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(chuang)用鉆頭的角度示意圖(tu)。
使用(yong)鉆(zhan)(zhan)床鉆(zhan)(zhan)孔會發生打滑和加工硬化現象。這時可(ke)以在鉆(zhan)(zhan)頭的(de)切(qie)削刃上(shang)(shang)或工件的(de)孔上(shang)(shang)撒上(shang)(shang)白堊粉,這有助于在整個光滑的(de)表面上(shang)(shang)產生切(qie)削作用(yong)。
如果(guo)使(shi)用(yong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)模(mo),則襯套應盡量短,襯套和工件之間至(zhi)少應有(you)一個鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)直(zhi)輕(qing)的間距,這樣便于排屑。如果(guo)鉆(zhan)(zhan)(zhan)孔的深度(du)需超過鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)直(zhi)徑的5~6倍(不論是在自動(dong)螺紋機床上還是在鉆(zhan)(zhan)(zhan)床上)時,建議使(shi)用(yong)曲柄(bing)型鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)或具有(you)強螺旋的鉆(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)及適當(dang)的切削角度(du),并選擇(ze)經減薄的芯(xin)厚。
普通麻花(hua)鉆的結構示(shi)意圖,見圖7-17.
鉆頭經過刃(ren)磨再將(jiang)刃(ren)帶表(biao)面進行研磨,可(ke)以顯著提(ti)高其(qi)使用(yong)壽命。
鉆(zhan)削不銹(xiu)鋼時,經常發現鉆(zhan)頭容易磨損、折斷,孔(kong)表面粗糙(cao),有(you)時出現深溝(gou)而無(wu)法消除,孔(kong)徑過大(da),孔(kong)形不圓或向一邊傾(qing)斜等現象。
1. 鉆削速度
鉆(zhan)削速度,或者說每分鐘米(mi)數應隨著被鉆(zhan)削的(de)不(bu)銹鋼(gang)種類(lei)的(de)不(bu)同而有(you)所變(bian)化,變(bian)化范(fan)圍為(wei)12~38m/min.鉆(zhan)削速度的(de)決(jue)定因(yin)素有(you):零件厚度、不(bu)銹鋼(gang)種類(lei)、鉆(zhan)頭直徑和鉆(zhan)孔深度。
2. 進給量(liang)
鉆(zhan)削(xue)不銹鋼時的進(jin)給(gei)量也取決于(yu)鉆(zhan)頭直徑和孔深,進(jin)給(gei)量一(yi)般情況下為0.051~0.508mm/r.一(yi)般來說,鉆(zhan)頭直徑越(yue)(yue)大,進(jin)給(gei)越(yue)(yue)迅速。鉆(zhan)削(xue)進(jin)行時停頓的時間越(yue)(yue)短越(yue)(yue)好,特別是提起鉆(zhan)頭時,這樣(yang)可(ke)以減少(shao)加工(gong)硬化。
3. 操作時的注意事項
在幾何形(xing)狀(zhuang)方面,必須刃(ren)磨正(zheng)確,兩切(qie)削(xue)刃(ren)要(yao)保(bao)(bao)持(chi)對(dui)稱(cheng)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)后角(jiao)過大,會(hui)產生“扎刀(dao)”現象,引起振顫,使(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)出(chu)的孔(kong)呈多角(jiao)形(xing)。應(ying)(ying)修磨橫(heng)刃(ren),以(yi)(yi)減小(xiao)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)軸(zhou)向力。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)必須裝正(zheng),保(bao)(bao)持(chi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)鋒利(li),用(yong)鈍(dun)后應(ying)(ying)及時(shi)修磨。合理選擇鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)幾何參(can)數和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)用(yong)量(liang),按(an)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度(du)要(yao)求,應(ying)(ying)盡量(liang)縮(suo)短鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)長度(du)、加大鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)芯(xin)厚度(du)以(yi)(yi)增加剛(gang)性。使(shi)用(yong)高(gao)速(su)鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)時(shi),切(qie)削(xue)速(su)度(du)不(bu)(bu)可(ke)(ke)過高(gao),以(yi)(yi)防燒壞刀(dao)刃(ren)。進給量(liang)不(bu)(bu)宜過大,以(yi)(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)磨損加劇(ju)或使(shi)孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)偏,在切(qie)入(ru)和切(qie)出(chu)時(shi)進給量(liang)應(ying)(ying)適當調小(xiao)。充(chong)分冷卻潤滑,切(qie)削(xue)液一(yi)般以(yi)(yi)硫化(hua)油為(wei)宜,流量(liang)不(bu)(bu)得少于5~8L/min,不(bu)(bu)可(ke)(ke)中途停止(zhi)冷卻,在直徑較大時(shi),應(ying)(ying)盡可(ke)(ke)能(neng)采用(yong)內(nei)冷卻方式(shi)。認真(zhen)注意鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)過程,應(ying)(ying)及時(shi)觀察切(qie)屑排出(chu)狀(zhuang)況,若(ruo)發(fa)現切(qie)屑雜亂卷繞,應(ying)(ying)立即退(tui)刀(dao)檢查,以(yi)(yi)防止(zhi)切(qie)屑堵塞。還應(ying)(ying)注意機床運轉聲音,發(fa)現異常應(ying)(ying)及時(shi)退(tui)刀(dao),不(bu)(bu)能(neng)讓鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)在鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表(biao)面上修留。以(yi)(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表(biao)面硬化(hua)加劇(ju)。
還可(ke)采用不銹鋼斷屑(xie)鉆(zhan)頭如(ru)S形硬質合(he)金鉆(zhan)頭。四刃帶(dai)結(jie)頭及可(ke)轉位硬質合(he)金淺孔(kong)鉆(zhan)。
用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)斷(duan)(duan)屑鉆頭加工馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)20Cr13時,只需(xu)(xu)磨出斷(duan)(duan)屑槽(cao);而(er)鉆削加工06Cr18N11Ti奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)時,還需(xu)(xu)加開斷(duan)(duan)屑槽(cao)。
不銹鋼(gang)斷屑(xie)鉆頭的具體(ti)參數及適用的鉆削用量(liang)更(geng)表7-13。
S形(xing)硬質合(he)(he)金(jin)鉆頭(tou)的(de)特點是:無橫刃,可(ke)減(jian)小(xiao)軸向力50%;鉆心處前角為正值,刃口鋒利;鉆芯厚度增大,提高了鉆頭(tou)剛(gang)性;有兩個(ge)噴切(qie)削(xue)液孔;圓弧形(xing)切(qie)削(xue)刃及排(pai)屑槽分(fen)布合(he)(he)理(li),便于切(qie)屑成小(xiao)塊(kuai),以利于切(qie)屑排(pai)出。
可(ke)(ke)轉位硬(ying)質合金(jin)淺孔(kong)鉆的(de)特點是:鉆頭前端不對(dui)稱裝有(you)(you)兩片凸三角形(xing)刀片,分(fen)(fen)別(bie)切(qie)除孔(kong)的(de)不同部分(fen)(fen),能自動定心,孔(kong)的(de)直線性(xing)好(hao),并(bing)且切(qie)入切(qie)出長度短(duan);刀片前刀面上(shang)帶有(you)(you)多個坑狀斷屑(xie)槽,切(qie)削性(xing)能良好(hao),尤其是斷屑(xie)可(ke)(ke)靠,切(qie)屑(xie)呈一致的(de)碎卷屑(xie);內冷卻使切(qie)削液直接(jie)噴向鉆削加工表面,改(gai)善冷卻效(xiao)果,排(pai)屑(xie)非(fei)常(chang)通暢,特別(bie)是可(ke)(ke)根(gen)據工件(jian)材(cai)料采用不同牌(pai)號(hao)。
如果操作(zuo)鉆(zhan)頭進(jin)給量不適當(dang),就會發生研(yan)磨而使鉆(zhan)頭切削(xue)刃變鈍,從而引(yin)起金屬(shu)加工(gong)硬化。為了避免鉆(zhan)削(xue)徑向擺動或斷刃,要(yao)盡可(ke)能(neng)使用與螺紋車(che)床同一長度(du)的(de)(de)鉆(zhan)頭。鉆(zhan)削(xue)操作(zuo)之前使用的(de)(de)中(zhong)心鉆(zhan)必須保持(chi)鋒利,而且操作(zuo)過程中(zhong)的(de)(de)停頓時間也要(yao)盡可(ke)能(neng)短,使金屬(shu)的(de)(de)加工(gong)硬化減至最小。
所有的(de)鉆(zhan)孔操作都必須加以潤滑(hua)。硫基油(you)是最普遍使(shi)(shi)用的(de)潤滑(hua)劑(ji),或(huo)者單純使(shi)(shi)用這種油(you),或(huo)者將其用煤油(you)稀釋(shi)后(hou)使(shi)(shi)用。如果出現過(guo)熱問題,使(shi)(shi)用可溶性(xing)油(you)效(xiao)果也很(hen)好。
由于不(bu)可(ke)(ke)能(neng)完全避免(mian)加工硬化(hua)(hua)的(de)(de)影響,所以進給(gei)比必須(xu)大(da)于先前(qian)硬化(hua)(hua)的(de)(de)表(biao)面深度。只要有可(ke)(ke)能(neng),均(jun)要對(dui)工件和鉆(zhan)頭(tou)噴(pen)(pen)注大(da)量冷(leng)卻液(ye)。如(ru)果噴(pen)(pen)射小股冷(leng)卻液(ye),會使鉆(zhan)頭(tou)因冷(leng)卻不(bu)均(jun)勻而產生開裂。鉆(zhan)頭(tou)應該保持鋒(feng)利,并且(qie)盡可(ke)(ke)能(neng)用(yong)機械而不(bu)是手工進行刃(ren)(ren)磨,使其保持正確的(de)(de)角(jiao)(jiao)度和切削刃(ren)(ren)。135°~140°的(de)(de)夾(內)角(jiao)(jiao)和大(da)約8°~10°的(de)(de)后角(jiao)(jiao)效(xiao)果通常最好。
鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)的(de)(de)(de)開始切削(xue)速(su)度(du)以9~18m/min為最好(hao)。為了獲(huo)得(de)尺(chi)寸(cun)精度(du)高的(de)(de)(de)孔徑而必須采用多(duo)級(ji)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)時,要(yao)求各級(ji)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)間有一相當的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)增(zeng)量,避免引起鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)碎(sui)裂(lie)和防止(zhi)鑄件加工硬化。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)要(yao)連續切前,只要(yao)發現新的(de)(de)(de)切屑不從(cong)孔中排(pai)出,就應該立即(ji)停止(zhi)切削(xue)。因為硬質合(he)(he)金鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)比(bi)鋼制鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)容易斷裂(lie),鑄件上有沙子(zi)的(de)(de)(de)地方不能使用硬質合(he)(he)金鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)。