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巧用麻花钻加工精孔

时间: 2011-07-02 13:01 来源: 作者: 浙江工业职业技木学院 冯刚 点击:
在加工机械零件上的一些较高精度的孔时,可以用麻花钻钻扩孔来替代扩铰孔,尤其在加工非标准精孔时,就显得操作更方便,能适应各种不同的金属材料的加工。

麻花钻钻扩孔是经改磨过的在已有孔的基础上,再经扩钻加工的一种精加工孔的操作,简称钻精孔。其精度达H7,表面粗糙度达Ra0.8。一般由于操作者在操作时不得法,钻出的孔精度偏低。笔者经过多年的实践操作,认为从以下几方面加以控制。钻精孔的精度会得以保证。

1 正确刃磨切削角度及提高表面粗糙度

(如图1所示)钻头与铰刀比较,有相似的地方。如有两条主切削刃和副切削刃,副切削刃呈螺旋形,并有刃带和倒棱,可以增加切削的平稳性。只要将钻头的切削角度及表面粗糙度,参照铰刃的要求加以改进和提高。基本上就具备了类似铰刃的条件,所以能扩钻精度较高的孔。


图1 钻头尺寸图

1) 磨出第二顶角(2Ø2)。

根据加工材料的不同一般Ø2≤75°。例:加工铸铁类时,2Ø2=75°,加工钢类时2Ø2=50°。新切削刃长度约为3~4mm,并将它和副切削刃的连接处,用油石研去0.2~0.5mm的小圆角,也可将外缘尖角全部磨成圆弧刃。

特别注意:两条新切削刃要对称,这样就可以形成粗、精加工的联合切削刃,减少切削厚度和切削变形,提高修光能力,改善散热条件,有利于提高孔的表面粗糙度。

2) 磨出副后角。

在靠近主切削刃的一段棱边上,磨出副后角a01=6°~8°,并保留棱边宽度为0.1~0.2mm,修磨长度为4~5mm,以减少对孔壁的摩擦,提高钻头寿命。

3) 磨出负刃倾角。

一般刃倾角l=-10°~-15°,使切屑流向待加下表面以避免擦伤孔壁,有利于提高孔的表面粗糙度。

4) 后角不宜过大,一般为a=6°~-10°,以免产生振动,增加稳定性,提高孔的精度。

5) 切削刃的前、后刀面用油石研磨,使其粗糙度达Ra0.4。

2 确定合理的切削用量

在切削用量中,对孔精度影响较大的分别是切削深度和进给量,对钻头的使用寿命影响较大的是切削深度和切削速度。为此,应分别控制切削深度、切削速度和进给量。

1) 切削深度:不受加工孔直径大小的影响,一律在钻精孔前保留0.5~1mm的切削深度,粗糙度不大于Ra 6.3,以避免大切削量,减少热量,避免产生冲击和振动,消除冷作硬化,提高加工质量和延长钻头使用寿命。

2) 切削速度:钻削铸铁类时,切削速度v=20m/min左右。钻削钢材类时,切削速度v=10m/min左右。换算成机床转速,可根据钻精孔直径和相应材料的切削速度确定。N=1000V/(pD)。

3) 进给量:尽量采用机动走刀f = 0 .1 mm/r左右。但直径小于5mm的小钻头,因强度弱,只能用手动进给。

3 冷却润滑液

因钻精孔系精加工,其精度和表面粗糙度都较高,并且切削负荷小,故应选择以润滑为主的冷却润滑液,见表1。

表1 冷却润滑液的选择

4 其它要求

1) 选用精度比较高的,若钻床主轴径向圆跳动误差较大时,可采用浮动夹头来装夹钻头加工。

2) 使用较新或各部分尺寸精度接近公差要求的钻头。因钻头多次使用后会磨损,而影响孔径精度。

3) 钻头的两个切削刃需尽量修磨对称,两刃的轴向摆差应控制在0.05mm范围内,使两刃负荷均匀,以提高切削稳定性,钻头的径向摆差应小于0.03mm。

4) 预钻孔应防止产生较多的冷硬层,否则会增加钻削负荷和磨损精孔钻头。

5) 钻削中要有充足的冷却润滑液。

俗话说:“一口吃不成胖子。”这“钻精孔操作”不能操之过急,需在操作中,正确领会上述4大要点,循序渐进,通过一段时间的练习,定能钻出高精度的孔。(end)

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