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鉆床鉆頭的選用、保養(yǎng)及刃磨方法
鉆頭是達(dá)人多軸鉆床實(shí)現(xiàn)鉆、倒、擴(kuò)、銑、鉸、攻等多種功能基本工具。
鉆頭是一種有色金屬、黑色金屬或非金屬材料等工件的去屑加工工具,如打通孔、擴(kuò)孔、盲孔、階梯孔、倒角等。常用的鉆頭主要有麻花鉆、扁鉆、中心鉆、深孔鉆和槍鉆、U鉆等。一般以碳鋼SK或高速鋼SKH2、SKH3等材料經(jīng)銑制或滾制再經(jīng)淬火,回火熱處理后磨制而成。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
其分類方式大致如下:
1. 依構(gòu)造分類
(1) 整體式鉆頭:鉆頂、鉆身、鉆柄由同一材料整體制造而成。
整體式鉆頭▲
(2) 端焊式鉆頭:鉆頂部位由碳化物焊接而成。
端焊式鉆頭▲
2. 依鉆柄分類
(1) 直柄鉆頭:鉆孔直徑在Φ13mm以下,都采用直柄。
直柄鉆頭▲
(2) 錐柄鉆頭:鉆頭柄為錐度狀,一般其錐度均采用莫氏錐度。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
錐柄鉆頭▲
3. 依用途分類
中心鉆頭:一般用于鉆孔前打中心點(diǎn)用,前端錐面有60°、75°、90°等,它實(shí)質(zhì)上是由螺旋角很小的麻花鉆和锪鉆復(fù)合而成,故又稱復(fù)合中心鉆。
中心鉆頭▲
?。?) 麻花鉆頭: 麻花鉆是應(yīng)用最廣的孔加工刀具。通常直徑范圍為0.25~80毫米。它主要由工作部分和柄部構(gòu)成。工作部分有兩條螺旋形的溝槽,形似麻花,因而得名。為了減小鉆孔時(shí)導(dǎo)向部分與孔壁間的摩擦,麻花鉆自鉆尖向柄部方向逐漸減小直徑呈倒錐狀。麻花鉆的螺旋角主要影響切削刃上前角的大小、刃瓣強(qiáng)度和排屑性能,通常為25°~32°。螺旋形溝槽可用銑削、磨削、熱軋或熱擠壓等方法加工,鉆頭的前端經(jīng)刃磨后形成切削部分。
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削部分頂角為118°,橫刃斜角為40°~60°,后角為8°~20°。由于結(jié)構(gòu)上的原因,前角在外緣處大、向中間逐漸減小,橫刃處為負(fù)前角(可達(dá)-55°左右),鉆削時(shí)起擠壓作用。為了改善麻花鉆的切削性能,可根據(jù)被加工材料的性質(zhì)將切削部分修磨成各種外形。麻花鉆的柄部形式有直柄和錐柄兩種,加工時(shí)前者夾在鉆夾頭中,后者插在機(jī)床主軸或尾座的錐孔中。一般麻花鉆用高速鋼制造。鑲焊硬質(zhì)合金刀片或齒冠的麻花鉆適于加工淬硬鋼和非金屬材料等,整體硬質(zhì)合金小麻花鉆用于加工儀表零件和印刷線路板等。
直柄麻花鉆頭▲
?。?)超硬鉆頭:鉆身的前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料較硬的鉆孔加工。
鎢鋼鉆頭▲
(3)油孔鉆頭:鉆身有兩道小孔,切削液經(jīng)此小孔到達(dá)切刃部份,以帶走熱量及切屑,能夠?qū)崿F(xiàn)高速切削,在保證加工精度和表面質(zhì)量的同時(shí),還能大幅的延長刀具的使用壽命,提高勞動(dòng)效率。
油孔鉆頭▲
(4) 深孔鉆頭:通常是指加工孔深與孔徑之比大于6的孔的刀具。最早用于槍管及石包管的鉆孔加工,又稱為槍管鉆頭。深孔鉆頭為一直槽型,在一圓管中切除四分之一強(qiáng)的部份以產(chǎn)生刃口排屑。
深孔鉆頭▲
?。?)復(fù)合鉆頭:又稱為階梯鉆頭,能夠?qū)@孔、擴(kuò)孔或鉸孔復(fù)合為一次進(jìn)刀完成,簡化加工工序,提高加工進(jìn)度,滿足生產(chǎn)節(jié)拍要求,降低制造成本,也有鉆頭用于螺紋攻絲混合使用。
階梯鉆頭▲
(6)錐度鉆頭:當(dāng)加工模具進(jìn)料口時(shí),可使用錐度鉆頭。
錐度鉆頭▲
?。?)圓柱孔鉆頭:我們稱其為沉頭銑刀,又稱锪鉆,此種鉆頭前端有一直徑較小之部分稱為導(dǎo)桿。
圓柱孔鉆頭▲
?。?)圓錐孔鉆頭: 用于鉆削圓錐孔,其前端角度有90°,60°等各種,我們使用的倒角刀就是圓錐孔鉆頭的一種。
倒角刀▲
?。?)三角鉆頭:一種電鉆所使用的鉆頭,其鉆柄制成三角形,使夾頭可確實(shí)固定鉆頭。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
三角鉆頭▲
?。?0)空心鉆頭:空心鉆頭又名取芯鉆頭,開孔器,中心鉆頭,鋼板鉆頭,磁力鉆鉆頭,鋼軌鉆頭等 。鉆桿中間是中空的鉆頭,主要用于鉆物取芯。
空心鉆頭▲
?。?1)扁鉆:扁鉆的切削部分為鏟形,結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,切削液輕易導(dǎo)入孔中,但切削和排屑性能較差。扁鉆的結(jié)構(gòu)有整體式和裝配式兩種。整體式主要用于鉆削直徑0.03~0.5毫米的微孔。裝配式扁鉆刀片可換,可采用內(nèi)冷卻,主要用于鉆削直徑25~500毫米的大孔。
扁鉆▲
(12)擴(kuò)孔鉆頭:擴(kuò)孔鉆一般用于孔的半精加工或終加工,用于鉸或磨前的預(yù)加工或毛坯孔的擴(kuò)大,有3到4個(gè)刃帶,無橫刃,前角和后角沿切削刃的變化小,加工時(shí)導(dǎo)向效果好,軸向抗力小,切削條件優(yōu)于鉆孔。
套式擴(kuò)孔鉆▲
?。?3)鉸刀:鉸刀是具有一個(gè)或者多個(gè)刀齒,用以切除孔已加工表面薄金屬層的旋轉(zhuǎn)刀具。經(jīng)過絞刀加工后的孔可以獲得精確的尺寸和形狀。鉸刀用于鉸削工件上已鉆削(或擴(kuò)孔)加工后的孔,主要是為了提高孔的加工精度,降低其表面的粗糙度,是用于孔的精加工和半精加工的刀具,加工余量一般很小。
鉸刀▲
?。?4)U鉆:用可換的刀片代替整體的鉆頭,使得加工硬度高的材料特方便。在轉(zhuǎn)速高、剛性好、冷卻系統(tǒng)強(qiáng)的數(shù)控機(jī)床能夠更好地發(fā)揮了U鉆的高效性能。、
U鉆▲
鉆頭在達(dá)人多軸鉆床的應(yīng)用
達(dá)人多軸鉆床,利用鉆頭基本能實(shí)現(xiàn)鉆、倒、擴(kuò)、銑、鉸、攻等多種功能。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
工件材質(zhì)或機(jī)床特點(diǎn) | 使用的鉆頭種類 |
工件材質(zhì)為木頭 | 扁鉆 |
工件加工為深孔 | 拋物線鉆頭 |
高速鉆頭 | 中心出水的合金麻花鉆或U鉆 |
工件加工位階梯孔 | 成形階梯鉆頭 |
工件為薄壁 | 開孔器 |
為工件倒角 | 合金倒角鉆 |
擴(kuò)孔 | 擴(kuò)孔鉆或立銑刀 |
達(dá)人機(jī)床鉆頭的保養(yǎng)、維護(hù)及鉆孔注意事項(xiàng)
1. 鉆頭使用后,應(yīng)立即檢查有無破損,鈍化等不良情形,若有應(yīng)立即加以研磨、修整;
2. 存放時(shí),鉆頭應(yīng)對(duì)號(hào)入座,則以后取用時(shí),方便省時(shí),節(jié)省了再尋找鉆頭的時(shí)間;
3. 鉆通孔時(shí),當(dāng)鉆頭即將鉆穿的瞬間,扭力最大,故此時(shí)需較輕壓力慢進(jìn)刀,以避免鉆頭因受力過大而扭斷;
4. 鉆孔前必須先打中心點(diǎn),其目的是容納靜點(diǎn),避免鉆頭靜點(diǎn)觸底,從而導(dǎo)引鉆頭在正確的鉆孔位置上;
5. 鉆孔時(shí),應(yīng)使用切削液并且要注意排屑;
6. 鉆交交叉孔時(shí),應(yīng)先行鉆大直徑孔,再鉆小孔徑;
7. 鉆頭鉆削時(shí),破碎或突然停止的現(xiàn)象,可能是進(jìn)刀太快,磨利或鉆孔時(shí)急冷急熱的原故;
8. 鉆削使鉆頭中心裂開,可能是鉆唇間隙角太小,進(jìn)刀太快鉆頭鈍化,壓力太大,缺乏冷卻齊,鉆頭或工件夾置不良所致;
9. 鉆削時(shí)鉆頭折斷,可能是鉆唇間隙角太小或鉆削速度太高,進(jìn)刀大或鉆頭已鈍化又繼續(xù)加壓切削等所致;
10. 鉆削時(shí)切邊破裂,可能是工件材料中有硬點(diǎn)砂眼或進(jìn)刀太快,鉆削速度選擇不當(dāng),鉆削時(shí)沒有切削液所致;
11. 鉆唇及切邊破裂,可能是進(jìn)刀太快或鉆唇間隙角太小等原因;
12. 鉆削所鉆出之孔徑太大,可能是兩切邊不等長或兩鉆頂半角不相等靜點(diǎn)偏離,主軸同心度差等原因所致;
13. 鉆削時(shí)僅排出一條切屑,可能是兩切邊不等長或鉆頂半角不相等的原因;
14. 鉆削時(shí)發(fā)出吱吱叫的聲音,可能是孔不直或鉆頭鈍化等所致;
15. 鉆削時(shí)切屑性質(zhì)產(chǎn)生異常變化,可能是切邊已鈍化或破碎等所致。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
鉆頭刃磨方法
鉆頭用久了之后刃口會(huì)鈍,需要磨刃,刃口磨的好壞直接關(guān)系到鉆孔的質(zhì)量。本文以達(dá)人機(jī)床常用的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆為例,講述鉆頭刃磨的方法。
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭刃磨技能是鉗工基本功訓(xùn)練之一,由于麻花鉆頭角度復(fù)雜,刃磨質(zhì)量要求高,技能掌握難度較大。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆頭有一尖(鉆心尖),5刃(兩主切削刃、兩副切削刃、一橫刃),4面(兩個(gè)前刀面和兩個(gè)后刀面),5角(前角、后角、鋒角、橫刃斜角、主偏角),刃磨的基本要求是:
(1)頂角(鋒角)2Φ=118°±2°;
(2)外緣處的后角為10°-14°之間(直徑小于15毫米);
(3)橫刃斜角為50°-55°;
(4)兩主切削刃的長度以及和鉆心軸線組成的兩個(gè)Φ角要相等;
(5)兩個(gè)主后刀面要刃磨光滑。
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆刃磨角度▲
在不斷的生產(chǎn)實(shí)踐中,人們漸漸總結(jié)出來一套刃磨的方法和技巧,并用通俗易懂的口訣形式來解釋。其口訣如下:
刃口擺平輪面靠,鉆軸左斜出鋒角。
由刃向背磨后面,上下擺動(dòng)尾別翹。
第一句:“刃口擺平輪面靠。”這是鉆頭與砂輪相對(duì)位置第一步,往往有人還沒有把刃口擺平就靠砂輪上開始刃磨了。這樣肯定是磨不好。這里“刃口”是主切削刃,“擺平”是指被刃磨部分主切削刃處于水平位置?!拜喢妗笔侵干拜啽砻??!翱俊笔锹繑n意思。此時(shí)鉆頭還不能接觸砂輪。
第二句:“鉆軸左斜出鋒角?!边@里是指鉆頭軸心線與砂輪表面之間位置關(guān)系。“鋒角”即頂角118°±2o一半,約為60°這個(gè)位置很重要,直接影響鉆頭頂角大小及主切削刃形狀和橫刃斜角。要提示工人記憶常用一塊30°、60°、90°三角板中60°角度,便于掌握??谠E一和口訣二都是指鉆頭刃磨前相對(duì)位置,二者要統(tǒng)籌兼顧,不要擺平刃口而忽略了擺好斜角,或擺好斜放軸線而忽略了擺平刃口。實(shí)際操作中往往很會(huì)出這些錯(cuò)誤。此時(shí)鉆頭位置正確情況下準(zhǔn)備接觸砂輪。
第三句:“由刃向背磨后面。”這里是指從鉆頭刃口開始整個(gè)后刀面緩慢刃磨。這樣便于散熱和刃磨。穩(wěn)定鞏固口訣一、二基礎(chǔ)上,此時(shí)鉆頭可輕輕接觸砂輪,進(jìn)行較少量刃磨,刃磨時(shí)要觀察火花均勻性,要及時(shí)調(diào)整壓力大小,并注意鉆頭冷卻。當(dāng)冷卻后重新開始刃磨時(shí),要繼續(xù)擺好口訣一、二位置,這一點(diǎn)往往初學(xué)時(shí)不易掌握,常常會(huì)不由自主改變其位置正確性。
第四句:“上下擺動(dòng)尾別翹?!边@個(gè)動(dòng)作鉆頭刃磨過程中也很重要,往往有工人刃磨時(shí)把“上下擺動(dòng)”變成了“上下轉(zhuǎn)動(dòng)”,使鉆頭另一主刀刃被破壞。同時(shí)鉆頭尾部不能高翹于砂輪水平中心線以上,否則會(huì)使刃口磨鈍,無法切削。更多鉆床保養(yǎng)知識(shí),上www.darenjc.com
標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆刃磨方法▲
對(duì)照以上口訣的同時(shí),要掌握好操作方法及要領(lǐng):
(1)兩手的握法。右手握住鉆頭的中部,左手握住柄部。如圖標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆刃磨方法(a)所示
(2)鉆頭主切削刃與砂輪外輪緣相切擺平,鉆頭的軸心線與砂輪圓柱母線在平面內(nèi)的夾角等于59°,刃磨部分的主切削刃處于水平位置。如圖標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆刃磨方法(a)所示
(3)使主切削刃處于略高于砂輪水平中心平面處(約比水平中心高 5-10毫米),先接觸砂輪(如圖標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆刃磨方法(b)所示),右手緩慢地使鉆頭繞自己的軸心由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)(約35°左右),同時(shí)施加適當(dāng)?shù)娜心毫?,這樣可使整個(gè)后面都磨到,左手配合作緩慢同步下壓運(yùn)動(dòng),下壓的速度及幅度隨要求的后角大小而變。為保證鉆頭中心處磨出較大的后角,還應(yīng)作適當(dāng)?shù)挠乙七\(yùn)動(dòng), 刃磨時(shí)兩手動(dòng)作的配合要諧調(diào)自然,不斷反復(fù),兩后面經(jīng)常輪換,至達(dá)到刃磨要求為止。
(4)頭刃磨壓力不宜過大,并要求經(jīng)常浸入水中冷卻,以防止因過退火而降低硬度,關(guān)鍵在于刃磨時(shí)壓力要適宜,以不使鉆頭發(fā)藍(lán)為宜。
除手工磨鉆頭以外,現(xiàn)在還有一種專門磨鉆頭的鉆頭刃磨機(jī),磨機(jī)刃磨鉆頭可以隨意調(diào)整鉆頭先端角(頂角)、逃隙角(后角)、中心橫刃大小,可替代中心鉆定位,同時(shí)設(shè)有靜點(diǎn)(中心點(diǎn))大小調(diào)整功能,能隨鉆孔材料材質(zhì)、速度做有效配合,可用來修磨麻花鉆、階梯鉆、群鉆、薄板鉆、異形鉆、倪志福鉆頭等。
便攜式鉆頭刃磨機(jī)▲
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