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淺析鉆孔工藝操作常識(shí)及麻花鉆結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
（作者未知） 2010/5/15
淺析鉆孔工藝操作常識(shí)及麻花鉆結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
機(jī)械加工的程序中，鉆孔是最主要的加工�？雌饋�(lái)鉆孔是很簡(jiǎn)單，只是把板子放在鉆機(jī)上鉆孔，其實(shí)那只是表面的動(dòng)作，實(shí)際上鉆孔是一道非常關(guān)鍵的工序。無(wú)論，后續(xù)的加工是搪孔，擴(kuò)孔，以致于研磨，都是把鉆孔當(dāng)作第一工程。因此后續(xù)加工的成敗及順利與否，和鉆孔的結(jié)果是習(xí)習(xí)相關(guān)。
在鉆床上鉆孔時(shí)，一般情況下，鉆頭應(yīng)同時(shí)完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng)；主運(yùn)動(dòng)，即鉆頭繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（切削運(yùn)動(dòng)）；輔助運(yùn)動(dòng)，即鉆頭沿著軸線方向?qū)χぜ闹本�運(yùn)動(dòng)（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），鉆孔時(shí)，主要由于鉆頭結(jié)構(gòu)上存在的缺點(diǎn)，影響加工質(zhì)量，加工精度一般在IT10級(jí)以下，表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。
鉆頭是鉆孔用的刀削工具，常用高速鋼制造，工作部分經(jīng)熱處理淬硬至62～65HRC。一般鉆頭由柄部、頸部及工作部分組成。
柄部是鉆頭的夾持部分，起傳遞動(dòng)力的作用，柄部有直柄和錐柄兩種，直柄傳遞扭矩較小，一般用在直徑小于12mm的鉆頭；錐柄可傳遞較大扭矩（主要是靠柄的扁尾部分），用在直徑大于12mm的鉆頭。
頸部：是砂輪磨削鉆頭時(shí)退刀用的，鉆頭的直徑大小等一般也刻在頸部。
工作部分：它包括導(dǎo)向部分和切削部分。導(dǎo)向部分有兩條狹長(zhǎng)、螺紋形狀的刃帶（棱邊亦即副切削刃）和螺旋槽。棱邊的作用是引導(dǎo)鉆頭和修光孔壁；兩條對(duì)稱螺旋槽的作用是排除切屑和輸送切削液（冷卻液）。它有兩條主切屑刃和一條柄刃。兩條主切屑刃之間通常為118°±2°，稱為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。
鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。鉆頭夾具常用的是鉆夾頭和鉆套。鉆夾頭適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面，可與鉆床主軸內(nèi)孔配合安裝；頭部三個(gè)爪可通過(guò)緊固扳手轉(zhuǎn)動(dòng)使其同時(shí)張開(kāi)或合攏。鉆套又稱過(guò)渡套筒，用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭，另一端外錐面接鉆床主軸內(nèi)錐孔。
常用的夾具有手虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠，但又不準(zhǔn)將工件夾得過(guò)緊而損傷過(guò)緊，或使工件變形影響鉆孔質(zhì)量（特別是薄壁工件和小工件）。
鉆孔的操作：
A.鉆孔前一般先劃線，確定孔的中心，在孔中心先用沖頭打出較大中心眼。
B.鉆孔時(shí)應(yīng)先鉆一個(gè)淺坑，以判斷是否對(duì)中。
C.在鉆削過(guò)程中，特別鉆深孔時(shí)，要經(jīng)常退出鉆頭以排出切屑和進(jìn)行冷卻，否則可能使切屑堵塞或鉆頭過(guò)熱磨損甚至折斷，并影響加工質(zhì)量。
D.鉆通孔時(shí)，當(dāng)孔將被鉆透時(shí)，進(jìn)刀量要減小，避免鉆頭在鉆穿時(shí)的瞬間抖動(dòng)，出現(xiàn)“啃刀”現(xiàn)象，影響加工質(zhì)量，損傷鉆頭，甚至發(fā)生事故。
E.鉆削大于φ30mm的孔應(yīng)分兩次站，第一次先鉆第一個(gè)直徑較小的孔（為加工孔徑的0.5～0.7）；第二次用鉆頭將孔擴(kuò)大到所要求的直徑。
F.鉆削時(shí)的冷卻潤(rùn)滑：鉆削鋼件時(shí)常用機(jī)油或乳化液；鉆削鋁件時(shí)常用乳化液或煤油；鉆削鑄鐵時(shí)則用煤油。
下面說(shuō)說(shuō)斜孔鉆削工藝及麻花鉆結(jié)構(gòu)的改進(jìn)
在加工某零件定板時(shí)(材料45鋼，外形尺寸1000×7000×20mm)時(shí)，鉆削φ24mm的30°斜孔，且要求孔壁表面粗糙度達(dá)到Ra6.3μm。用萬(wàn)向搖臂鉆床上用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆對(duì)定板進(jìn)行常規(guī)鉆削加工時(shí)，產(chǎn)生了以下工藝問(wèn)題：
鉆削直孔時(shí)，采用鉆擴(kuò)工藝即可穩(wěn)定達(dá)到Ra6.3μm的表面粗糙度要求。但鉆削30°斜孔時(shí)，由于受斷續(xù)切削和徑向抗力的影響，鉆頭在鉆削過(guò)程中始終存在振動(dòng)，雖然采用鉆套導(dǎo)向可部分減小徑向抗力，但振動(dòng)仍會(huì)加速鉆頭磨損，導(dǎo)致鉆頭外刃崩刃，嚴(yán)重影響鉆削加工的正常進(jìn)行和鉆孔質(zhì)量。
為解決上述問(wèn)題，需要對(duì)斜孔鉆削工藝和用于加工的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
A.將斜孔鉆削工藝由直接鉆孔改為鉆后擴(kuò)孔，即在φ24mm鉆套內(nèi)再增加一個(gè)φ21mm鉆套，先采用φ21mm鉆頭鉆孔，然后再用φ24mm鉆頭擴(kuò)孔。
B.為保證定板孔距的尺寸精度和提高鉆頭鉆削開(kāi)始階段的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了專用斜孔鉆模。
C.為消除鉆頭側(cè)尖在剛鉆透工件的瞬間所產(chǎn)生的徑向抗力，鉆削時(shí)在工件下面設(shè)置一層A3材料的工藝板。
D. 鉆型的選擇：為提高鉆頭的剛性和鉆孔精度，選用鉆芯加厚、拋物線型切削刃槽的長(zhǎng)刃麻花鉆頭，并對(duì)鉆頭鉆尖進(jìn)行機(jī)磨，以保證兩鋒刃角度對(duì)稱，切削刃受力均勻。
E.鉆頭角度的刃磨：鉆孔用φ21mm鉆頭。在鉆削斜孔的開(kāi)始階段鉆頭處于斷續(xù)切削狀態(tài)，切削面積由小到大直至進(jìn)入連續(xù)切削狀態(tài)，該階段加工長(zhǎng)度為48mm。在斷續(xù)切削階段，鉆頭在徑向抗力作用下，其棱邊與鉆套內(nèi)壁的摩擦力較大，為減小摩擦力，將φ（未完，下一頁(yè)）
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