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是螺紋機床用鉆頭的角度示意圖(tu)。
使用(yong)鉆(zhan)床鉆(zhan)孔會發生打滑(hua)和(he)加工硬化(hua)現(xian)象。這時可以在鉆(zhan)頭的切削刃上(shang)(shang)(shang)或(huo)工件的孔上(shang)(shang)(shang)撒(sa)上(shang)(shang)(shang)白(bai)堊(e)粉,這有助于在整個光滑(hua)的表面(mian)上(shang)(shang)(shang)產生切削作用(yong)。
如(ru)果使(shi)(shi)用鉆(zhan)模,則襯套(tao)(tao)應盡量短,襯套(tao)(tao)和工件之間至少應有一個鉆(zhan)頭(tou)直輕(qing)的(de)間距,這樣(yang)便(bian)于排屑。如(ru)果鉆(zhan)孔的(de)深(shen)度需超過鉆(zhan)頭(tou)直徑的(de)5~6倍(不論是在自動螺(luo)紋(wen)機床(chuang)上還(huan)是在鉆(zhan)床(chuang)上)時,建議(yi)使(shi)(shi)用曲柄(bing)型鉆(zhan)頭(tou)或具有強螺(luo)旋的(de)鉆(zhan)頭(tou)及適當(dang)的(de)切(qie)削角度,并選擇經減薄(bo)的(de)芯厚。
普通麻花鉆的結構示意圖,見圖7-17.
鉆(zhan)頭經過(guo)刃磨(mo)再(zai)將刃帶(dai)表面進行(xing)研磨(mo),可以顯著提高(gao)其使用壽(shou)命。
鉆削不銹鋼時,經(jing)常發現(xian)鉆頭容易(yi)磨損、折斷,孔表面粗(cu)糙,有時出現(xian)深溝(gou)而(er)無(wu)法消除,孔徑(jing)過大,孔形不圓或向一邊(bian)傾斜等現(xian)象。
1. 鉆(zhan)削速度
鉆(zhan)(zhan)削(xue)速度,或者(zhe)說每分鐘米數應隨著被鉆(zhan)(zhan)削(xue)的不(bu)銹鋼種類的不(bu)同而(er)有所變(bian)(bian)化(hua),變(bian)(bian)化(hua)范圍為12~38m/min.鉆(zhan)(zhan)削(xue)速度的決(jue)定因素有:零件(jian)厚度、不(bu)銹鋼種類、鉆(zhan)(zhan)頭直徑和鉆(zhan)(zhan)孔深(shen)度。
2. 進給量
鉆削(xue)不(bu)銹鋼時的進(jin)給(gei)量也取決(jue)于鉆頭(tou)(tou)直徑(jing)和孔深,進(jin)給(gei)量一(yi)般情況(kuang)下為(wei)0.051~0.508mm/r.一(yi)般來說,鉆頭(tou)(tou)直徑(jing)越(yue)大,進(jin)給(gei)越(yue)迅速。鉆削(xue)進(jin)行(xing)時停頓的時間越(yue)短越(yue)好,特別是(shi)提起(qi)鉆頭(tou)(tou)時,這樣可以減(jian)少加(jia)工硬化。
3. 操作時的注(zhu)意事項
在(zai)(zai)幾何形狀方面(mian),必須(xu)刃(ren)(ren)磨(mo)正(zheng)確(que),兩切削(xue)(xue)刃(ren)(ren)要保持對稱(cheng)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)后角(jiao)過大(da),會產生“扎刀”現象,引(yin)起振顫,使(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)出(chu)的孔(kong)呈多角(jiao)形。應(ying)(ying)(ying)修(xiu)(xiu)磨(mo)橫刃(ren)(ren),以(yi)減小鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)軸向力。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)必須(xu)裝(zhuang)正(zheng),保持鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)鋒利,用(yong)(yong)鈍后應(ying)(ying)(ying)及(ji)時修(xiu)(xiu)磨(mo)。合理(li)選擇(ze)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)幾何參(can)數(shu)和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)用(yong)(yong)量(liang),按鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度(du)要求,應(ying)(ying)(ying)盡量(liang)縮短鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)長度(du)、加(jia)大(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)芯厚(hou)度(du)以(yi)增加(jia)剛性(xing)。使(shi)用(yong)(yong)高速鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)時,切削(xue)(xue)速度(du)不(bu)可過高,以(yi)防燒(shao)壞(huai)刀刃(ren)(ren)。進(jin)給(gei)(gei)量(liang)不(bu)宜(yi)過大(da),以(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)磨(mo)損(sun)加(jia)劇或(huo)使(shi)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)偏(pian),在(zai)(zai)切入和切出(chu)時進(jin)給(gei)(gei)量(liang)應(ying)(ying)(ying)適當調小。充分冷卻潤滑,切削(xue)(xue)液一(yi)般以(yi)硫化油為宜(yi),流量(liang)不(bu)得少于5~8L/min,不(bu)可中途停止冷卻,在(zai)(zai)直(zhi)徑較大(da)時,應(ying)(ying)(ying)盡可能采用(yong)(yong)內冷卻方式。認真注(zhu)意(yi)(yi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)過程,應(ying)(ying)(ying)及(ji)時觀察切屑(xie)排出(chu)狀況(kuang),若(ruo)發現切屑(xie)雜亂卷(juan)繞,應(ying)(ying)(ying)立即退(tui)刀檢查,以(yi)防止切屑(xie)堵(du)塞。還應(ying)(ying)(ying)注(zhu)意(yi)(yi)機(ji)床運(yun)轉聲音,發現異常應(ying)(ying)(ying)及(ji)時退(tui)刀,不(bu)能讓(rang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)在(zai)(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)表面(mian)上修(xiu)(xiu)留。以(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)表面(mian)硬化加(jia)劇。
還可(ke)(ke)采用不銹(xiu)鋼斷屑(xie)鉆頭如S形硬質(zhi)合(he)金(jin)鉆頭。四(si)刃帶結頭及可(ke)(ke)轉位硬質(zhi)合(he)金(jin)淺孔鉆。
用(yong)不銹(xiu)鋼(gang)斷(duan)屑鉆頭加(jia)工(gong)馬氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)20Cr13時,只需磨出斷(duan)屑槽;而鉆削(xue)加(jia)工(gong)06Cr18N11Ti奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)時,還需加(jia)開(kai)斷(duan)屑槽。
不銹鋼斷屑鉆頭(tou)的(de)(de)具(ju)體參數及適用的(de)(de)鉆削用量更(geng)表7-13。
S形(xing)硬(ying)質合金鉆(zhan)頭(tou)的(de)特點是:無橫刃(ren)(ren),可減(jian)小(xiao)軸向力50%;鉆(zhan)心(xin)處(chu)前角為正值,刃(ren)(ren)口(kou)鋒利;鉆(zhan)芯厚度增大,提高了鉆(zhan)頭(tou)剛性(xing);有(you)兩個噴(pen)切(qie)(qie)(qie)削(xue)液孔;圓弧形(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)刃(ren)(ren)及排(pai)屑(xie)槽分布合理,便(bian)于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)成小(xiao)塊,以利于(yu)切(qie)(qie)(qie)屑(xie)排(pai)出。
可(ke)轉位硬(ying)質合金淺(qian)孔(kong)鉆的(de)特(te)點(dian)是(shi)(shi):鉆頭前端不對稱裝有(you)兩片凸三角形刀(dao)片,分(fen)別切(qie)(qie)(qie)(qie)除孔(kong)的(de)不同部分(fen),能(neng)自動定心,孔(kong)的(de)直(zhi)線性好,并且切(qie)(qie)(qie)(qie)入切(qie)(qie)(qie)(qie)出長度(du)短(duan);刀(dao)片前刀(dao)面(mian)上帶(dai)有(you)多(duo)個(ge)坑(keng)狀(zhuang)斷屑(xie)槽,切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)性能(neng)良好,尤其是(shi)(shi)斷屑(xie)可(ke)靠,切(qie)(qie)(qie)(qie)屑(xie)呈一致的(de)碎(sui)卷(juan)屑(xie);內冷卻使切(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)液直(zhi)接噴向鉆削(xue)加工表面(mian),改善冷卻效(xiao)果,排屑(xie)非常通暢,特(te)別是(shi)(shi)可(ke)根據(ju)工件材料采用不同牌號。
如果操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)進給量不(bu)適當,就會發生研磨而(er)使(shi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)切(qie)削刃變(bian)鈍,從(cong)而(er)引起金屬加工(gong)硬(ying)化。為了避免鉆(zhan)(zhan)削徑(jing)向擺動或(huo)斷(duan)刃,要盡可(ke)能(neng)使(shi)用與螺紋(wen)車床同一(yi)長度的(de)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)。鉆(zhan)(zhan)削操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)之(zhi)前使(shi)用的(de)中心(xin)鉆(zhan)(zhan)必須(xu)保持鋒利,而(er)且操(cao)(cao)作(zuo)(zuo)過程中的(de)停(ting)頓時間也要盡可(ke)能(neng)短,使(shi)金屬的(de)加工(gong)硬(ying)化減至(zhi)最(zui)小。
所有的鉆孔操作都必須加以(yi)潤滑(hua)。硫(liu)基油是(shi)最普遍使用的潤滑(hua)劑,或(huo)者(zhe)單純使用這(zhe)種(zhong)油,或(huo)者(zhe)將其用煤油稀釋后使用。如果(guo)出現過熱問題,使用可溶(rong)性油效果(guo)也(ye)很好。
由于不(bu)可(ke)能完(wan)全避免加(jia)工硬化的影響,所以進給(gei)比必(bi)須大(da)于先前硬化的表面深度。只要(yao)有可(ke)能,均要(yao)對工件和(he)鉆頭噴注大(da)量冷(leng)卻(que)(que)液(ye)。如果噴射小股冷(leng)卻(que)(que)液(ye),會使鉆頭因冷(leng)卻(que)(que)不(bu)均勻而產(chan)生開裂。鉆頭應該(gai)保持鋒(feng)利(li),并且盡可(ke)能用機械而不(bu)是手工進行(xing)刃(ren)磨,使其保持正確(que)的角度和(he)切削刃(ren)。135°~140°的夾(內(nei))角和(he)大(da)約8°~10°的后角效果通常(chang)最好(hao)。
鉆(zhan)削的(de)開始切削速度(du)以(yi)9~18m/min為最好。為了獲(huo)得尺(chi)寸精度(du)高的(de)孔(kong)徑而必須(xu)采用多(duo)級(ji)鉆(zhan)削時,要求各級(ji)鉆(zhan)頭間有一相當(dang)的(de)尺(chi)寸增量,避(bi)免(mian)引起鉆(zhan)頭碎(sui)裂和防止鑄件加(jia)工(gong)硬化。鉆(zhan)頭要連續切前,只(zhi)要發現(xian)新(xin)的(de)切屑不(bu)從孔(kong)中排出,就(jiu)應該立即停(ting)止切削。因為硬質合金鉆(zhan)頭比(bi)鋼制(zhi)鉆(zhan)頭容(rong)易斷裂,鑄件上有沙(sha)子(zi)的(de)地方不(bu)能(neng)使(shi)用硬質合金鉆(zhan)頭。