鉆尖修磨與在圓柱面上鉆孔

發(fā)布時間:2024-04-06
鉆尖的修磨 kennametal公司的技術(shù)專家mike plankey針對在柱面上鉆孔提出幾點意見。首先,可以在工件表面用中心鉆鉆孔定位,使鉆孔有一個準確的開始點,另一個意見是采用十字修磨的鉆尖鉆頭,它能使鉆刃一開始切削就立刻接觸到工件表面,可防止鉆孔錯位。
普通鉆尖
肯納的se鉆尖
螺旋鉆尖
拋物面鉆尖
十字/四小平面鉆尖
bickford鉆尖
精密鉆頭公司技師jim geske說,對于在柱面上鉆孔的鉆頭,至少有四種自定心鉆尖刃磨型式是很有效的:螺旋面修磨、bickford修磨、四小平面修磨和十字修磨。
bickford修磨和螺旋面修磨有些相似:都有螺旋狀鉆尖,如果在薄壁管上鉆公差要求較嚴的孔,則用bickford修磨型式可能會更好,因為可從零件內(nèi)孔先看到鉆尖突出部位。用這兩種修磨型式修磨的鉆尖,其橫刃處形成一凸起高度,從而賦予它自定心能力。然而,geske說:“bickford修磨對于整體硬質(zhì)合金鉆頭是不合適的,因為這種修磨,需要大約9種不同直徑的金剛石砂輪,成本太高。”此時刀具制造商應考慮選用60°或90°(加于鉆頭外緣轉(zhuǎn)角處)的螺旋面修磨。
四平面修磨也與bickford修磨和螺旋面修磨相類似,但它有兩個主后角和兩個第二后角形成的四個平面,這四個平面形成一個自定心的尖點。geske說,四平面修磨也有兩種型式:四面交迭和四面交在中心。交迭型主后面寬度與鉆心厚度相同。這時主后角決定了鉆頭的橫刃斜角,自然是后角越大,橫刃斜角也就越大。
對于在凸起表面上鉆孔,geske推薦用四面交于中心的型式。因為制造廠希望所有的主、副后面都正好交于鉆頭的中心上,以保證自定心能力。
performedge公司的don strubler副在談到十字修磨的優(yōu)點時說,大多數(shù)硬質(zhì)合金鉆頭都用十字修磨或s型修磨。十字修磨減少了鉆頭的軸向壓力,鉆尖進入工件輕快,又能自定心,這對鉆削圓形零件中心線上的孔時很重要。
十字修磨是一種常用的修磨型式:p3、p5和p9。p3鉆尖角為135°,p5為118°,而p9是鈷類硬質(zhì)合金做成的p3鉆頭,鉆尖角也是135°。十字修磨鉆頭自定心性能很好,例如,直徑6.35mm~12.7mm的鉆頭,十字修磨形成一個只有0.05mm~0.2mm的鉆芯厚度,如同針尖一樣,可自定心。
superion公司choiniere說,為了在凸起表面上鉆孔,通常在鉆頭上做出一個自定心的尖點,以確保這個尖點先于鉆頭外徑接觸工件,即假如操作者要在傾斜15°的凸起表面上鉆孔,那么所有鉆頭的切削刃傾斜角度必須大于15°,以便使鉆頭鉆尖能先接觸工件表面,否則,操作者必須借助有較平端刃的刀具(如立銑刀)先銑一下,一般在大于6°的斜面上鉆孔時,應用立銑刀進行預加工,可防止鉆孔時產(chǎn)生偏移或引偏。
根據(jù)geske介紹,選擇鉆頭與鉆孔的深度有關。因為這將影響到鉆頭的型式(如鉆頭是常規(guī)槽形,還是拋物線槽形)。孔深大于4倍直徑時,推薦用拋物線槽形鉆頭。它的溝槽較寬,允許用較快的切削速度及較大的孔深。
刀具設計 一旦鉆尖進入工件表面,鉆尖的幾何形狀立即就處于次要地位。其它需要考慮的因素就凸現(xiàn)出來,像排屑性能和剛性等。鉆頭不僅需要有適當形狀的鉆尖,它還必須始終保持足夠的剛性。在圓柱面等凸起表面鉆孔,幾乎都用較短的鉆頭,特別是那些用動力頭的工序。
一家生產(chǎn)整體硬質(zhì)合金鉆頭的cjt kooicarb公司的銷售部副tom trost說,該公司生產(chǎn)的短長度整體硬質(zhì)合金鉆頭,30%是140°的鉆尖角。tin涂層、十字修磨鉆頭已成為該公司市場上的常規(guī)產(chǎn)品。
設計鉆頭時,應充分考慮鉆頭的排屑性能。對于鉆3~4d深度的鉆頭,strubler說,大多數(shù)鉆頭制造廠都加寬了其鉆頭的溝槽。近幾年來,這些廠家都學會了熟練地操作砂輪,制作改進的溝槽形式。對于硬質(zhì)合金鉆頭,采用溝槽底部平行或是較小的芯厚增量,這樣溝槽變得較大。而對于高速鋼鉆頭,正好相反,為了保持所需剛性,芯厚增量較大而溝槽變得較小,排屑空間小,造成排屑困難。
速度、進給和冷卻 strubler強調(diào),在開始鉆入時,要用較慢的進給量。有時也用一些特殊的辦法或程序,如主軸旋轉(zhuǎn)、進給采用“啄擊”方式,或重復進給,之后退出孔外。strubler說,這實際上對硬質(zhì)合金鉆頭不利,因為當退回鉆頭時,有一部分切屑留在孔底,而硬質(zhì)合金鉆頭再以高速、高進給切入時碰撞切屑,可導致鉆頭損壞。為解決這一問題,推薦鉆削中加入短暫的進給停頓,然后再開始進給。
關于正確使用冷卻液問題,trost說,多數(shù)操作人員在鉆孔時,直接使用切削油冷卻,但可能受到環(huán)保等問題的制約。用油和水的乳化液冷卻效果很好。切削時用了較多的潤滑,使主軸輕快,減少了功率需求,減少了摩擦。
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