談?wù)勩@孔加工五大關(guān)鍵問(wèn)題.docxVIP

1、談?wù)勩@孔加工五大關(guān)鍵問(wèn)題正文目錄插圖目錄圖1鉆削的加工方法2圖2中心鉆的類型3圖3標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆3圖4麻花鉆的刀體4圖5基本型群鉆幾何形狀5圖6硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式的擴(kuò)孔鉆6圖7擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)7圖8鐐鉆的類型7圖9立式鉆床8圖10搖臂鉆床9前言鉆頭作為孔加工中最為常見(jiàn)的刀具，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中，特別是對(duì)于冷卻裝置、發(fā)電設(shè)備的管板和蒸汽發(fā)生器等零件孔的加工等，應(yīng)用面尤為廣泛和重要。1.鉆削的特點(diǎn)1. 1.前述用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的工藝方法稱為鉆削加工。鉆削是孔加工的基本方法之一，鉆削通常在鉆床或車(chē)床上進(jìn)行，也可在鐲床或銃床上進(jìn)行。鉆床是孔加工的主要機(jī)床。在鉆床上主要用鉆頭（麻花鉆）進(jìn)行鉆孔。在車(chē)床

2、上鉆孔時(shí)，工件旋轉(zhuǎn)，刀具做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。而在鉆床上加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向移動(dòng)做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。故鉆床適用于加工沒(méi)有對(duì)稱叫轉(zhuǎn)軸線的工件上的孔，尤其是多孔加工，如加工箱體、機(jī)架等零件上的孔。除圖10搖臂鉆床L底座，2-立柱，3-搖臂，4-絲杠，5-電動(dòng)機(jī)，6-電動(dòng)機(jī)，7-主軸箱，8-主軸1.5. 臺(tái)式鉆床如下圖所示，臺(tái)式鉆床是一種主軸垂直布置的小型鉆床，鉆孔直徑一般在中15mm以下。由于加工孔徑較小，臺(tái)鉆主軸的轉(zhuǎn)速可以很高，一般可達(dá)每分鐘幾萬(wàn)轉(zhuǎn)。臺(tái)鉆小巧靈活，使用方便，但一般自動(dòng)化程度較低，適用于單件、小批生產(chǎn)中加工小型零件上的各種孔。1.6. 應(yīng)用1.鉆削加工在各類機(jī)器零件上經(jīng)常需

3、要進(jìn)行鉆孔，因此鉆削的應(yīng)用還是很廣泛的，但是，由于鉆削的精度較低，表面較粗糙，一般加工精度在IT10以下，表面粗糙度Ra值大于12.5pm,生產(chǎn)效率也比較低。因此，鉆孔主要用于粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺釘孔、油孔和螺紋底孔等。但精度和粗糙度要求較高的孔，也要以鉆孔作為預(yù)加工工序。單件、小批生產(chǎn)中，中小型工件上的小孔（一般Dvl3mrn）常用臺(tái)式鉆床加工；中小型工件上直徑較大的孔（一般Dv50mm）常用立式鉆床加工；大中型工件上的孔應(yīng)采用搖臂鉆床加工；回轉(zhuǎn)體工件上的孔多在車(chē)床上加工。在成批和大量生產(chǎn)中，為了保證加工精度，提高生產(chǎn)效率和降低加工成本，廣泛使用鉆模、多軸鉆的或組合機(jī)床進(jìn)行孔

4、的加工。1.6. 2.鉆削的引偏鉆削加工容易產(chǎn)生“引偏”，“引偏”是由于鉆頭彎曲、孔的軸線歪斜而引起孔徑擴(kuò)大，孔不圓。引偏產(chǎn)生的原因：1）麻花鉆是最常用刀具，由于細(xì)長(zhǎng)而剛性差。2）麻花鉆上有兩條較深的螺旋槽，剛性差。3）鉆頭僅有兩條很窄二棱邊與孔壁接觸，接觸剛度和導(dǎo)向作用也很差。4）鉆頭橫刃處前角有很大負(fù)值，切削條件極差，鉆孔時(shí)一半以上的軸向力由橫刃產(chǎn)生，稍有偏斜將產(chǎn)生較大附加力矩，使鉆頭彎曲此外，兩切削刃不對(duì)稱，工件材料不均勻，也易引偏。鉆頭通常有兩個(gè)主切削刃，加工時(shí)，鉆頭在回轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行切削。鉆頭的前角由中心軸線至外緣越來(lái)越大，越接近外圓部分鉆頭的切削速度越高，向中心切削速度遞減，鉆頭的旋

5、轉(zhuǎn)中心切削速度為零。鉆頭的橫刃位于回轉(zhuǎn)中心軸線附近，橫刃的副前角較大，無(wú)容屑空間，切削速度低，因而會(huì)產(chǎn)生較大的軸向抗力。如果將橫刃刃口修磨成DIN1414中的A型或C型，中心軸線附近的切削刃為正前角，則可減小切削抗力，顯著提高切削性能。根據(jù)工件形狀、材料、結(jié)構(gòu)、功能等的不同，鉆頭可分為很多種類，例如高速鋼鉆頭（麻花鉆、群鉆、扁鉆）、整體硬質(zhì)合金鉆頭、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆、深孔鉆、套料鉆和可換頭鉆頭等。2. 斷屑與排屑鉆頭的切削是在空間狹窄的孔中進(jìn)行，切屑必須經(jīng)鉆頭刃溝排出，因此切屑形狀對(duì)鉆頭的切削性能影響很大。常見(jiàn)的切屑形狀有片狀屑、管狀屑、針狀屑、錐形螺旋屑、帶狀屑、扇形屑、粉狀屑等。鉆削加工的關(guān)鍵

6、一一切屑控制當(dāng)切屑形狀不適當(dāng)時(shí)，將產(chǎn)生以下問(wèn)題： 細(xì)微切屑阻塞刃溝，影響鉆孔精度，降低鉆頭壽命，甚至使鉆頭折斷（如粉狀屑、扇形屑等）。 長(zhǎng)切屑纏繞鉆頭，妨礙作業(yè)，引起鉆頭折損或阻礙切削液進(jìn)入孔內(nèi)（如螺旋屑、帶狀屑等）。如何解決切屑形狀不適當(dāng)?shù)膯?wèn)題： 可分別或聯(lián)合采用增大進(jìn)給量、斷續(xù)進(jìn)給、修磨橫刃、裝斷屑器等方法改善斷屑和排屑效果，消除因切屑引起的問(wèn)題。 可使用專業(yè)的斷屑鉆頭打孔。例如：在鉆頭的溝槽中增加設(shè)計(jì)的斷屑刃將切屑打斷成為更容易清除的碎屑。碎屑順暢地沿著溝槽排除，不會(huì)發(fā)生在溝槽內(nèi)堵塞的現(xiàn)象。因而新型斷屑鉆獲得了比傳統(tǒng)鉆頭流暢許多的切削效果。同時(shí)短碎的鐵屑使冷卻液更容易流至鉆尖，進(jìn)一步改善

7、了加工過(guò)程中的散熱效果和切削性能。而旦因?yàn)樾略龅臄嘈既写┝算@頭的整個(gè)溝槽，經(jīng)過(guò)多次修磨之后依然能夠保持其形狀和功能。除上述功能改善外，值得一提的是該設(shè)計(jì)強(qiáng)化了鉆體的剛性，顯著地增加了單次修磨前鉆孔的數(shù)量。3. 鉆孔精度孔的精度主要由孔徑尺寸、位置精度、同軸度、圓度、表面粗糙度以及孔口毛刺等因素構(gòu)成。鉆削加工時(shí)影響被加工孔精度的因素： 鉆頭的裝夾精度及切削條件，如刀夾、切削速度、進(jìn)給量、切削液等。 鉆頭尺寸及形狀，如鉆頭長(zhǎng)度、刃部形狀、鉆芯形狀等。 工件形狀，如孔口側(cè)面形狀、孔口形狀、厚度、裝卡狀態(tài)等。3. 1.擴(kuò)孔擴(kuò)孔是由加工中鉆頭的擺動(dòng)引起的。刀夾的擺動(dòng)對(duì)孔徑和孔的定位精度影響很大，因此當(dāng)?shù)?/p>

8、夾磨損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)及時(shí)更換新刀夾。鉆削小孔時(shí)，擺動(dòng)的測(cè)量及調(diào)整均較困難，所以最好采用刃部與柄部同軸度較好的粗柄小刃徑鉆頭。使用重磨鉆頭加工時(shí)，造成孔精度下降的原因多是因?yàn)楹竺嫘螤畈粚?duì)稱所致。控制刃高差可有效抑制孔的切擴(kuò)量。3.2.孔的圓度由于鉆頭的振動(dòng)，鉆出的孔型很容易呈多邊形，孔壁上出現(xiàn)像來(lái)復(fù)線的紋路。常見(jiàn)的多邊形孔多為三角形或五邊形。產(chǎn)生三角形孔的原因是鉆孔時(shí)鉆頭有兩個(gè)回轉(zhuǎn)中心，它們按每間隔600交換一次的頻率振動(dòng)，振動(dòng)原因主要是切削抗力不平衡，當(dāng)鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)后，由于加工的孔圓度不好，造成第二轉(zhuǎn)切削時(shí)抗力不平衡，再次重復(fù)上次的振動(dòng)，但振動(dòng)相位有一定偏移，造成在孔壁上出現(xiàn)來(lái)復(fù)線紋路。當(dāng)鉆孔深度達(dá)

9、到一定程度后，鉆頭刃帶棱而與孔壁的摩擦增大，振動(dòng)衰減，來(lái)復(fù)線消失，圓度變好。這種孔型從縱向剖面看孔口呈漏斗型。同樣原因，切削中還可能出現(xiàn)五邊形、七邊形孔等。為消除該現(xiàn)象，除對(duì)夾頭振動(dòng)、切削刃高度差、后面及刃瓣形狀不對(duì)稱等因素進(jìn)行控制外，還應(yīng)采取提高鉆頭剛性、提高每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、減小后角、修磨橫刃等措施。3.3.在斜面及曲面上鉆孔鉆頭的吃刀面或鉆透而為斜面、曲面或階梯時(shí)，定位精度較差，由于此時(shí)鉆頭為徑向單面吃刀，使刀具壽命降低。為提高定位精度，可采取以下措施： 先鉆中心孔。 用立鐵刀銖孔座。 選用切入性好、剛性好的鉆頭。 降低進(jìn)給速度。3.4. 毛刺的處理鉆削加工中，在孔的入口及出口處會(huì)出現(xiàn)毛刺，尤

10、其是在加工韌性大的材料及薄板時(shí)。其原因是當(dāng)鉆頭快要鉆透時(shí)，被加工材料出現(xiàn)塑性變形，這時(shí)本應(yīng)由鉆頭靠近外緣部分刃口切削的三角形部分受軸向切削力作用后變形向外側(cè)彎曲，并在鉆頭外緣倒角和刃帶棱面的作用下進(jìn)一步卷曲，形成卷邊或毛邊。4.鉆削的加工條件一般的鉆頭產(chǎn)品樣冊(cè)目錄中有按加工材料排列的基本切削用量參考表，用戶可參考其提供的切削用量選擇鉆削加工的切削條件。切削條件的選擇是否適當(dāng)，應(yīng)通過(guò)試切削，根據(jù)加工精度、加工效率、鉆頭壽命等因素綜合判斷。4. 1.鉆頭壽命與加工效率在滿足被加工工件技術(shù)要求的前提下，鉆頭的使用是否得當(dāng)，主要應(yīng)根據(jù)鉆頭使用壽命和加工效率來(lái)綜合衡量。鉆頭使用壽命的評(píng)價(jià)指標(biāo)可選用切削路

11、程；加工效率的評(píng)價(jià)指標(biāo)可選用進(jìn)給速度。對(duì)于高速鋼鉆頭，鉆頭使用壽命受回轉(zhuǎn)速度的影響較大，受每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的影響較小，所以可通過(guò)增大每轉(zhuǎn)進(jìn)給量來(lái)提高加工效率，同時(shí)保證較長(zhǎng)的鉆頭壽命。但應(yīng)注意：如果每轉(zhuǎn)進(jìn)給量過(guò)大，切屑會(huì)增厚，造成斷屑困難，因此必須通過(guò)試切確定能順利斷屑的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量范圍。對(duì)于硬質(zhì)合金鉆頭，切削刃負(fù)前角方向磨有較大倒角，每轉(zhuǎn)進(jìn)給量的可選范圍比高速鋼鉆頭小，如加工中每轉(zhuǎn)進(jìn)給量超過(guò)該范圍，會(huì)降低鉆頭使用壽命。由于硬質(zhì)合金鉆頭的耐熱性高于高速鋼鉆頭，回轉(zhuǎn)速度對(duì)鉆頭壽命的影響甚微，因此可采用提高回轉(zhuǎn)速度的方法來(lái)提高硬質(zhì)合金鉆頭的加工效率，同時(shí)保證鉆頭壽命。4. 2.切削液的合理使用鉆頭的切削是在

12、空間狹窄的孔中進(jìn)行，因此切削液的種類及給注方式對(duì)鉆頭壽命及孔的加工精度有很大影響。切削液可分為水溶性和非水溶性兩大類。非水溶性切削液的潤(rùn)滑性、浸潤(rùn)性和抗粘接性較好，同時(shí)還具有防銹作用。水溶性切削液的冷卻性較好，不發(fā)煙和無(wú)可燃性。出于對(duì)環(huán)境保護(hù)的考慮，近年來(lái)水溶性切削液的使用量較大。但是，如果水溶性切削液的稀釋倍率不當(dāng)或切削液變質(zhì)，會(huì)大大縮短刀具使用壽命，所以使用中必須加以注意。不論是水溶性或非水溶性切削液，使用中都必須使切削液充分到達(dá)切削點(diǎn)，同時(shí)對(duì)切削液的流量、壓力、噴嘴數(shù)、冷卻方式（內(nèi)冷或外冷）等都必須嚴(yán)格控制。5. 鉆頭的重新刃磨5. 1.鉆頭重磨判別鉆頭需重新刃磨的判別標(biāo)準(zhǔn)為： 切削刃刃

13、口、橫刃、刃帶棱面的磨損量； 被加工孔的尺寸精度及表面粗糙度； 切屑的顏色、形狀； 切削抗力（主軸電流、噪音、振動(dòng)等間接值）； 加工數(shù)量等。實(shí)際使用中應(yīng)根據(jù)具體情況，從上述指標(biāo)中確定準(zhǔn)確、方便的判別標(biāo)準(zhǔn)。采用磨損量作為判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)找出經(jīng)濟(jì)性最好的最佳重磨期。由于主要刃磨部位為頭部后面和橫刃，如鉆頭磨損量過(guò)大，刃磨耗時(shí)多，磨削量大，可重磨次數(shù)減少（刀具的總使用壽命=重磨后的刀具壽命X可重磨次數(shù)），反而會(huì)縮短鉆頭的總使用壽命；采用被加工孔的尺寸精度作為判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)用柱規(guī)或限規(guī)檢查孔的切擴(kuò)量、不直度等，一旦超過(guò)控制值，應(yīng)馬上重新刃磨；采用切削抗力作為判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用超過(guò)所設(shè)界限值（如主軸電流）

14、立即自動(dòng)停機(jī)等辦法；采用加工數(shù)量限度管理時(shí)，應(yīng)綜合上述判別內(nèi)容，設(shè)定判別標(biāo)準(zhǔn)。5. 2.鉆頭的刃磨方法重新刃磨鉆頭時(shí)，最好使用鉆頭刃磨專用機(jī)床或萬(wàn)能工具磨床，這對(duì)保證鉆頭使用壽命和加工精度非常重要。如原來(lái)的鉆型加工狀態(tài)良好，可按原鉆型重磨；如原鉆型石缺陷，可按使用目的適當(dāng)改進(jìn)后面形狀和進(jìn)行橫刃修磨。5. 3.刃磨時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： .防止過(guò)熱，避免降低鉆頭硬度。 應(yīng)將鉆頭上的損傷（尤其是刃帶棱面部位的損傷）全部除去。 鉆型應(yīng)對(duì)稱。 刃磨中注意不要碰傷刃口，并應(yīng)除去刃磨后的毛刺。 對(duì)于硬質(zhì)合金鉆頭，刃磨形狀對(duì)鉆頭性能影響很大，出廠時(shí)的鉆型是經(jīng)科學(xué)設(shè)計(jì)、反復(fù)試驗(yàn)得出的最佳鉆型，因此重新刃磨時(shí)一般應(yīng)

15、保持原刃型。6. 附文：鋁材的鉆孔加工難點(diǎn)與改進(jìn)措施6. 1.前述鉆孔加工中，工件材料是最重要的考量因素，它決定了鉆頭的幾何形狀、基體材料和涂層、冷卻液、切削速度和進(jìn)給速度。下面隨賢集網(wǎng)小編一起來(lái)了解下鋁材的鉆孔加工難點(diǎn)與改進(jìn)措施。鋁材以硬度較軟和延展性較好而著稱，但人們對(duì)鋁材的鉆孔加工卻存在很多誤區(qū)。泰珂洛美國(guó)公司的產(chǎn)品經(jīng)理ElliottFrazier指出：“很多人認(rèn)為鋁材是最容易加工的材料之一，但鋁材加工也有其獨(dú)特的挑戰(zhàn)。鋁材通常為質(zhì)軟、延展性較好的非鐵金屬材料，密度低、耐腐蝕性強(qiáng)。鋁材的鉆孔加工較困難是因?yàn)槠滟|(zhì)軟和延展性較好，使其與鉆頭的前刀面或切削刃口持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間接觸。ElliottFr

16、azier還指出，盡管有很多可加工性不同的鋁合金材料，鉆孔中最廣泛使用的鋁合金牌號(hào)還是6061和7075。航空和醫(yī)療業(yè)采用了少量的特殊鋁合金。6. 2.刃口、排屑槽和涂層美國(guó)聯(lián)合機(jī)器和工程公司(AMEC)的銷售工程師ChadLynch解釋說(shuō)，鋁材的鉆孔加工有切屑形成和排屑兩大問(wèn)題?！叭绻毒咝螤钤O(shè)計(jì)不當(dāng)，刀具不帶涂層，沒(méi)有使用冷卻液，纖維狀的長(zhǎng)條切屑就會(huì)很快纏繞在工件上?！盕razier指出，除其它挑戰(zhàn)以外，積屑瘤也是一個(gè)問(wèn)題。產(chǎn)生并粘接在刃口上的積屑瘤可影響新的切屑形成，并導(dǎo)致切屑堆積而使排屑槽堵塞。積屑瘤的產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致更多的切屑粘接在刀具上并產(chǎn)生更多的切屑堆積。Lynch解釋說(shuō)：“因?yàn)殇X材質(zhì)

17、軟，切屑易形成長(zhǎng)屑。解決的主要方法是通過(guò)合理的斷屑槽來(lái)避免此類問(wèn)題。AMEC公司的TA產(chǎn)品線具有鋁材加工的專用斷屑槽結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有大正前角，可在加工粘性更大的6061類材料時(shí)有效形成斷屑。更大的正前角帶來(lái)更大的剪切力，可迫使被切削出的材料進(jìn)入刀具的斷屑槽。SandvikCoromant的全球深孔加工產(chǎn)品及應(yīng)用專家JasonHout指出，軟質(zhì)鋁材和較硬材料鉆孔加工的主要區(qū)別是，鋁材的截點(diǎn)足夠低，可被刀具刃口輕易切開(kāi)，而切削較硬材料時(shí)刀具會(huì)被推開(kāi)。這說(shuō)明采用大正前角且刃口作最小鈍化處理的刀具很適合鋁材的鉆孔加工。Frazier指出，“通常，排屑槽采用高螺旋角并經(jīng)拋光處理和鉆尖角在130。至140

18、。的鉆頭可產(chǎn)生最好的排屑效果和切削性能。但由于鋁材很軟，用這種結(jié)構(gòu)的鉆頭加工，會(huì)使孔的直徑和光潔度難以保證。如果要保證孔的直徑、光潔度和圓度，采用內(nèi)冷直槽鉆更具優(yōu)勢(shì)。”但是，鋒利的刃口也更脆弱。由于很多鋁材中含有大量像玻璃顆粒一樣的硬質(zhì)點(diǎn)元素硅，可使刀具刃口很快崩刃。Hout指出：“可采用涂層刀具或超耐磨的PCD刀具來(lái)克服由硅引起的磨損。當(dāng)采用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，重要的是不能采用鋁基涂層，因?yàn)橥繉又械匿X要與工件材料粘合。常見(jiàn)的涂層如A12O3或AlTiN在溫度和壓力的作用下與鋁件接觸不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，但會(huì)相互摩擦導(dǎo)致積屑瘤的產(chǎn)生。Hout推薦采用二硼化鈦或非晶金剛石薄膜涂層刀具來(lái)加工鋁材。如果沒(méi)有

19、合適的涂層刀具，經(jīng)拋光處理的非涂層刀具也可應(yīng)付大部分切削場(chǎng)合。Hout指出：“排屑槽經(jīng)拋光處理后有利于切屑排出。排屑槽采用圓弧截面，可不采用矩形截面或直槽。但在一些場(chǎng)合，如槍鉆加工卻需要這種結(jié)構(gòu)?！盕razier推薦用硬度為9293HRA的細(xì)晶硬質(zhì)合金來(lái)加工低硅鋁合金。但對(duì)于鍛造或鑄造鋁合金，可采用PCD釬焊刀具或類金剛石碳(DLC)刀具。Frazier指出：“通常不使用涂層刀具來(lái)鉆削鋁材，因?yàn)榇蠖鄶?shù)涂層含有鋁?！庇捎诖蠖鄶?shù)涂層將鋁作為基本成份，工具制造商開(kāi)始采用氮化錯(cuò)鈦涂層用于鋁材加工。“但傳統(tǒng)的加工經(jīng)驗(yàn)仍是采用鋒利的、經(jīng)拋光處理的非涂層硬質(zhì)合金鉆頭來(lái)加工鋁材?！惫ぞ咧圃焐蘎.I.Carbi

20、de可提供具有高潤(rùn)滑性能的ZETAZrN涂層作為T(mén)iN涂層替代選擇。R.I.Carbide公司的總裁JohnLombardi指出：有一客戶需要在鋁板上鉆3000個(gè)孔。若加工孔時(shí)鉆頭斷裂，則整個(gè)零件報(bào)廢?？蛻魜?lái)找我們解決問(wèn)題。公司用直徑為0.5”、總長(zhǎng)為3”的胚料為客戶制作了鉆尖直徑為0.156的鉆頭，采用ZETA涂層?！辈捎么烁邼?rùn)滑的、帶內(nèi)冷的鉆頭來(lái)高速鉆削，客戶一次性完成了零件加工。6. 3.冷卻液正確的排屑涉及冷卻液的正確使用。鋁材鉆削也不例外。雖然總是可以采用啄鉆方式，但零件制造商還是盡量避免采用。帶拋光排屑槽和內(nèi)冷的鉆頭才是客戶的首要選擇。AMEC公司Lynch指出：“特別對(duì)于深孔加工

21、，問(wèn)題的關(guān)鍵總是用冷卻液排屑。這對(duì)鋁材加工也不例外。不推薦使用啄鉆。如果不得不使用啄鉆，可能是因?yàn)闆](méi)有形成度好的切屑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，切削液的濃度比切削液的種類重要。一般來(lái)說(shuō)，濃度越高，排屑效果越好?！碧╃媛骞镜腇razier推薦使用內(nèi)冷方式，并指出：“高金屬去除率需要快速施加大量的冷卻液來(lái)將切屑從切削區(qū)域排出。鋁材加工的金屬去除率通常都非常高。冷卻液的流量越大、壓力越高，排屑效果就越好?！笨赡軙?huì)斷續(xù)施加冷卻液，但微量潤(rùn)滑的半干式切削方式不適合用于鉆孔加工，特別是深孔加工。山特維克可樂(lè)滿的Hout注意到至少一個(gè)鋁材深孔加工的特點(diǎn)，指出：“當(dāng)采用槍鉆加工鋁材時(shí)，引導(dǎo)孔內(nèi)的壓力可正面或負(fù)面影響孔的光潔

22、度，這取決于冷卻液的潤(rùn)滑性能。潔凈的切削油可產(chǎn)生良好的光潔度，而合成的水基冷卻液可使鋁屑粘在引導(dǎo)孔內(nèi)，使孔的表面劃傷，光潔度下降。采用高切削速度和足夠的進(jìn)給速度，施加中低粘度的高潤(rùn)滑冷卻液，是保證精加工表面光潔度的最佳方法。6.4.提高加工效率，加工鋁合金的切削速度最高可達(dá)多少？Hout指出：“鋁材的加工速度極限大約為60,000sfm,這是一個(gè)非常高的速度。曾見(jiàn)過(guò)用刀片以24,000sfm的速度加工鋁材，零件和刀片都很安全。只要有安全的切削環(huán)境，就不必害怕提高鋁材的切削速度。對(duì)鋁材加工而言，更高的切削速度會(huì)帶來(lái)更好的刀具壽命和表面光潔度。”根據(jù)泰珂洛的Frazier所言，由于很多人認(rèn)為鋁材價(jià)

23、格便宜和容易加工，因此很容易掉進(jìn)一種思維陷阱，那就是認(rèn)為任何加工設(shè)備都可以用于鋁材加工。但是，最易切削材料的加工可能最終會(huì)導(dǎo)致最低的加工利潤(rùn)。Frazier指出：“為了保持此類材料的加工競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，重要的是要采用最大的切削速度和最高的加工效率，以及應(yīng)用最新的工具和先進(jìn)的理念?！便@孔外在鉆床上還可完成擴(kuò)孔、釵孔、銘平面、攻螺紋等工作，其加工方法如1*1I39帖床的加T.方法圖1所示。1*11-39怯床的肺頃法圖1鉆削的加工方法1.2. 鉆削的工藝特點(diǎn)(1) 麻花鉆的兩條切削刃對(duì)稱地分布在軸線兩側(cè)，鉆削時(shí)，所受徑向抗力相互平衡，因此不像單刃刀具那樣容易彎曲。(2) 鉆孔時(shí)切削深度達(dá)到孑孔徑的一半，金

24、屬切除率較高。(3) 鉆削過(guò)程是半封閉的，鉆頭伸人工件孔內(nèi)并占有較大空間，切屑較寬且往往成螺旋狀，而麻花鉆容屑槽尺寸有限，因此排屑較困難，已加工孔壁由于切屑的擠壓摩擦常被劃傷，使表面粗糙度Ra值較大。(4) 鉆削時(shí)，冷卻條件差，切削溫度高，因此，限制了切削速度，影響生產(chǎn)率的提高。(5) 鉆削為粗加工，其加工經(jīng)濟(jì)精度等級(jí)為IT13IT11,表面粗糙度為Ra5012.5pm。一般用作要求不高的孔(如螺栓通過(guò)孔、潤(rùn)滑油通道孔等)的加工或高精度孔的預(yù)加工。1.3. 鉆削用刀工具1.中心鉆中心鉆用于軸類等零件端面上的巾心孔加工。中心鉆有三種形式，如下圖所示。加工直徑d=l10mm的中心孔時(shí)，通常采用A型

25、，用于不需要多次裝夾或不保留中心孔的工件；工序較長(zhǎng)、精度要求較高的工件，為了避免60。定心錐被損壞，一般采用B型，用于多次安裝的工件。R型中心鉆可減小中心孔與頂尖的接觸面積，減小摩擦力，提高定位精度。2.麻花鉆1.3.2.1.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)麻花鉆主要用來(lái)在工件上鉆孔，其結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆通常由刀體、刀柄和頸部組成，如圖3所示。圖3標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆1）刀體：也稱作工作部分，刀體有兩條對(duì)稱的螺旋槽，用于容屑、排屑和導(dǎo)入切削液。刀體包括切削部分與導(dǎo)向部分。刀體的前端為切削部分，承擔(dān)主要的切削工作；麻花鉆在其軸線兩側(cè)對(duì)稱分布有兩個(gè)切削部分，如圖4所示。兩螺旋糟面是前面，麻花鉆頂端的兩個(gè)曲面是后面

26、，兩后面的交線稱為橫刃，前面與后面的交線是主切削刃。力體的后端為導(dǎo)向部分，導(dǎo)向部分是切削部分的后備部分，在鉆削時(shí)沿進(jìn)給方向起引導(dǎo)鉆頭作用。導(dǎo)向部分包括副切削刃、第一副后面（刃帶）、第二副后面、螺旋槽等。（b）圖4麻花鉆的刀體2）刀柄：刀柄是麻花鉆上的夾持部分，切削時(shí)既用于連接又用來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。刀柄有錐柄（莫氏標(biāo)準(zhǔn)錐度）和直柄兩種。鉆頭直徑大于中12時(shí)做成圓錐柄，小直徑鉆頭則做成圓柱柄。3）頸部：刀體與刀柄間的過(guò)渡部分，在麻花鉆制造的磨削過(guò)程中起退刀槽作用，通常麻花鉆的直徑、材料牌號(hào)標(biāo)記在這個(gè)部分。為制造方便，小直徑直柄鉆頭沒(méi)有頸部。1.3.2.2.先進(jìn)鉆頭群鉆1）標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆使用中存在的問(wèn)題：主切

27、削刃上各點(diǎn)前角相差較大（-30。30。），切削能力懸殊；橫刃前角小（負(fù)值），橫刃且長(zhǎng)，鉆削軸向力大，定心差；主切削刃長(zhǎng)，切削寬度大，切屑卷曲困難，不易排屑；主切削刃與副切削刃轉(zhuǎn)角處（即刀尖）切削速度高，但該處后角為零，因而刀尖磨損最快；切削速度口變化大，外徑處最大，鉆心處v=0,此處擠壓嚴(yán)重；棱帶處副偏角近似為零，副后角為零，因此摩擦嚴(yán)重；兩條主刀刃不易磨對(duì)稱，徑向分力的合力易引起孔的直徑加大或孔的直線偏斜。2）群鉆。群鉆是由倪志福發(fā)明的，他當(dāng)時(shí)提出這種鉆頭的發(fā)明主要是群眾的功勞，群鉆由此得名。群鉆是標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆綜合修磨方法的應(yīng)用。圖5所示為基本型群鉆兒何形狀。修磨的方法是：先磨出兩條外直

28、刃（AB）,然后再在兩個(gè)后刀面上分別磨出月牙形圓弧槽（BC）,最后修磨橫刃，使之縮短、變尖、變低，以形成兩條內(nèi)直刃（CD）,留下一條窄橫刃bW,此外，在外刃上還要磨出分屑槽。群鉆的加工精度和生產(chǎn)效率大大高于標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆。群鉆主要用于切削鋼材，兩條主刀刃各分三段，標(biāo)準(zhǔn)群鉆外直刃鋒角2=125；圓孤刃2c；內(nèi)直刃鋒角2t=135o將橫刃修短、磨低、磨尖，形成三個(gè)尖，o尖、B尖和B塊。開(kāi)分屑槽，當(dāng)D21540mm時(shí)效果好。群鉆的特點(diǎn)是鉆削力小、溫度低、進(jìn)給量提高、切入快、定心好、直線度好、排屑順利?？捎孟旅嫠木湓拋?lái)概括：三尖七刃銳當(dāng)先，月牙孤槽分兩邊，一側(cè)外刃再開(kāi)槽，橫刃磨低窄又尖。圖5基本型群

29、鉆幾何形狀1.3. 3.擴(kuò)孔鉆用擴(kuò)孔工具(如擴(kuò)孔鉆)擴(kuò)大工件孔徑的加工方法稱為擴(kuò)孔。擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆在工件上已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔的基礎(chǔ)上.所做的進(jìn)一步加工，以擴(kuò)大孔徑，提高孔的加工精度。對(duì)精度要求高、表面要求光潔的小孔，在鉆削后常常采用擴(kuò)孔來(lái)進(jìn)行半精加工。擴(kuò)孔鉆的類型如圖6所示，有整體錐柄擴(kuò)孔鉆、鑲齒套式擴(kuò)孔鉆和硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式擴(kuò)孔鉆三種。用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，加工余量比鉆孔時(shí)小得多。它可以是為皎孔前的預(yù)加工，也可以是精度要求不高孔的最終加工工序。如圖7所示，擴(kuò)孔鉆在結(jié)構(gòu)上具有以下特點(diǎn)：(1) 導(dǎo)向性好。擴(kuò)孔鉆與麻花鉆相似，由于容屑槽淺而窄，通?？稍诘扼w上做出有3或4個(gè)切削刃，這樣既能提高生產(chǎn)效率，又增加了切削刃的棱邊數(shù).從而增強(qiáng)了擴(kuò)孔時(shí)刀具的導(dǎo)向及修光作用，有利于提高加工質(zhì)量，切削也比較穩(wěn)定。(2) 剛性好。由于擴(kuò)孔時(shí)切削深度較小，ap=(D-d)/2,切屑少，容屑槽可做的淺而窄，使鉆心部分較粗大，大大提高了刀體的剛度。(3) 切削條件好。擴(kuò)孔鉆的切削刃不必自外緣延續(xù)到中心，無(wú)橫刃，避免了橫