摘要:钻孔加工是钳工操作中的重要内容之一,正确掌握钻孔要领对孔的加工质量影响很大,在钻孔过程中,孔的加工精度,加工稳定性,排屑与冷却及成本计算都是应当重点考虑的要素,
关键词:钻孔;注意事项;加工精度;加工稳定性;排屑与冷却;加工成本
中图分类号tu7 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)29-0174-01
在机械加工中,经常需要钻削各种各样的孔。因此钻孔加工在生产实践中的地位非常重要,孔加工技能也成为钳工操作中应用最广泛的技能之一。高级钳工的钻孔位置精度可达到小于0.05ram,即表面精糙度达到pal.6m。加工孔时,由于工件材质、质量要求,钻孔部位不同,所采取的技术措施也要随之改变。本文简单介绍一般钻孔加工技术准备及其注意事项。
1、钻孔技术准备要点
工作前,首先把钻床的列表滑动部位擦拭干净,注入润滑油,并将各操作手柄移到正确位置;然后开慢车,经过几分钟的试转,待确定机械传动和润滑系统正常后,再开始工作。如发现钻床有故障时,应会同有关人员加以检查和调整。同时,要采用正确的工件安装方案,在钻床工作台面或垫铁与工件的安装基准面之间,保持清洁,使接触平稳,压紧镙钉的分布要对称,夹紧力要均匀牢靠,严禁用金属物体敲击工件,以防止工件变形。工件在装夹过程中,应仔细校正,保证钻孔中心线与钻床的工作台面垂直。当所钻孔的位置精度要求比较高时,应在每个孔缘划参考线,以检查钻孔是否偏斜。对刀时要从不同方向,观察钻头模刃对正样冲眼的情况。钻孔前先忽出一个浅窝,确定无误之后,再正式钻孔。钻头在装夹前,应将其柄部和钻床主轴锥孔擦拭干净,钻头装好以后,可缓慢转动钻床主轴,检查钻头是否正直,如有摆动时,可调换不同方向装夹,将振摆调整到最小值。直柄钻头的装夹长度一般不小于15mm。此外,在钻床工作台,导轨等滑动表面,不要乱放物件或撞击,以免影响钻床精度。钻孔前,应按钻孔的位置尺寸要求,划出孔位置的十字中心线,要求线条清晰准确,线条越细,精度越高,并划出检查圆或检查方框,作为钻孔检查线,方便钻孔时检查和借正钻孔位置,然后认真打中心冲眼,中心冲眼应先打一小点,然后在十字中心线的纵横方向仔细观察,中心冲眼是否对称在十字线的交叉点上,最后把中心冲眼打正打圆,以便准确落钻定心,这是保证钻孔位置精度的重要环节。
2、钻孔加工应考虑要素
2.1 加工精度
选用硬质合金钻头时,首先需要考虑钻削加工的尺寸精度要求。一般来说,被加工孔径越小,其公差也越小。因此,钻头制造商通常根据被加工孔的名义直径尺寸对钻头进行分类。在上述4种类型的硬质合金钻头中,整体硬质合金钻头的加工精度最高(φ10mm整体硬质合5金钻头的公差范围为0mm-0.03mm),因此它是加工高精度孔的最佳选择;焊接式硬质合金钻头9u或可更换硬质合金齿冠钻头的公差范围为0mm-0.07mm,比较适合一般精度要求的孔加工;安装硬质合金可转位刀片的钻头比较适合重载粗加工,虽然它的加工成本通常低于其它几种钻头,但其加工精度也比较低,公差范围为0mm-0.3ram(取决于钻头的长径比),因此它一般用于精度要求不高的孔加工,或者通过换装镗刀片完成孔的精加工。
2.2 加工稳定性
除了考虑钻孔精度要求外,选择钻头时还需考虑加工机床的稳定性。机床稳定性对于钻头的安全使用寿命和钻孔精度至关重要,因此需要仔细检验机床主轴、夹具及附件的工作状态。此外,还应考虑钻头自身的稳定性。例如,整体硬质合金钻头刚性最好,因此可达到很高的加工精度。而硬质合金可转位刀片钻头的结构稳定性较差,容易发生偏斜。这种钻头上安装了两片可转位刀片,其中内刀片用于加工孔的中心部分,外刀片则加工从内刀片至外径处的外缘部分。由于在加工初始阶段只有内刀片进入切削,钻头处于不稳定状态,极易引起钻体偏斜,且钻头越长,偏斜量越大。因此,在使用长度超过4d的硬质合金可转位刀片钻头进行钻削加工时,在开始钻进阶段时应适当减小进给量,进入稳定切削阶段后再将进给率提高到正常水平。焊接式硬质合金钻头和可更换硬质合金齿冠钻头是由两条对称切削刃组成可自定心的几何刃型,这种具有高稳定性的切削刃设计使其在切人工件时不需要减小进给率,只有:当钻头倾斜安装与工件表面成一定倾角切入时例外,此时建议在钻入、钻出时将进给率减小30%-50%。由于此类钻头的钢制钻体可产生微小变形,因此非常适合用于车床加工;而整体硬质合金钻头由于脆性较大,用于车床加工时较易折断,尤其当钻头定心状况不佳时更是如此。
2.3 排屑与冷却液
排屑是钻削加工中不容忽视的问题。事实上,钻削加工中遇到最多的问题就是排屑不畅(加工低碳钢工件时尤其如此),且无论使用何种钻头均无法回避这一问题。加工车间经常采用)外部注入冷却液的方式辅助排屑,但这种方法只有在被加工孔深小于孔径以及减小切削参数的情况下才有效。此外,必须选用与钻头直径相匹配、合适的冷却液种类、流量和压力。对于没有安装主轴内冷却系统的机床,则应使用冷却液导管。被加工的孔越,排屑就越困难,需要的冷却液压力也越大,因此应保证钻头制造商推荐的最小冷却液流量,如冷却液流量不足,则需要减小加工进给量。
2.4 每孔加工成本
生产率或每孔加工成本是影响钻孔加工最重要的因素。为提高生产率,钻头制造商正致力于研究可集成多种操作工序的加工方法,并开发可实现高进给、高转速加工的钻削刀具。最新开发的可更换硬质合金齿冠钻头具有优异的加工经济性。钻头磨损后,用户不必更换整个钻体,只需更换硬质合金齿冠即可,其购买费用只相当于焊接式或整体硬质合金钻头重磨一次的费用。硬质合金齿冠更换容易且重复性精度极高,加工车间可用一支钻体配备多个齿冠,以加工不同孔径尺寸的孔。这种模块化的钻削系统可减少直径12mm-20mm钻头的编目费用,同时还可节省对焊接式或整体硬质合金钻头进行重磨时需要的备份刀具费用。在考虑每孔加工成本时,还应将钻头的总寿命计算在内。一般来说,一支整体硬质合金钻头能重磨7次-0次。
以上是对钳工在钻孔过程中的技术要点及注意事项的简单分析与总结。掌握了这些基础知识必将对今后的生产加工有所帮助。
参考文献
[1]初晓,机械钳工现场操作技能,国防工业出版社
[2]郑文虎,机械钳工现场操作技能,国防工业出版社
[3]王世清,深孔加工技术,西北工业大学出版社
[4]王先逵,钻削、扩削、铰削加工,机械工业出版社下载本文