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(tou)的角度示意圖(tu)。
使用鉆床鉆孔會發生(sheng)打滑和加工硬化(hua)現象。這(zhe)時可(ke)以在鉆頭的(de)切(qie)削刃上或(huo)工件的(de)孔上撒上白(bai)堊粉,這(zhe)有助于在整個光(guang)滑的(de)表面上產生(sheng)切(qie)削作用。
如果(guo)使用鉆(zhan)(zhan)模,則(ze)襯套(tao)(tao)應盡量短(duan),襯套(tao)(tao)和工件之間(jian)至少應有一個鉆(zhan)(zhan)頭直輕的(de)間(jian)距,這樣便于(yu)排(pai)屑(xie)。如果(guo)鉆(zhan)(zhan)孔的(de)深(shen)度需超過(guo)鉆(zhan)(zhan)頭直徑的(de)5~6倍(不(bu)論(lun)是在自動螺(luo)紋機(ji)床(chuang)上還(huan)是在鉆(zhan)(zhan)床(chuang)上)時,建議使用曲柄型鉆(zhan)(zhan)頭或具有強螺(luo)旋的(de)鉆(zhan)(zhan)頭及適當的(de)切削角(jiao)度,并選擇經減薄的(de)芯厚。
普通麻花鉆的結(jie)構示意(yi)圖(tu)(tu),見圖(tu)(tu)7-17.
鉆頭經過刃(ren)磨(mo)再將刃(ren)帶表面進行研磨(mo),可以顯著(zhu)提高其(qi)使(shi)用壽命。
鉆削(xue)不銹(xiu)鋼時,經常發現鉆頭容易磨損、折斷,孔表面粗糙(cao),有(you)時出現深溝而無法消(xiao)除(chu),孔徑(jing)過大(da),孔形不圓(yuan)或向一(yi)邊(bian)傾斜等現象。
1. 鉆削速度
鉆削(xue)速度(du),或者說(shuo)每(mei)分鐘米數應(ying)隨著被鉆削(xue)的(de)不(bu)銹鋼種(zhong)類(lei)(lei)的(de)不(bu)同而(er)有(you)所變化,變化范圍為12~38m/min.鉆削(xue)速度(du)的(de)決定(ding)因(yin)素有(you):零件(jian)厚(hou)度(du)、不(bu)銹鋼種(zhong)類(lei)(lei)、鉆頭直(zhi)徑(jing)和鉆孔深度(du)。
2. 進給量
鉆(zhan)削不銹鋼時(shi)的(de)進(jin)給(gei)量也取決于鉆(zhan)頭直徑(jing)和孔深,進(jin)給(gei)量一(yi)般(ban)情(qing)況下(xia)為0.051~0.508mm/r.一(yi)般(ban)來(lai)說,鉆(zhan)頭直徑(jing)越(yue)大,進(jin)給(gei)越(yue)迅速。鉆(zhan)削進(jin)行時(shi)停頓(dun)的(de)時(shi)間越(yue)短越(yue)好,特別是(shi)提(ti)起鉆(zhan)頭時(shi),這樣可以減少(shao)加工硬化。
3. 操作時(shi)的注(zhu)意事(shi)項
在(zai)幾何(he)形(xing)狀方(fang)面,必須刃(ren)磨正確,兩(liang)切(qie)削(xue)(xue)刃(ren)要保(bao)持對(dui)稱。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)后(hou)角過大(da)(da),會(hui)產生(sheng)“扎刀(dao)(dao)”現象,引起振顫,使鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)出的孔(kong)呈(cheng)多角形(xing)。應(ying)修(xiu)磨橫刃(ren),以(yi)減小(xiao)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)軸向力(li)。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)必須裝正,保(bao)持鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)鋒利,用(yong)鈍后(hou)應(ying)及(ji)(ji)時(shi)修(xiu)磨。合理選擇鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)幾何(he)參(can)數和鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)用(yong)量(liang),按鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔(kong)深度(du)要求(qiu),應(ying)盡(jin)量(liang)縮(suo)短鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)長度(du)、加大(da)(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)芯厚度(du)以(yi)增加剛性。使用(yong)高(gao)速鋼鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)時(shi),切(qie)削(xue)(xue)速度(du)不(bu)可過高(gao),以(yi)防燒(shao)壞刀(dao)(dao)刃(ren)。進給量(liang)不(bu)宜(yi)過大(da)(da),以(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)磨損加劇或使孔(kong)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)偏,在(zai)切(qie)入和切(qie)出時(shi)進給量(liang)應(ying)適當調小(xiao)。充分冷(leng)卻潤滑,切(qie)削(xue)(xue)液一般(ban)以(yi)硫化油為宜(yi),流量(liang)不(bu)得少于5~8L/min,不(bu)可中(zhong)途停止冷(leng)卻,在(zai)直徑較(jiao)大(da)(da)時(shi),應(ying)盡(jin)可能采用(yong)內冷(leng)卻方(fang)式。認真注(zhu)(zhu)意(yi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)過程,應(ying)及(ji)(ji)時(shi)觀察切(qie)屑(xie)(xie)排出狀況(kuang),若發現切(qie)屑(xie)(xie)雜亂卷繞,應(ying)立即(ji)退(tui)刀(dao)(dao)檢查,以(yi)防止切(qie)屑(xie)(xie)堵塞。還應(ying)注(zhu)(zhu)意(yi)機(ji)床運(yun)轉聲音(yin),發現異常應(ying)及(ji)(ji)時(shi)退(tui)刀(dao)(dao),不(bu)能讓(rang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)(tou)在(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)表(biao)面上修(xiu)留。以(yi)防鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)(xue)表(biao)面硬化加劇。
還可采(cai)用不銹鋼(gang)斷屑(xie)鉆頭(tou)如S形硬質(zhi)合金鉆頭(tou)。四刃帶結(jie)頭(tou)及可轉位硬質(zhi)合金淺(qian)孔鉆。
用不銹(xiu)鋼(gang)斷屑鉆頭加工馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)20Cr13時,只(zhi)需磨出斷屑槽;而鉆削加工06Cr18N11Ti奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)時,還需加開(kai)斷屑槽。
不(bu)銹鋼斷屑鉆頭(tou)的具(ju)體參數及(ji)適用的鉆削用量更表7-13。
S形硬質合金鉆頭的特點是(shi):無橫刃(ren)(ren),可減小(xiao)軸向力50%;鉆心處前角為(wei)正(zheng)值(zhi),刃(ren)(ren)口(kou)鋒利(li);鉆芯厚(hou)度增大(da),提高了鉆頭剛性;有兩個(ge)噴(pen)切削(xue)液孔;圓弧形切削(xue)刃(ren)(ren)及排屑槽分布合理,便(bian)于(yu)切屑成(cheng)小(xiao)塊,以利(li)于(yu)切屑排出。
可轉(zhuan)位(wei)硬質合金淺(qian)孔鉆(zhan)的(de)(de)特點(dian)是(shi):鉆(zhan)頭前端(duan)不(bu)(bu)對(dui)稱裝(zhuang)有兩片凸三角(jiao)形刀片,分別切除孔的(de)(de)不(bu)(bu)同部分,能(neng)自動定(ding)心,孔的(de)(de)直線(xian)性好,并且切入切出(chu)長度短(duan);刀片前刀面(mian)上帶有多個坑狀斷屑(xie)槽,切削(xue)性能(neng)良好,尤其是(shi)斷屑(xie)可靠,切屑(xie)呈一致的(de)(de)碎卷屑(xie);內冷卻使切削(xue)液直接(jie)噴向鉆(zhan)削(xue)加工表(biao)面(mian),改善冷卻效果(guo),排屑(xie)非常通(tong)暢,特別是(shi)可根(gen)據工件材料采用不(bu)(bu)同牌(pai)號。
如果操(cao)作(zuo)(zuo)鉆(zhan)頭進給量不適(shi)當,就(jiu)會發生研磨而使(shi)鉆(zhan)頭切削(xue)刃變鈍,從而引起金屬(shu)(shu)加工(gong)硬化(hua)。為(wei)了(le)避免鉆(zhan)削(xue)徑向擺(bai)動或(huo)斷(duan)刃,要(yao)盡可(ke)能(neng)使(shi)用與螺紋(wen)車(che)床(chuang)同一長度的(de)鉆(zhan)頭。鉆(zhan)削(xue)操(cao)作(zuo)(zuo)之前使(shi)用的(de)中(zhong)心鉆(zhan)必須保持鋒利(li),而且(qie)操(cao)作(zuo)(zuo)過程中(zhong)的(de)停頓(dun)時間也要(yao)盡可(ke)能(neng)短,使(shi)金屬(shu)(shu)的(de)加工(gong)硬化(hua)減至最小。
所(suo)有的(de)鉆孔操(cao)作都必須加以潤(run)滑(hua)。硫基油(you)是最普遍使用的(de)潤(run)滑(hua)劑,或(huo)者單純使用這種油(you),或(huo)者將(jiang)其用煤油(you)稀釋后使用。如果出現(xian)過熱問題,使用可溶性油(you)效果也很好。
由(you)于不(bu)(bu)可能完全避免加工(gong)硬化的(de)(de)影(ying)響,所以進給比必須(xu)大于先(xian)前硬化的(de)(de)表面深度(du)。只要(yao)有可能,均要(yao)對工(gong)件和鉆頭噴注大量冷卻(que)(que)液(ye)。如果噴射小股冷卻(que)(que)液(ye),會(hui)使鉆頭因冷卻(que)(que)不(bu)(bu)均勻而(er)(er)產生開裂。鉆頭應(ying)該保持(chi)鋒利,并且盡可能用(yong)機(ji)械而(er)(er)不(bu)(bu)是手工(gong)進行(xing)刃磨(mo),使其保持(chi)正確的(de)(de)角(jiao)(jiao)度(du)和切削刃。135°~140°的(de)(de)夾(內)角(jiao)(jiao)和大約8°~10°的(de)(de)后角(jiao)(jiao)效(xiao)果通常最(zui)好。
鉆削(xue)的(de)開始切(qie)(qie)削(xue)速度(du)以9~18m/min為(wei)(wei)最好。為(wei)(wei)了獲得尺寸精(jing)度(du)高的(de)孔徑而(er)必須采用多級(ji)鉆削(xue)時,要求(qiu)各級(ji)鉆頭(tou)間有(you)一相當的(de)尺寸增量,避免引起鉆頭(tou)碎裂和防止鑄件加工硬化(hua)。鉆頭(tou)要連續切(qie)(qie)前,只要發現新的(de)切(qie)(qie)屑不(bu)(bu)從孔中(zhong)排出(chu),就應該立即停止切(qie)(qie)削(xue)。因為(wei)(wei)硬質(zhi)合(he)金鉆頭(tou)比鋼制鉆頭(tou)容易(yi)斷裂,鑄件上有(you)沙(sha)子(zi)的(de)地(di)方(fang)不(bu)(bu)能使用硬質(zhi)合(he)金鉆頭(tou)。