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)(tu)7-16是(shi)螺(luo)紋(wen)機(ji)床用鉆(zhan)頭(tou)的角(jiao)度(du)示(shi)意圖(tu)(tu)。
使用(yong)鉆(zhan)床鉆(zhan)孔會(hui)發(fa)生(sheng)打滑(hua)和(he)加工硬化現象。這時(shi)可以在鉆(zhan)頭的切削(xue)刃上或工件的孔上撒(sa)上白堊粉,這有助(zhu)于在整個(ge)光滑(hua)的表面上產生(sheng)切削(xue)作(zuo)用(yong)。
如(ru)果(guo)使用鉆(zhan)(zhan)模,則襯(chen)套應(ying)(ying)盡量短,襯(chen)套和工件之間(jian)至少應(ying)(ying)有一個鉆(zhan)(zhan)頭直(zhi)輕的(de)間(jian)距,這樣便于排(pai)屑。如(ru)果(guo)鉆(zhan)(zhan)孔(kong)的(de)深(shen)度需超過鉆(zhan)(zhan)頭直(zhi)徑的(de)5~6倍(不論是在自動螺紋機(ji)床(chuang)上還是在鉆(zhan)(zhan)床(chuang)上)時,建(jian)議使用曲柄型鉆(zhan)(zhan)頭或具有強螺旋(xuan)的(de)鉆(zhan)(zhan)頭及適當的(de)切削角(jiao)度,并選擇經減薄(bo)的(de)芯(xin)厚。
普通(tong)麻花鉆的結構示意圖,見圖7-17.
鉆頭經過(guo)刃(ren)磨(mo)再(zai)將刃(ren)帶表(biao)面進行研磨(mo),可以顯著(zhu)提高其使用(yong)壽命。
鉆(zhan)削不(bu)銹(xiu)鋼時(shi),經常發現(xian)鉆(zhan)頭容易(yi)磨損、折斷,孔(kong)表面粗糙(cao),有時(shi)出(chu)現(xian)深溝而無法消除,孔(kong)徑過(guo)大,孔(kong)形不(bu)圓或(huo)向一邊(bian)傾斜等現(xian)象(xiang)。
1. 鉆削速度
鉆(zhan)削(xue)速度,或者說(shuo)每分(fen)鐘(zhong)米數應(ying)隨(sui)著被鉆(zhan)削(xue)的不(bu)銹鋼種類的不(bu)同而有(you)所變化(hua),變化(hua)范圍為12~38m/min.鉆(zhan)削(xue)速度的決定因素有(you):零件厚度、不(bu)銹鋼種類、鉆(zhan)頭直徑(jing)和鉆(zhan)孔深度。
2. 進給量(liang)
鉆削不銹鋼(gang)時(shi)的(de)進給量也取決于鉆頭直(zhi)徑和(he)孔深,進給量一般(ban)情況下為0.051~0.508mm/r.一般(ban)來說,鉆頭直(zhi)徑越(yue)大,進給越(yue)迅速(su)。鉆削進行(xing)時(shi)停頓的(de)時(shi)間越(yue)短越(yue)好(hao),特(te)別是提起鉆頭時(shi),這樣(yang)可以(yi)減少加工硬化(hua)。
3. 操作時(shi)的注(zhu)意事項(xiang)
在(zai)幾(ji)何形狀方面(mian)(mian),必須(xu)(xu)刃(ren)磨(mo)正(zheng)確(que),兩切(qie)削(xue)刃(ren)要保持(chi)對稱。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)后角過大(da),會(hui)產(chan)生“扎刀(dao)(dao)(dao)”現象,引起振顫,使(shi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)出的(de)孔呈多角形。應修(xiu)磨(mo)橫刃(ren),以(yi)(yi)(yi)減小(xiao)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔軸向力。鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)必須(xu)(xu)裝正(zheng),保持(chi)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)鋒(feng)利(li),用(yong)(yong)鈍(dun)后應及時(shi)(shi)修(xiu)磨(mo)。合理選擇(ze)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)幾(ji)何參數和(he)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)用(yong)(yong)量(liang)(liang),按(an)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)孔深度要求(qiu),應盡量(liang)(liang)縮短(duan)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)長度、加(jia)大(da)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)芯厚度以(yi)(yi)(yi)增加(jia)剛性(xing)。使(shi)用(yong)(yong)高速鋼(gang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)時(shi)(shi),切(qie)削(xue)速度不(bu)可(ke)過高,以(yi)(yi)(yi)防(fang)燒壞(huai)刀(dao)(dao)(dao)刃(ren)。進給(gei)量(liang)(liang)不(bu)宜(yi)過大(da),以(yi)(yi)(yi)防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)磨(mo)損加(jia)劇或使(shi)孔鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)偏,在(zai)切(qie)入(ru)和(he)切(qie)出時(shi)(shi)進給(gei)量(liang)(liang)應適當調小(xiao)。充分冷卻(que)潤(run)滑,切(qie)削(xue)液一般以(yi)(yi)(yi)硫化(hua)油為宜(yi),流(liu)量(liang)(liang)不(bu)得少(shao)于5~8L/min,不(bu)可(ke)中(zhong)途停止(zhi)冷卻(que),在(zai)直徑較大(da)時(shi)(shi),應盡可(ke)能(neng)采用(yong)(yong)內冷卻(que)方式(shi)。認(ren)真注意鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)過程,應及時(shi)(shi)觀(guan)察切(qie)屑排(pai)出狀況,若發(fa)現切(qie)屑雜(za)亂卷繞,應立即退刀(dao)(dao)(dao)檢查,以(yi)(yi)(yi)防(fang)止(zhi)切(qie)屑堵塞。還應注意機床運轉(zhuan)聲音,發(fa)現異常應及時(shi)(shi)退刀(dao)(dao)(dao),不(bu)能(neng)讓鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)頭(tou)在(zai)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表面(mian)(mian)上修(xiu)留(liu)。以(yi)(yi)(yi)防(fang)鉆(zhan)(zhan)(zhan)(zhan)削(xue)表面(mian)(mian)硬(ying)化(hua)加(jia)劇。
還(huan)可(ke)采用(yong)不銹鋼斷屑鉆頭如(ru)S形硬質合金(jin)鉆頭。四(si)刃(ren)帶結頭及可(ke)轉位硬質合金(jin)淺孔鉆。
用(yong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)斷屑(xie)(xie)鉆頭加(jia)(jia)工馬氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)20Cr13時,只需磨出斷屑(xie)(xie)槽;而鉆削加(jia)(jia)工06Cr18N11Ti奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)時,還需加(jia)(jia)開(kai)斷屑(xie)(xie)槽。
不銹鋼斷屑鉆(zhan)頭的(de)具體參數及適用(yong)的(de)鉆(zhan)削用(yong)量更(geng)表7-13。
S形硬(ying)質合(he)金鉆(zhan)頭(tou)的(de)特(te)點是:無橫(heng)刃(ren)(ren),可減(jian)小(xiao)軸向(xiang)力(li)50%;鉆(zhan)心處(chu)前角為(wei)正值(zhi),刃(ren)(ren)口鋒利;鉆(zhan)芯厚度增大(da),提(ti)高了鉆(zhan)頭(tou)剛性(xing);有兩個噴(pen)切(qie)(qie)削(xue)液孔;圓(yuan)弧形切(qie)(qie)削(xue)刃(ren)(ren)及排屑(xie)槽分布合(he)理,便(bian)于(yu)切(qie)(qie)屑(xie)成(cheng)小(xiao)塊,以利于(yu)切(qie)(qie)屑(xie)排出。
可轉(zhuan)位(wei)硬質合金(jin)淺孔(kong)鉆的(de)(de)特(te)(te)點是(shi):鉆頭前端不對稱裝有兩片(pian)凸三角形刀片(pian),分別切(qie)除孔(kong)的(de)(de)不同(tong)部分,能(neng)自動定心(xin),孔(kong)的(de)(de)直線(xian)性好,并且切(qie)入切(qie)出長度短;刀片(pian)前刀面上帶有多個坑狀(zhuang)斷屑(xie)槽,切(qie)削(xue)性能(neng)良(liang)好,尤(you)其是(shi)斷屑(xie)可靠,切(qie)屑(xie)呈一致的(de)(de)碎(sui)卷屑(xie);內冷(leng)卻使(shi)切(qie)削(xue)液直接噴(pen)向鉆削(xue)加工(gong)表面,改善(shan)冷(leng)卻效(xiao)果,排屑(xie)非(fei)常通(tong)暢,特(te)(te)別是(shi)可根據工(gong)件材(cai)料(liao)采(cai)用不同(tong)牌(pai)號。
如果操作(zuo)(zuo)鉆(zhan)頭進給量不適當(dang),就會(hui)發(fa)生研磨而(er)使(shi)鉆(zhan)頭切削(xue)刃變鈍,從而(er)引起(qi)金(jin)屬加工(gong)硬化。為了避免(mian)鉆(zhan)削(xue)徑向(xiang)擺(bai)動或斷(duan)刃,要(yao)盡可能(neng)使(shi)用與螺(luo)紋車床(chuang)同一長(chang)度的(de)鉆(zhan)頭。鉆(zhan)削(xue)操作(zuo)(zuo)之前使(shi)用的(de)中心鉆(zhan)必須保持鋒利,而(er)且操作(zuo)(zuo)過程中的(de)停頓時間也要(yao)盡可能(neng)短,使(shi)金(jin)屬的(de)加工(gong)硬化減至最小。
所有的(de)鉆孔操作都必須加以潤滑。硫(liu)基油是最普遍使(shi)(shi)用(yong)的(de)潤滑劑,或(huo)者(zhe)單純使(shi)(shi)用(yong)這種油,或(huo)者(zhe)將其用(yong)煤油稀釋后使(shi)(shi)用(yong)。如(ru)果出現(xian)過熱(re)問題,使(shi)(shi)用(yong)可(ke)溶性油效果也很好。
由于不可(ke)能完(wan)全避免加工(gong)硬化(hua)的影響,所以進(jin)給比必須(xu)大于先前硬化(hua)的表面深度。只要有可(ke)能,均(jun)要對工(gong)件和鉆(zhan)(zhan)頭噴(pen)注大量冷卻液。如果噴(pen)射小(xiao)股冷卻液,會使鉆(zhan)(zhan)頭因冷卻不均(jun)勻而(er)產生開(kai)裂。鉆(zhan)(zhan)頭應該保持(chi)鋒(feng)利,并且盡可(ke)能用機械而(er)不是手工(gong)進(jin)行刃(ren)磨,使其保持(chi)正確的角(jiao)度和切削刃(ren)。135°~140°的夾(內)角(jiao)和大約8°~10°的后角(jiao)效果通常(chang)最好。
鉆(zhan)(zhan)削的開始(shi)切(qie)(qie)削速度以(yi)9~18m/min為(wei)最好。為(wei)了(le)獲得(de)尺寸精度高的孔徑(jing)而必須采用多級(ji)鉆(zhan)(zhan)削時,要(yao)求各(ge)級(ji)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)間有一(yi)相當的尺寸增量,避免引(yin)起鉆(zhan)(zhan)頭(tou)碎裂和防止鑄件加工(gong)硬化。鉆(zhan)(zhan)頭(tou)要(yao)連續切(qie)(qie)前,只要(yao)發現新的切(qie)(qie)屑不從孔中排出,就應(ying)該立即停止切(qie)(qie)削。因為(wei)硬質合(he)金鉆(zhan)(zhan)頭(tou)比鋼制(zhi)鉆(zhan)(zhan)頭(tou)容(rong)易(yi)斷裂,鑄件上有沙子的地方(fang)不能使用硬質合(he)金鉆(zhan)(zhan)頭(tou)。