理论教育 钻削加工工具的切削用量选择与加工质量的保障和效率最大化相关

钻削加工工具的切削用量选择与加工质量的保障和效率最大化相关

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:由此可见钻孔在机械加工中的重要性。图7-29钻孔的切削用量②钻削用量的选择。选择切削用量的目的是在保证加工精度和表面粗糙度及保证刀具合理寿命的前提下,使生产率最高,同时不允许超过机床的功率和机床、刀具、工件等的强度和刚度的承受范围。钻孔一般属于粗加工,又是半封闭状态加工,摩擦严重,散热困难,加切削液的目的应以冷却为主。

钻削加工工具的切削用量选择与加工质量的保障和效率最大化相关

机械制造业中,从制造每一个零件到最后组装成机器,几乎都离不开钻孔。任何一种机器,没有孔是不能装配在一起的。如在零件的相互连接中,需要有穿过铆钉、螺钉和销钉的孔;在风压机、液压机上,需有流过液体的孔;在传动机械上需要有安装传动零件的孔;各类轴承需要有安装孔;各类机械设备上的注油孔、减重孔、防裂孔以及其他各种工艺孔。模具零件之间的连接、定位,均需要钻孔、扩孔、铰孔等加工。由此可见钻孔在机械加工中的重要性。

1.钻孔加工工具

1)钻头种类钻头种类很多,主要有以下几种:

(1)麻花钻。麻花钻是钻孔加工中应用最广的刀具,如图7-13所示。

(2)中心钻。中心钻有普通和带护锥的两种,如图7-26所示。

图7-26 中心钻

(a)普通;(b)带护锥

GB/T 6078.1—1998中心钻 第1部分:不带护锥的中心钻-A型 型式和尺寸

GB/T 6078.2—1998中心钻 第2部分:带护锥的中心钻-B型 型式和尺寸

GB/T 6078.3—1998中心钻 第3部分:弧形中心钻-R型 型式和尺寸

GB/T 6078.4—1998中心钻 第4部分:技术条件

JB/T 10231.27—2006刀具产品检测方法第27部分:中心钻

(3)扁钻。如图7-27所示,扁钻一般是根据需要自制的。图7-27(a)用来加工硬锻件,图7-27(b)用来加工阶梯孔。

(4)炮钻。如图7-28所示,炮钻的工作部分是半圆形杆,其前端是平面,垂直于钻头轴线的切削刃在杆的端部。

图7-27 扁钻

图7-28 炮钻

2)莫氏锥柄麻花钻头的钻柄号及划分

莫氏锥柄钻头的钻柄为1到6号,锥柄直径以大端直径为标准尺寸,由小到大,锥柄号依次由小到大。锥柄直径号数及应用范围如表7-1所示。

表7-1 锥柄直径号数及应用范围表

3)钻孔时的切削用量及其选择

①钻孔时的切削用量。钻削用量包括切削速度进给量和切削深度三个要素。

a.钻孔时的切削速度(v)。钻孔时的切削速度是指钻孔时钻头直径上一点的线速度,可由下式计算:

式中 D——钻头直径,mm;

n——钻床主轴转速,r/min。

b.钻削时的进给量(f)。钻削时的进给量是指主轴每转一转钻头对工件沿主轴轴线的相对移动量,单位是mm/r,如图7-29所示。

c.切削深度(ap)。切削深度是指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离,也可以理解为是一次走刀所能切下的金属层厚度。对钻削而言,ap=D/2(mm)。

图7-29 钻孔的切削用量

②钻削用量的选择。

a.选择钻孔用量的原则。选择切削用量的目的是在保证加工精度和表面粗糙度及保证刀具合理寿命的前提下,使生产率最高,同时不允许超过机床的功率和机床、刀具、工件等的强度和刚度的承受范围。

钻孔时,由于切削深度已由钻头直径所定,所以只需选择切削速度和进给量。对钻孔生产率的影响,切削速度v和进给量f是相同的;对钻头寿命的影响,切削速度比进给量f大;对孔的粗糙度的影响,进给量f比切削速度v大。

综合以上的影响因素,钻孔时选择切削用量的基本原则是:在允许范围内,尽量先选较大的进给量f,当进给量f受到表面粗糙度和钻头刚度的限制时,再考虑较大的切削速度v。

b.钻削用量的选择方法。

切削深度的选择。直径小于30 mm的孔一次钻出;直径为30~80 mm的孔可分为两次钻削,先用(0.5~0.7)D(D为要求的孔径)的钻头钻底孔,然后用直径为D的钻头将孔扩大。这样可以减小切削深度及轴向力,保护机床,同时提高钻孔质量。

进给量的选择。高速钢标准麻花钻的进给量可参考表7-2选取。

表7-2 高速钢标准麻花钻的进给量

孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求较小时,应取较小的进给量;钻孔较深、钻头较长、刚度和强度较差时,也应取较小的进给量。

钻削速度的选择。当钻头的直径和进给量确定后,钻孔速度应按钻头的寿命选取合理的数值,一般根据经验选取,可参考表7-3选取。孔深较大时,应取较小的切削速度。

表7-3 高速钢标准麻花钻的切削速度

续表

4)标准麻花钻主要缺点

标准麻花钻主要有以下缺点:

①钻头主切削刃上各点前角变化很大,外径处前角太大,到里面前角又小,近中心处为负的前角,切削条件很差。

②横刃太长,横刃上有很大的负前角。实际上不是在切削,而是在挤压和刮削。据实验,钻削时50%的轴向力和50%的转矩是由横刃产生的。此外横刃长了,定心也不好。

③主切削刃全宽参加切削,各点切屑流出的速度相差很大,切屑卷成很宽的螺旋卷,所占体积大,排屑不顺利,切削液也不易浇到切削刃上。

④棱刃上没有后角,棱边与孔壁发生摩擦。因为棱边有倒锥,所以主切削刃与棱边交点处摩擦最剧烈。

⑤此外,切削速度最高,产生热量多而且尖角处抗磨性差,所以此处磨损较快。

5)钻孔时的冷却和润滑

钻孔时,由于加工材料和加工要求不一,所用切削液的种类和作用也不一样。钻孔一般属于粗加工,又是半封闭状态加工,摩擦严重,散热困难,加切削液的目的应以冷却为主。

在高强度材料上钻孔时,因钻头前刀面要承受较大的压力,要求润滑膜有足够的强度,以减少摩擦和钻削阻力。因此,可在切削液中增加与硫或二硫化钼等的成分,如硫化切削油。

在塑性、韧性较大的材料上钻孔,要求加强润滑作用,在切削液中可加入适当的动物油和矿物油。

当孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求很小时,应选用主要起润滑作用的切削液,如菜油、猪油等。

钻不同材料上的孔所选用的切削液,可参考表7-4选用。

表7-4 钻孔用切削液

6)钻孔时钻头可能出现损坏的情况及其产生的原因

钻孔时,钻头可能出现损坏的情况有两种:一是钻头折断;二是切削刃迅速磨损或碎裂。

钻头折断产生的原因有:

①钻头磨钝,但仍继续钻孔。

②钻头螺旋槽被切屑堵住,没有及时将切屑排出。

③孔快钻透时没有减小进给量或变为手动进给。

④钻黄铜一类软金属时,钻头后角太大,前角又没修磨,致使钻头自动旋进。

⑤钻刃修磨过于锋利,产生崩刃现象,而没能迅速退刀。

切削刃迅速磨损和碎裂的原因有:

①切削速度太高,切削液选择不当或切削液供应不足。

②没有按工件材料来刃磨钻头的切削角度。

③工件内部硬度不均匀或有砂眼。

④钻刃过于锋利,进给量过大。

⑤怕钻头安装不牢,用钻刃往工件上顶。

7)钻孔时可能出现的质量问题及其产生原因

钻孔时可能出现的质量问题及其产生原因,如表7-5所示。

表7-5 钻孔时可能出现的质量问题及其产生原因

续表

2.扩孔加工工具

扩孔是对已有的孔进行扩大或提高加工质量的过程。扩孔使用的工具就是扩孔钻。

1)扩孔钻

①扩孔钻的组成。扩孔钻由切削部分、导向部分或校准部分、颈部及柄部组成,如图7-30所示。

图7-30 扩孔钻

1—切削部分;2—导向部分或校准部分;3—颈部;4—柄部

GB/T 4257—2004扩孔钻 技术条件

GB/T 4256—2004直柄和莫氏锥柄扩孔钻

JB/T 10231.11—2002刀具产品检测方法 第11部分:扩孔钻

JB/T 54870—1999扩孔钻 产品质量分等

GB/T 1142—2004套式扩孔钻

HB 3482—1985孔加工工序间用的扩孔钻

HB 3483—1985不通孔用直柄扩孔钻d=5~9.5mm

HB 3484—1985加工铝合金不通孔用直柄扩孔钻d=5~9.5mm

HB 3485—1985通孔用锥柄扩孔钻d=10~32mm

HB 3486—1985不通孔用锥柄扩孔钻d=10~32mm

HB 3487—1985加工铝合金通孔用锥柄扩孔钻d=10~32mm

HB 3488—1985加工铝合金不通孔用锥柄扩孔钻d=10~32mm

HB 3489—1985通孔用套式扩孔钻d=25~80mm

HB 3490—1985不通孔用套式扩孔钻d=25~80mm

HB 3491—1985不通孔用二齿平刃直柄扩孔钻d=5~10mm

HB 3492—1985不通孔用四齿平刃锥柄扩孔钻d=10~32mm

HB 3493—1985
扩孔钻技术条件

HB 4196—1989硬质
合金机用扩孔钻技术条件

②扩孔钻的类型、使用及其精度。扩孔钻有整体式和套装式两种。直径在10~32 mm的扩孔钻多做成整体结构,直径在25~80 mm的扩孔钻则制成套装结构。

当作终加工使用时,其直径等于扩孔后孔的基本尺寸。当作为半精加工使用时,其直径等于孔的基本尺寸减去精加工工序余量。扩孔的公差等级为IT9~IT11,加工表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm。

③扩孔钻的结构和切削情况与麻花钻的不同:

扩孔的背吃刀量比钻孔小,因此扩孔钻没有横刃,其切削刃具有较小的尺寸且位于外缘上。

由于背吃刀量小,切屑窄,易排出,不易擦伤已加工表面。

由于排屑容易,所以可将容屑槽做得较小、较浅,从而增大了钻心直径,所以大大提高了扩孔钻的刚度。

由于扩孔钻刚度增强,所以扩孔时的切削用量和加工质量也随之改善。

扩孔钻的刀齿较多,所以切削平稳轻快,加工质量和生产效率都高于麻花钻。

④扩孔钻的排屑槽的几种形式及排屑槽槽形的种类。扩孔钻的排屑槽有直的、斜的和螺旋形的3种形式。排屑槽的槽形有4种,如图7-31所示。

图7-31 扩孔钻排屑槽的形状

2)扩孔时切削深度的计算公式

扩孔时切削深度ap按下式计算:

式中 D——扩孔后直径,mm;

d——预加工孔直径,mm。

由此可见,扩孔加工有以下特点:

①切削深度ap较在钻孔时大大减小,切削阻力变小,切削条件得到改善。

②避免了横刃切削所引起的不良影响。

③产生的切削体积小,排屑容易。

3.铰孔加工工具

铰孔是用铰刀从工件的孔壁上切除微量金属层,以提高其尺寸精度和表面质量的方法。由于铰刀的刀齿数量多,切削余量小,故切削阻力小,导向性好,故加工精度高,一般可达IT9~IT7级,表面粗糙度可达Ra1.6μm。

1)铰刀的种类

铰刀按使用方法分为手用铰刀(图7-32)和机用铰刀(图7-33)。

图7-32 手用铰刀

1—切削部分;2—倒锥校准部分;3—颈部;4—柄部

图7-33 机用铰刀

1—倒角;2—工作部分;3—颈部;4—柄部;5—圆柱校准部分;6—圆锥校准部分

GB/T 21018—2007金属切削刀具铰刀术语

GB/T 25673—2010可调节手用铰刀

JB/T 3869—1999可调节手用铰刀

JB/T 54875—1999手用铰刀 产品质量分等

JB/T 3411.45—1999套式手铰刀刀杆 尺寸

GB/T 4251—2008硬质合金机用铰刀

JB/T 54877—1999硬质合金铰刀 产品质量分等

(www.daowen.com)

JB/T 54876—1999机用铰刀 产品质量分等

GB/T 1134—2008带刃倾角机用铰刀

JB/T 7426—2006硬质合金可调节浮动铰刀

JB/T 10721—2007焊接聚晶金刚石或立方氮化硼铰刀

铰刀按加工孔的形状分为圆柱形铰刀(图7-32、图7-33)、圆锥形铰刀(图7-34)、圆锥阶梯形铰刀(图7-35)。

图7-34 圆锥形铰刀

1—工作部分;2—颈部;3—颈部

图7-35 圆锥阶梯形铰刀

1—工作部分;2—颈部;3—颈部

JB/T 54878—1999圆锥铰刀 产品质量分等

JB/T 54879—1999锥度销子铰刀产品质量分等

GB/T 20774—2006手用1∶50锥度销子铰刀

铰刀按构成形式分为整体式铰刀(多用于中小直径孔)和组合式铰刀(多用于较大直径孔)。

按直径的调整方法分为可调节式铰刀(图7-36)和不可调节式铰刀。

按刀具材料分为碳素工具钢铰刀、高速钢铰刀、合金钢铰刀、硬质合金铰刀。

按铰削刃分为有刃铰刀和无刃铰刀。

按铰刀的齿形分为直齿铰刀和螺旋齿铰刀。

2)普通手用铰刀的特点及适用范围

①普通手用铰刀的特点。如图7-32所示,手用铰刀的特点是:

图7-36 可调节式铰刀

1—调节螺母;2—刀片;3—刀体

只有一段倒锥校准部分,而没有圆柱校准部分。

手用铰刀切削部分一般较长。

锋角小,一般φ=30′~1°30′,这样定心作用好,轴向力小,工作省力。

手用铰刀的齿数在圆周上分布不均匀。

②普通手用铰刀适用范围:

铰孔的直径较小,公差等级和表面粗糙度要求不高。

工件材料硬度不高,批量很少。

工件较大,受设备条件限制,不能在机床上进行铰孔。

③手工铰孔工作的要点:

将工件装夹牢固。

选用适当的切削液,铰孔前先涂一些在孔内表面及铰刀上。

铰孔时两手用力要均匀,只准顺时针方向转动。

铰孔时施于铰刀上的压力不能太大,要使进给量适当、均匀。

铰完孔后,仍按顺时针方向退出铰刀。

铰圆锥孔时,对于锥度小,直径小而且较浅的圆锥孔,可先按锥孔小端直径钻孔,然后用锥铰刀铰削。对于锥度大,径大而且较深的孔应先钻出阶梯孔,再用锥铰刀铰削。

3)普通整体式机用铰刀的特点及适用范围

①整体式机用铰刀的特点:

工作部分最前端倒角较大,一般为45°,目的是容易放入孔中,保护切削刃。

切削刃紧接倒角。

机用铰刀分圆柱校准和倒锥校准两段。

机用铰刀切削部分一般较短。

②机用铰刀适用于以下情况:

铰孔的直径较大。

要铰的孔同基准面或其他孔的垂直度、平行度或角度等技术条件要求较高。

铰孔的批量较大。

工件材料硬度较高。

③机动铰孔的工作要点:

选用的钻床主轴锥孔中心线和径向圆主轴中心线对工作台平面的垂直度均不得超差。

装夹工件时,应保证欲铰孔的中心线垂直于钻床工作台平面,其误差在100 mm长度内不大于0.002 mm。中心与工件预钻孔中心重合,误差不大于0.02 mm。

开始铰削时,为了引导铰刀进给,可采用手动进给量。

采用浮动夹头夹持铰刀时,在未吃刀前,最好用手撞击。

在铰削过程中,特别是铰不通孔时,可分几次不停车退出铰刀,以清除铰刀上的粘屑和孔内切屑,防止切屑刮伤孔壁,同时也便于输入切削液。

在铰削过程中,输入切削液要充分,其成分根据工件的材料进行选择。

铰刀在使用中,要保护两端的中心孔,以备刃磨时使用。

铰孔完毕,应不停车退出铰刀,否则会在孔壁上留下刀痕。

4)铰削用量

铰削用量包括铰削余量(2ap)、切削速度(v)和进给量(f)。

①铰削余量(2ap)。铰削余量是指上道工序(钻孔或扩孔)完成后留下的直径方向的加工余量。铰削余量不宜过大,因为铰削余量过大,会使刀齿切削负荷增大,变形增大,切削热增加,被加工表面呈撕裂状态,致使尺寸精度降低,表面粗糙度值增大,同时加剧铰刀磨损。

铰削余量也不宜太小,否则,上道工序的残留变形难以纠正,原有刀痕不能去除,铰削质量达不到要求。

选择铰削余量时,应考虑到孔径大小、材料软硬、尺寸精度、表面粗糙度要求及铰刀类型等诸因素的综合影响。用普通标准高速钢铰刀铰孔时,铰削余量可参考表7-6选取。

表7-6 铰削余量(单位:mm)

此外铰削余量的确定与上道工序的加工质量有直接关系,对铰削前预加工孔出现的弯曲、锥度、椭圆和不光洁等缺陷应有一定限制。铰削精度较高的孔,必须经过扩孔或粗铰,才能保证最后的铰孔质量。所以确定铰削余量时,还要考虑铰孔的工艺过程。如用标准铰刀铰削D<40 mm、IT8级精度、表面粗糙度Ra1.25μm的孔,其工艺过程是:钻孔→扩孔→粗铰→精铰。

精铰时的铰削余量一般为0.1~0.2 mm。例如用标准铰刀铰削IT9级精度(H9)、表面粗糙度Ra2.5μm的孔,其工艺过程是:钻孔→扩孔→铰孔。

②机铰切削速度(v)。为了得到较小的表面粗糙度值,必须避免产生刀瘤,减少切削热及变形,因而应采取较小的切削速度。用高速钢铰刀铰钢件时,v=4~8 m/min;铰铸铁件时,v=6~8 m/min;铰铜件时,v=8~12 m/min。

③机铰进给量(f)。进给量要适当,过大铰刀易磨损,也影响加工质量;过小则很难切下金属材料,形成对材料的挤压,使其产生塑性变形和表面硬化,最后形成刀刃撕去大片切屑,使表面粗糙度增大,并加快铰刀磨损。机铰钢件及铸铁件时f=0.5~1 mm/r;机铰铜和铝件时f=1~1.2 mm/r。

5)铰刀的选择

一般根据加工对象选择铰刀:

①铰削锥孔时,应按孔的锥度,选择相应的锥铰刀。标准锥铰刀有1∶50锥度销子铰刀和莫氏锥度铰刀两种类型,每一种类型里面又有手用铰刀和机用铰刀两种。

②铰削带槽的孔,应选择螺旋齿铰刀,以免使刀齿卡在槽内。

③铰孔的位置如在工件其他部分的端面,应用长铰刀或接长套筒。

④工件材质过硬或经过淬火的工件,需选用相应的硬质合金铰刀。

⑤若铰孔的工件批量较大,应选用机用铰刀或适应孔型(如台阶孔)的特殊铰刀以及组合铰刀等。

⑥若加工少量的孔,包括机修中的非标准孔、配铰孔、锥销孔等,工件形状复杂,不宜在孔轴线垂直方向安装时,应采用手铰刀或可调铰刀。

6)铰孔时表面粗糙度达不到要求的原因

①铰刀的切削部分及校准部分表面质量不高,铰刀刀齿不锋利,刀口磨损超过允许值,口上有崩裂、缺口或毛刺等,从而影响了表面质量。

②铰刀刀齿校准部分后端有尖角,铰刀切削刃与校准部分过渡处未经研磨,在铰孔中将孔壁刮伤。

③铰刀后角过大,钻床精度低,当铰刀转速太快时,容易产生振动,影响孔壁的表面质量。

④铰刀切削刃有较大的偏摆,铰刀中心与工件预钻孔中心重合性差。这样使切削不均匀,余量多的一边切削变形大,余量少的一边不能消除预加工留下的刀痕,使孔壁的表面质量受到一定影响。

⑤铰刀容屑槽锈蚀或原有的粘屑没有清除干净。在铰削时,切屑容易在一些地方停滞、钻附,而不能及时排除,从而刮伤孔壁。

⑥加工余量太大,使切屑变形严重,切削热增高,因而降低了表面质量。

⑦加工塑性较大的材料时,铰刀前角过小,切削状态不良,使切屑变形严重,导致孔壁粗糙。

⑧切削液不充分或成分选择不当,使工件和切削刃得不到及时冷却和润滑,从而影响了孔壁的表面质量。

7)铰孔时的冷却润滑

铰削的切屑细碎且易附着在刀刃上,甚至挤在孔壁与铰刀之间,而刮伤表面,扩大孔径。铰削时必须用适当的切削液冲掉切屑,以减少摩擦,并降低工件和铰刀温度,防止产生刀瘤。切削液的选择见表7-7。

表7-7 铰孔切削液的选择

8)手铰圆柱孔的步骤和方法

根据孔径和孔的精度要求,确定孔的加工方法和工序间的加工余量。图7-37所示为精度较高的φ30 mm孔的加工过程。

图7-37 孔的加工方法及工序

(a)钻孔;(b)扩孔;(c)粗铰;(d)精铰

①进行钻孔或扩孔,然后进行铰孔。

②手铰时,两手用力均匀,按顺时针方向转动铰刀并略为用力向下压,任何时候都不能倒转,否则,切屑挤住铰刀,划伤孔壁,使铰刀刀刃崩裂,铰出的孔不光滑、不圆,也不准确。

③铰孔过程中,如果转不动,不要硬扳,应小心地抽出铰刀,检查铰刀是否被切屑卡住或遇到硬点,否则会折断铰刀或使刀刃崩裂。

④进给量的大小要适当、均匀,并不断地加冷却润滑液。

⑤铰孔完毕后,要顺时针方向旋转退出铰刀。

⑥在铰孔过程中,要经常注意清除粘在刀齿上的切屑,并用油石将刀刃修光,否则会拉毛孔壁。如铰刀齿略有磨损,可用油石仔细地修磨刀齿后面,以使刀刃锋利。

9)铰圆锥孔的方法

铰削直径小的锥销孔,可先按小头直径钻孔;对于直径大而深的锥销孔,可先钻出阶梯孔(如图7-38所示),再用锥铰刀铰削。

图7-38 铰圆锥孔及其检验

在铰削的最后阶段,要注意用锥销试配,以防将孔铰大。试配之前要将铰好的孔擦洗干净。锥销放进孔内用手按紧时,其头部应高于工件平面3~5 mm左右,然后用铜锤轻轻敲紧。装好的锥销其头部可以略高于工件平面;当工件平面与其他零件接触时,锥销头部则应低于工件平面。

10)铰孔加工时的注意事项

①工件要夹正,夹紧力适当,防止工件变形,以免铰孔后零件变形部分的回弹,影响孔的几何精度。

②手铰时,两手用力要均衡,保持铰削的稳定性,避免由于铰刀的摇摆而造成孔口喇叭状和孔径扩大。

③随着铰刀的旋转,两手轻轻加压,使铰刀均匀进给,同时不断变换铰刀每次停歇位置,防止连续在同一位置停歇而造成振痕。

④铰削过程中或退出铰刀时,要始终保持铰刀正转,不允许反转,否则将拉毛孔壁,甚至使铰刀崩刃。

⑤铰定位锥销孔时,两结合零件应位置正确,铰削过程中要经常用相配的锥销来检查铰孔尺寸,以防将孔铰深。一般用手按紧锥销时,其头部应高于工件表面3~5 mm,然后用铜锤敲紧。根据具体要求,锥销头部可略低或略高于工件平面。

⑥机铰时,要注意机床主轴、铰刀和工件孔三者同轴度是否符合要求。当上述同轴度不能满足铰孔精度要求时,铰刀应采用浮动装夹方式,调整铰刀与所铰孔的中心位置,

⑦机铰结束,铰刀应退出孔外后停机,否则孔壁有刀痕,退出时孔会被拉毛。

4.锪孔加工工具

用锪钻刮平孔的端面或切出沉孔的方法,称为锪孔。常见的锪孔应用如图7-39所示。锪孔的目的是为保证孔端面与孔中心线的垂直度,以便与孔连接的零件位置正确,连接可靠。

图7-39 锪孔的应用

(a)锪圆柱埋头孔;(b)锪锥形埋头孔;(c)锪孔口和凸台平面

JB/T 10231.10—2002刀具产品检测方法第10部分:锪钻

(1)锪钻的类型。锪钻分柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻3种。

①柱形锪钻。柱形锪钻起主要切削作用的是端面刀刃,螺旋槽的斜角就是它的前角(γ0=β0=15°),后角α0=80°,锪钻前端有导柱,导柱直径与工件已有孔应为紧密的间隙配合,以保证良好的定心和导向。一般导柱是可拆的,也可以把导柱和锪钻做成一体,如图7-39(a)中的锪钻。

柱形锪钻的结构如图7-40所示。柱形锪钻具有主切削刃和副切削刃,端面切削刃1为主切削刃,起主要切削作用,外圆上切削刃2为副切削刃,起修光孔壁的作用。锪钻前端有导柱,导柱直径与工件原有的孔采用基本偏差为f的间隙配合,以保证锪孔时有良好的定心和导向作用。导柱分整体式和可拆的两种,可拆的导柱能按工件原有孔直径的大小进行调换,使锪钻应用灵活。

图7-40 柱形锪钻的结构

柱形锪钻也可用麻花钻改制,如图7-41所示。带导柱的柱形锪钻如图7-41(a)所示,导柱直径d与工件原有的孔采用基本偏差为f的间隙配合。端面切削刃须在锯片砂轮上磨出,后角αf=8°,导柱部分两条螺旋槽锋口须倒钝。麻花钻也可改制成不带导柱的平底锪钻,如图7-41(b)所示,用来锪平底不通孔。

图7-41 麻花钻改制的柱形锪钻

②锥形锪钻。锪锥形埋头孔的锪钻称为锥形锪钻,其结构如图7-42所示。锥形锪钻的锥角(2φ)按工件锥形埋头孔的要求不同,有60°、75°、90°、120°四种,其中90°的用得最多。锥形锪钻直径d在12~60 mm之间,齿数为4~12个,前角γ0=0°,后角α0=6°~8°,为了改善钻尖处的容屑条件,每隔一齿将刀刃切去一块,如图7-42所示。

图7-42 锥形锪钻

GB/T 4259—1984锥面锪钻技术条件

JB/T 54872—1999锥面锪钻产品质量分等

GB/T 4265—1984 90°锥面锪钻技术条件

GB/T 1143—1984 60°,90°,120°锥柄锥面锪钻

GB/T 4258—1984 60°、90°、120°直柄锥面锪钻

GB/T 4263—1984带导柱直柄90°锥面锪钻

GB/T 4264—1984带可换导柱锥柄90°锥面锪钻

③端面锪钻。专门用来锪平孔口端面的锪钻称为端面锪钻,如图7-39(c)、图7-43所示。其端面刀齿为切削刃,前端导柱用来导向定心,以保证孔端面与孔中心线的垂直度。端面锪钻有多齿形端面锪钻,如图7-43所示,其端面刀齿为切削刃,前端导柱用来定心、导向以保证加工后的端面与孔中心线垂直。简易的端面锪钻如图7-43所示。刀杆与工件孔配合端的直径采用基本偏差为f的间隙配合,保证良好的导向作用。刀杆上的方孔要尺寸准确,与刀片采用基本偏差为h的间隙配合,并且保证刀片装入后,切削刃与刀杆轴线垂直。前角由工件材料决定,锪铸铁时γ0=5°~10°;锪钢件时γ0=15°~25°。后角α0=6°~8°,α′0=6°~8°。

图7-43 端面锪钻

JB/T 54871—1999平底锪钻产品质量分等

GB/T 4260—1984带导柱直柄平底锪钻

GB/T 4261—1984带可换导柱锥柄平底锪钻

GB/T 4262—1984平底锪钻技术条件

GB/T 4266—1984锪钻用可换导柱

HB 3552—1985端面锪钻用刀杆d=5.5~14mm

在锪削孔的下端面时,锪钻的安装位置如图7-44所示,但刀杆与钻轴或其他设备的连接要采用一定装置,防止锪削时脱落。

(2)锪孔工作要点。锪孔方法与钻孔方法基本相同,但锪孔时刀具容易振动,特别是使用麻花钻改制的锪钻,使所锪端面或锥面产生振痕,影响到锪削质量,故锪孔时应注意以下几点。

图7-44 锪削孔的下端面

①由于锪孔的切削面积小,锪钻的切割刃多,所以进给量为钻孔的2~3倍,切削速度为钻孔的1/2~1/3。

②用麻花钻改制锪钻时,后角和外缘处前角适当减小,以防止扎刀。两切削刃要对称,保持切削平稳。尽量选用较短钻头改制,减少振动。

③锪钻的刀杆和刀片装夹要牢固,工件夹持稳定。

④锪钢件时,要在导柱和切削表面加机油或牛油润滑。

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