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(yi)圖(tu)。
使用鉆(zhan)床鉆(zhan)孔會(hui)發生打滑和加(jia)工硬化現象。這時可以在鉆(zhan)頭的切削(xue)刃上(shang)或(huo)工件的孔上(shang)撒上(shang)白堊粉,這有助于在整個光滑的表(biao)面上(shang)產生切削(xue)作(zuo)用。
如果(guo)使(shi)用(yong)(yong)鉆(zhan)模,則襯(chen)套(tao)應(ying)盡(jin)量短,襯(chen)套(tao)和工(gong)件之間至(zhi)少應(ying)有(you)一(yi)個鉆(zhan)頭(tou)直輕的(de)(de)(de)間距,這樣便于排屑(xie)。如果(guo)鉆(zhan)孔的(de)(de)(de)深度(du)需超(chao)過鉆(zhan)頭(tou)直徑(jing)的(de)(de)(de)5~6倍(不論是在(zai)自(zi)動螺紋機(ji)床(chuang)上(shang)還是在(zai)鉆(zhan)床(chuang)上(shang))時,建議(yi)使(shi)用(yong)(yong)曲柄型鉆(zhan)頭(tou)或(huo)具有(you)強螺旋的(de)(de)(de)鉆(zhan)頭(tou)及適當(dang)的(de)(de)(de)切削角度(du),并選(xuan)擇(ze)經減薄的(de)(de)(de)芯厚。
普通(tong)麻花鉆的結構示意圖(tu)(tu),見圖(tu)(tu)7-17.
鉆頭經過刃磨再將刃帶(dai)表面進行研磨,可以顯著提高其(qi)使用壽命。
鉆削不銹(xiu)鋼時,經常發現鉆頭容(rong)易磨損、折斷,孔表面粗糙(cao),有(you)時出現深溝(gou)而無法(fa)消除,孔徑過大(da),孔形不圓或向一邊(bian)傾(qing)斜等現象。
1. 鉆削速度
鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)速度(du)(du),或者(zhe)說每分鐘(zhong)米數應隨著被(bei)鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)的不(bu)銹(xiu)鋼種(zhong)類的不(bu)同而有(you)所變(bian)化,變(bian)化范圍為12~38m/min.鉆(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)速度(du)(du)的決定因素(su)有(you):零件厚(hou)度(du)(du)、不(bu)銹(xiu)鋼種(zhong)類、鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭直(zhi)徑和鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度(du)(du)。
2. 進(jin)給(gei)量
鉆(zhan)削(xue)不銹鋼(gang)時(shi)的進給量(liang)也取決于(yu)鉆(zhan)頭直徑和孔深,進給量(liang)一般情(qing)況下為0.051~0.508mm/r.一般來(lai)說,鉆(zhan)頭直徑越(yue)(yue)大,進給越(yue)(yue)迅速。鉆(zhan)削(xue)進行時(shi)停(ting)頓的時(shi)間越(yue)(yue)短越(yue)(yue)好,特別(bie)是提起鉆(zhan)頭時(shi),這樣可以(yi)減少加(jia)工硬化。
3. 操作(zuo)時的注意事(shi)項
在(zai)幾何形(xing)狀(zhuang)方面(mian),必須(xu)刃(ren)磨正(zheng)確,兩切(qie)削刃(ren)要(yao)保持對稱。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭后角(jiao)過(guo)大,會(hui)產生“扎(zha)刀”現(xian)象,引起振顫,使鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)出(chu)的孔呈(cheng)多角(jiao)形(xing)。應(ying)(ying)(ying)(ying)修磨橫刃(ren),以(yi)減小鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔軸向(xiang)力。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭必須(xu)裝正(zheng),保持鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭鋒利,用(yong)(yong)鈍后應(ying)(ying)(ying)(ying)及時(shi)(shi)(shi)(shi)修磨。合(he)理選擇鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭幾何參數和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削用(yong)(yong)量,按鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔深度(du)(du)要(yao)求,應(ying)(ying)(ying)(ying)盡(jin)量縮短鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭長度(du)(du)、加(jia)大鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)芯厚度(du)(du)以(yi)增加(jia)剛性。使用(yong)(yong)高(gao)速鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭時(shi)(shi)(shi)(shi),切(qie)削速度(du)(du)不(bu)可過(guo)高(gao),以(yi)防(fang)燒(shao)壞(huai)刀刃(ren)。進給(gei)(gei)量不(bu)宜過(guo)大,以(yi)防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭磨損加(jia)劇或使孔鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)偏,在(zai)切(qie)入和切(qie)出(chu)時(shi)(shi)(shi)(shi)進給(gei)(gei)量應(ying)(ying)(ying)(ying)適當調(diao)小。充分冷(leng)卻潤滑(hua),切(qie)削液一(yi)般以(yi)硫化油為宜,流量不(bu)得(de)少于5~8L/min,不(bu)可中途(tu)停止冷(leng)卻,在(zai)直(zhi)徑較大時(shi)(shi)(shi)(shi),應(ying)(ying)(ying)(ying)盡(jin)可能采用(yong)(yong)內冷(leng)卻方式。認真注意(yi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削過(guo)程,應(ying)(ying)(ying)(ying)及時(shi)(shi)(shi)(shi)觀察切(qie)屑排出(chu)狀(zhuang)況,若發現(xian)切(qie)屑雜亂卷繞,應(ying)(ying)(ying)(ying)立(li)即退刀檢查,以(yi)防(fang)止切(qie)屑堵塞。還應(ying)(ying)(ying)(ying)注意(yi)機床(chuang)運轉聲音,發現(xian)異常應(ying)(ying)(ying)(ying)及時(shi)(shi)(shi)(shi)退刀,不(bu)能讓鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭在(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削表(biao)面(mian)上修留。以(yi)防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削表(biao)面(mian)硬(ying)化加(jia)劇。
還(huan)可采用(yong)不銹鋼斷(duan)屑鉆頭如(ru)S形硬質合金鉆頭。四(si)刃帶結頭及可轉位硬質合金淺孔鉆。
用不銹鋼斷(duan)屑鉆頭加工馬氏體(ti)不銹鋼20Cr13時,只需(xu)磨出斷(duan)屑槽;而鉆削加工06Cr18N11Ti奧(ao)氏體(ti)不銹鋼時,還(huan)需(xu)加開斷(duan)屑槽。
不(bu)銹(xiu)鋼(gang)斷屑鉆頭(tou)的具體(ti)參(can)數(shu)及適(shi)用(yong)(yong)的鉆削用(yong)(yong)量更表7-13。
S形(xing)(xing)硬質(zhi)合金鉆頭的(de)特點是:無(wu)橫刃,可減(jian)小(xiao)軸向力50%;鉆心(xin)處前角為正(zheng)值,刃口(kou)鋒利(li);鉆芯厚度增大,提高了(le)鉆頭剛(gang)性;有兩個噴切(qie)(qie)削液孔;圓弧形(xing)(xing)切(qie)(qie)削刃及(ji)排(pai)屑槽分布(bu)合理,便于切(qie)(qie)屑成小(xiao)塊,以利(li)于切(qie)(qie)屑排(pai)出。
可轉位(wei)硬(ying)質合金淺孔鉆(zhan)的特點是(shi):鉆(zhan)頭前端(duan)不對稱(cheng)裝(zhuang)有兩片凸三角形刀(dao)片,分(fen)別(bie)切(qie)除(chu)孔的不同(tong)部分(fen),能自動定心(xin),孔的直線性好(hao),并且切(qie)入(ru)切(qie)出長度(du)短;刀(dao)片前刀(dao)面上帶有多(duo)個(ge)坑狀斷屑(xie)槽(cao),切(qie)削(xue)性能良好(hao),尤其是(shi)斷屑(xie)可靠,切(qie)屑(xie)呈(cheng)一致的碎(sui)卷屑(xie);內冷(leng)卻(que)使切(qie)削(xue)液直接噴向鉆(zhan)削(xue)加工(gong)表面,改善冷(leng)卻(que)效(xiao)果,排屑(xie)非常通(tong)暢(chang),特別(bie)是(shi)可根據工(gong)件材料(liao)采用不同(tong)牌號。
如果操作(zuo)鉆(zhan)頭進給量(liang)不(bu)適當,就會(hui)發生研磨(mo)而(er)使(shi)鉆(zhan)頭切削刃變(bian)鈍,從(cong)而(er)引起(qi)金(jin)屬(shu)加工硬化。為了避免鉆(zhan)削徑向擺動或斷(duan)刃,要盡可(ke)能使(shi)用與螺紋車床同一長度的(de)鉆(zhan)頭。鉆(zhan)削操作(zuo)之前(qian)使(shi)用的(de)中(zhong)心鉆(zhan)必須(xu)保(bao)持鋒利,而(er)且操作(zuo)過程中(zhong)的(de)停頓時(shi)間也要盡可(ke)能短,使(shi)金(jin)屬(shu)的(de)加工硬化減至最小。
所(suo)有的鉆孔操作都必須加(jia)以(yi)潤(run)滑。硫基油(you)是(shi)最(zui)普遍使(shi)用(yong)的潤(run)滑劑,或(huo)(huo)者單純使(shi)用(yong)這種油(you),或(huo)(huo)者將(jiang)其用(yong)煤(mei)油(you)稀釋后(hou)使(shi)用(yong)。如果出現過熱問題,使(shi)用(yong)可(ke)溶性油(you)效(xiao)果也很好。
由于不(bu)可能完全避免加(jia)工(gong)硬化(hua)的影響,所以進給(gei)比必須大(da)于先(xian)前(qian)硬化(hua)的表面深度。只要(yao)有(you)可能,均要(yao)對工(gong)件和鉆頭噴注大(da)量冷(leng)卻液。如果噴射小股(gu)冷(leng)卻液,會使鉆頭因冷(leng)卻不(bu)均勻而產生開裂。鉆頭應該保(bao)(bao)持(chi)鋒利,并且(qie)盡可能用機械而不(bu)是手工(gong)進行(xing)刃(ren)(ren)磨(mo),使其保(bao)(bao)持(chi)正確的角(jiao)度和切削刃(ren)(ren)。135°~140°的夾(內)角(jiao)和大(da)約8°~10°的后角(jiao)效果通常最好。
鉆(zhan)(zhan)削(xue)(xue)的(de)(de)開始切(qie)削(xue)(xue)速度(du)以9~18m/min為(wei)最好。為(wei)了獲(huo)得尺寸精(jing)度(du)高的(de)(de)孔(kong)徑而必須采用(yong)(yong)多級(ji)鉆(zhan)(zhan)削(xue)(xue)時(shi),要(yao)(yao)求(qiu)各級(ji)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)間有一(yi)相當(dang)的(de)(de)尺寸增量(liang),避免(mian)引起鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)碎裂和(he)防止鑄件加工硬(ying)(ying)化。鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)要(yao)(yao)連(lian)續(xu)切(qie)前,只要(yao)(yao)發現新的(de)(de)切(qie)屑不從孔(kong)中排出,就應該立即(ji)停止切(qie)削(xue)(xue)。因為(wei)硬(ying)(ying)質合金鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)比鋼制鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)容易斷裂,鑄件上有沙子的(de)(de)地(di)方不能使用(yong)(yong)硬(ying)(ying)質合金鉆(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)(tou)。