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麻花鉆的改進(jìn)及選用
閱讀：4643 發(fā)布時(shí)間：2014-1-24
在機(jī)械加工中，孔加工約占其加工總量的1/3，其中鉆孔約占25%。鉆孔直徑范圍為ф0.1~ф100mm，能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度為IT13~IT11。鉆孔是半封閉式切削，因此，排屑、熱量傳散、切削液澆注都較困難。鉆孔用的刀具，尤其是直徑小于ф35mm的孔，目前生產(chǎn)上仍以標(biāo)準(zhǔn)的高速鋼（HSS）麻花鉆為主。由于麻花鉆具有剛度差（因有兩條又寬又深的螺旋槽），導(dǎo)向性差（只有兩條很窄的刃帶與孔壁接觸導(dǎo)向）和軸向進(jìn)致力大（主要因橫刃的存在）特點(diǎn)，而且經(jīng)手工刃磨的鉆頭，兩條主切削刃難以準(zhǔn)確對(duì)稱，因而鉆孔時(shí)容易產(chǎn)生鉆頭引偏、孔徑擴(kuò)大、孔壁質(zhì)量差、和鉆頭使用壽命較低等問題。為此，須對(duì)鉆頭的刃形和結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，而實(shí)踐亦已證明，這樣做效果很好。
麻花鉆的修磨與群鉆
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)上存在著許多缺點(diǎn)，如：主切削刃上前角變化大，近外徑處可達(dá)30?，而近中心處為-30?，且橫刃上負(fù)前角達(dá)-50?~-60?，故切削條件差；刃帶上無后角，摩擦磨損大；主切削刃長(zhǎng)，切屑寬，排屑不暢，切削液難以注入到切削區(qū)等。為此，生產(chǎn)中操作人員常通過修磨來加以改善。如可：修磨出雙重頂角、磨分屑槽和磨出內(nèi)凹圓弧刃等方式來改變主切削刃形狀，以增大切削刃長(zhǎng)度，減輕單位切削刃長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷，并起到改善鉆頭定心，達(dá)到分屑和斷屑目的；通過修磨橫刃來縮短其長(zhǎng)度，避免橫刃處負(fù)前角切削；直徑較大的鉆頭還可在刃帶前端磨出副后角，以減少摩擦和磨損等。群鉆就是綜合應(yīng)用多種形式修磨方法變革而成的系列鉆型，適于加工不同材料。
麻花鉆刃磨方法的改進(jìn)
麻花鉆的刃磨是沿后刀面進(jìn)行的。刃磨時(shí)應(yīng)保證主削刃上后角值“內(nèi)大外小”，即近鉆芯處后角要大，靠外圓處后角要小。同時(shí)還應(yīng)使橫刃處得到合適的斜角、前角和后角值。
麻花鉆一般都用手工刃磨，較合理的方法是用機(jī)械刃磨。目前常用的機(jī)械刃磨法有圓錐面刃磨法和螺旋面刃磨法，即將鉆頭的后刀面磨成圓錐面或螺旋面的一部分。但近幾年來，由于在組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線上大量采用鉆頭，因此對(duì)鉆頭刃磨質(zhì)量的穩(wěn)定性要求很高，而平面刃磨法由于磨出的鉆頭橫刃處負(fù)前角小，軸向力小，刃磨用的機(jī)床運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和保證鉆頭的刃磨質(zhì)量，故應(yīng)用日廣。所謂平面刃磨法，是指麻花鉆的兩個(gè)后刀面都由平面組成，兩平面的相交線形成橫刃。
麻花鉆材料的改進(jìn)
制造麻花鉆的材料，一般都采用通用型高速鋼W6Mo5Cr4V2。如選用高性能高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42）、W6Mo5Cr4V2Al（501）和粉末冶金高速鋼（PMHSS），其使用壽命可提高1~2倍。此外，表面處理也是提高鉆頭壽命的重要途徑之一，如可采用蒸汽處理、氧氮化、軟氮化、硫氮共滲和涂層等。經(jīng)采用TiN、TiAlN涂層后的高速鋼麻花鉆，其使用壽命可提高1~3倍，并且重磨后仍比無涂層鉆頭的切削性能*。
麻花鉆的正確使用
（1）正確選擇切削用量，對(duì)提高鉆頭的使用壽命十分重要。麻花鉆鉆孔，如同兩把反向車孔刀同時(shí)切削，故鉆削深度由鉆孔直徑D而定（=D/2，單位為mm），無需選擇。鉆頭的進(jìn)給量由于受鉆頭強(qiáng)度和剛性限制，一般為f=（0.01-0.02）D，單位為mm/r；經(jīng)合理修磨后的鉆頭可取f=0.03Dmm/r；直徑小于ф3~ф5mm鉆頭，常用手進(jìn)給。切削速度：切鋼=15~30m/min，切鑄件=20~35m/min。
鉆孔直徑通常小于ф35mm，如超過此值宜分兩次鉆削，*次應(yīng)鉆出（0.5~0.7）倍孔徑，第二次再擴(kuò)孔。
（2）鉆孔時(shí)，必須供應(yīng)充足的切削液，切鋼時(shí)可用極壓乳化液，加工鑄件時(shí)可用輕柴油或煤油冷卻。
（3）為使鉆出孔的軸線能與工件的回轉(zhuǎn)中心線重合，鉆孔時(shí)采用工件回轉(zhuǎn)，鉆頭只作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為防止和減少鉆頭的偏移，工藝上可采取先加工出待鉆孔端面，使其與鉆頭垂直，或設(shè)置鉆套進(jìn)行導(dǎo)向。實(shí)踐證明，使用鉆套導(dǎo)向的效果是比較好的。
麻花鉆的修磨與群鉆
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)上存在著許多缺點(diǎn)，如：主切削刃上前角變化大，近外徑處可達(dá)30?，而近中心處為-30?，且橫刃上負(fù)前角達(dá)-50?~-60?，故切削條件差；刃帶上無后角，摩擦磨損大；主切削刃長(zhǎng)，切屑寬，排屑不暢，切削液難以注入到切削區(qū)等。為此，生產(chǎn)中操作人員常通過修磨來加以改善。如可：修磨出雙重頂角、磨分屑槽和磨出內(nèi)凹圓弧刃等方式來改變主切削刃形狀，以增大切削刃長(zhǎng)度，減輕單位切削刃長(zhǎng)度上的切削負(fù)荷，并起到改善鉆頭定心，達(dá)到分屑和斷屑目的；通過修磨橫刃來縮短其長(zhǎng)度，避免橫刃處負(fù)前角切削；直徑較大的鉆頭還可在刃帶前端磨出副后角，以減少摩擦和磨損等。群鉆就是綜合應(yīng)用多種形式修磨方法變革而成的系列鉆型，適于加工不同材料。
麻花鉆刃磨方法的改進(jìn)
麻花鉆的刃磨是沿后刀面進(jìn)行的。刃磨時(shí)應(yīng)保證主削刃上后角值“內(nèi)大外小”，即近鉆芯處后角要大，靠外圓處后角要小。同時(shí)還應(yīng)使橫刃處得到合適的斜角、前角和后角值。
麻花鉆一般都用手工刃磨，較合理的方法是用機(jī)械刃磨。目前常用的機(jī)械刃磨法有圓錐面刃磨法和螺旋面刃磨法，即將鉆頭的后刀面磨成圓錐面或螺旋面的一部分。但近幾年來，由于在組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)生產(chǎn)線上大量采用鉆頭，因此對(duì)鉆頭刃磨質(zhì)量的穩(wěn)定性要求很高，而平面刃磨法由于磨出的鉆頭橫刃處負(fù)前角小，軸向力小，刃磨用的機(jī)床運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和保證鉆頭的刃磨質(zhì)量，故應(yīng)用日廣。所謂平面刃磨法，是指麻花鉆的兩個(gè)后刀面都由平面組成，兩平面的相交線形成橫刃。
麻花鉆材料的改進(jìn)
制造麻花鉆的材料，一般都采用通用型高速鋼W6Mo5Cr4V2。如選用高性能高速鋼W2Mo9Cr4VCo8（M42）、W6Mo5Cr4V2Al（501）和粉末冶金高速鋼（PMHSS），其使用壽命可提高1~2倍。此外，表面處理也是提高鉆頭壽命的重要途徑之一，如可采用蒸汽處理、氧氮化、軟氮化、硫氮共滲和涂層等。經(jīng)采用TiN、TiAlN涂層后的高速鋼麻花鉆，其使用壽命可提高1~3倍，并且重磨后仍比無涂層鉆頭的切削性能*。
麻花鉆的正確使用
（1）正確選擇切削用量，對(duì)提高鉆頭的使用壽命十分重要。麻花鉆鉆孔，如同兩把反向車孔刀同時(shí)切削，故鉆削深度由鉆孔直徑D而定（=D/2，單位為mm），無需選擇。鉆頭的進(jìn)給量由于受鉆頭強(qiáng)度和剛性限制，一般為f=（0.01-0.02）D，單位為mm/r；經(jīng)合理修磨后的鉆頭可取f=0.03Dmm/r；直徑小于ф3~ф5mm鉆頭，常用手進(jìn)給。切削速度：切鋼=15~30m/min，切鑄件=20~35m/min。
鉆孔直徑通常小于ф35mm，如超過此值宜分兩次鉆削，*次應(yīng)鉆出（0.5~0.7）倍孔徑，第二次再擴(kuò)孔。
（2）鉆孔時(shí)，必須供應(yīng)充足的切削液，切鋼時(shí)可用極壓乳化液，加工鑄件時(shí)可用輕柴油或煤油冷卻。
（3）為使鉆出孔的軸線能與工件的回轉(zhuǎn)中心線重合，鉆孔時(shí)采用工件回轉(zhuǎn)，鉆頭只作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。為防止和減少鉆頭的偏移，工藝上可采取先加工出待鉆孔端面，使其與鉆頭垂直，或設(shè)置鉆套進(jìn)行導(dǎo)向。實(shí)踐證明，使用鉆套導(dǎo)向的效果是比較好的。