級(ji)鉆(zhan)削時,要(yao)求(qiu)各級(ji)鉆(zhan)頭(tou)間有一相當的尺(chi)寸(cun)增量(liang),避免引起鉆(zhan)頭(tou)碎裂(lie)和防止(zhi)(zhi)鑄件加工硬化。鉆(zhan)頭(tou)要(yao)連續切(qie)(qie)前,只要(yao)發(fa)現(xian)新的切(qie)(qie)屑不從孔中排出,就應該立(li)即停(ting)止(zhi)(zhi)切(qie)(qie)削。因為硬質(zhi)合金鉆(zhan)頭(tou)比鋼制鉆(zhan)頭(tou)容易斷(duan)裂(lie),鑄件上有沙子的地方不能使用(yong)硬質(zhi)合金鉆(zhan)頭(tou)。