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群钻的各种钻型(6)

2018-10-09 00:005960

第十六节  钻薄板和多层板

一、问题的提出

当某些薄金属板零件,生产批量不大或不便于冲孔时,往往需要钻孔,如薄钢板、马口铁、薄铝板、黄铜皮和紫铜皮等,厚度约为0.1~1.5毫米。加工中的主要问题有:

    (1)孔形不圆,出多角形。

    (2)孔口出飞边、毛刺,严重时孔不能成形,被钻头撕坏,特别是钻黄铜皮时很容易把孔划坏。

    (3)薄钢板零件有时较大,常常不便于在机床上装卡,一般即用手扶着零件钻孔,这样当孔将要钻透时,零件会发生抖动,手扶不住,容易出事故。

    (4)零件在钻削力作用下容易产生扭曲变形。

二、薄板钻孔的特点

(1)薄金属板的零件一般刚性都较低,容易变形,而且塑性大。钻孔中,材料一方面受扭,一方面受轴向力往下压,常产生局部扭曲变形。

    (2)由于零件与钻头的弹性和切削力的变化,容易引起切削振动,以致产生孔不圆和毛刺。

    (3)用普通麻花钻钻薄板,当钻心尖刚钻透时,钻头突然失去定心能力,工件产生抖动,同时因轴向力急剧下降,工件材料迅速回弹,进给量f瞬时加大很多,切削负荷突然加大,可能扭坏钻头,很容易出事故,而且要在孔口产生飞边。

三、钻薄板群钻的特点和使用

钻薄板群钻是将基本型群钻的月牙圆弧加大,直到只有三个尖点,如图5-22所示,把进攻力都集中在三个锋利的刃尖上,钻心尖先切入工件,定住中心,两外刃尖象圆规划圆一样,迅速把中间的圆片切离,得到所要求的孔,干净利落,效果很好。但在刃磨钻型时还应注意:

(1)钻心修磨尽可能锋利,即横刃长bψ大大缩短,内刃锋角减少,2ψτ≈90~110°,外刃尖也要锋利,刃尖角ε要小,ε≈30~40°。当钻较厚的板料时,则应将外缘刃尖稍加以倒角。

(2)尖高h约为0.5~1毫米,外刃尖至弧底的圆弧深度h1比板厚大0.5~1毫米。

(3)当钻头直径大时,可用分段圆弧连接,但要保证刃尖角8和圆弧深度h1的大小,如图5-22b所示。

(4)圆弧后角适当减小,αRc=12~15°,以增强钻心部分的定心作用,避免振动。

(5)在木板和薄胶合板上钻孔,也可采用这种钻头型式。钻黄铜皮时,应将外缘刃尖的前角用油石鐾小一些,或采用钻橡胶群钻的切向刃形式。

钻薄板群钻切削部分的结构参数,列于图5-23和表5-18。

 

 

 

四、钻簿板群钻的特点口诀

套料切削靠三尖,  内定中心外切圈,

压力减轻变形小,  孔形圆整只安全。

五、多层板钻孔的特点

应该注意:当多层薄板迭合在一起钻孔时,不能象钻单层薄板一样,使用这种钻型,因为它每钻透一层就要在钻头底下留下一个圆圈,垫在切削刃上,破坏切削作用,使切削负荷大大增加。此时,可以参照58式基本型号群钻,将月牙圆弧磨得平一些,或者采用分屑钻头。

第十七节  扩大坯孔与钻斜面孔

一、问题的提出

在大批生产的工厂里,常常遇到铸、锻件的毛坯孔需要扩孔。用普通麻花钻扩这种孔主要的问题是:

(1) 由于毛坯孔壁形状不规则,端面不平,有硬皮,钻头刃口容易坏,钻头的轴线容易偏斜。

(2)当毛坯孔的位置与要求的孔位偏差较大时,加工余最很不均匀,则在钻头切入工件时,一边吃到一边吃不到,径向抗力Fr使钻头偏向一边,定心情况很坏,加剧孔轴线的偏斜和导致孔形不圆,如图5-24,甚至引起钻头折断。

(3)在钻孔中,我们还遇到一种情况,即在倾斜表面上钻孔,孔的轴心线同样有较大的偏斜,精度很低。

二、毛坯孔扩孔群钻的特点和使用

如图5-24a所示,从毛坯扩孔来看,钻头刚切入工件,切削刃就与毛坯孔接触,切削刃上局部刃口受到毛坯孔壁硬皮所给与的很重的负荷,同时还会因毛坯孔不圆或孔偏心,使其处于冲击式的偏切削,很容易使刃口损坏和钻头偏斜。针对这个问题,采取以下措施:

(1)使钻心尖h低凹下去,h≈1.5~2.5毫米,避免内刃与毛坯孔壁接触而产生偏切削。

(2)使两外刃尖成为突出部分,切入到工件体内,把被动的冲击式偏切削,改为主动的连续切削,使切削刃的受力情况大为改善,钻头的定心也好。

(3)为了保证两外刃尖都能切入工件体内,应使外刃的径向宽度小于孔的最小加工余量(δ最小)。

    而    δ最小=d/2-dω/2-e

式中:  d——钻头直径(毫米);

   dω——毛坯孔直径(毫米);

    e——毛坯孔的偏心值(毫米)。

(4)外刃锋角2ψ可选用110~125°。圆弧半径R保证圆滑连接即可。

(5)钻孔操作时要注意,先用手进刀,待外刃完全切入工件后,再用机动进刀,这样,孔不易产生偏斜,钻头也较耐用。

表5-19和图5-25是毛坯孔扩孔群钻切削部分的结构参数,可供参考。

 

三、毛坯孔扩孔的口诀

毛坯扩孔定心难。  钻心低于两外尖,

外刃切入手进给,  再用机进也不偏。

四、倾斜表面钻孔的特点

因为用普通麻花钻在倾斜的圆拄上钻孔,它的主要问题也是“偏切削”问题,切削刃上的径向抗力使钻头轴线偏斜,很难保证孔的正确位置,并容易使钻头折断。并容易使钻头折断。一般可采用一种平顶钻头,大大减小了切削力的径向分力,使钻孔质量得到保证,如图5-26a所示。

图5-26b为另一种多级平顶钻头,系由钻心部分先切入,而后逐级钻进,能够得到较好的定心。同时应尽量采用较短的钻头,以增强刚性,最好使用钻模。并应注意使用手进刀,特别是在进口和出口处。转速不能太高。

 

还有一种简易方法,如图5-27所示,为转位钻偏孔方法,即先打一径向浅孔,然后转动一定角度,沿孔窝往下钻孔,改善了“偏切削”情况,必要时再将孔端锪平。

 第十八节  钻小孔

一、问题的提出

在生产中,要用普通麻花钻钻小孔(Φ1~5毫米)尤其是钻较深的孔(L/d=5~20),往往比较棘手。首先是排屑不顺利,钻头的耐用度降低,严重时,切屑堵塞,钻头折断。通常,Φ1~5毫米的钻头,还可以凭眼力在小砂轮上刃磨,但小于Φ1毫米的钻头,则需在显微镜下刃磨,一般只好用油石来直接鐾刃了。关于微孔的钻孔问题,其主要特点仍与钻小孔相近,不过矛盾更加尖锐。

二、钻小孔群钻的特点和使用

钻小孔,排屑问题是关键。只有排屑顺利、不堵、不塞,切削液能较顺利地流入孔内,才能提高钻头的耐用度和加工效率。因此,怎样改善排屑情况,是研究钻小孔钻型的主要课题。根据生产实践和实验中的经验,总结了一套钻小孔的钻型,如图5-28所示。

 

现将钻小孔群钻的使用特点分析如下:

(1)要求分屑良好。用普通麻花钻钻孔,由于切下的切屑较宽,卷成螺卷状,不利于排屑,因此,要使排屑好,应首先实现分屑,即将切屑分成几股窄的切屑。通常采用直接磨出分屑槽的办法,是完成分屑的重要措施;但对于过小直径(﹤3毫米)的钻头,却很难实现。小钻头常用的分屑措施有:

①双重锋角,如图5-28a所示,用于Φ2~5毫米的钻头;

②单边第二锋角,如图5-28b所示,用于Φ2~5毫米的钻头;

③单边分屑槽,如图5-28c所示,用于Φ3~5毫米的钻头;

④阶台刃,如图5-28d所示,用于Φ3~5毫米的钻头。

(2)适当加工锋角(2Φ=140~160°),使分成窄条的切屑向上窜出,这样刃沟的摩擦阻力较小,便于排出。

(3)钻芯稍稍磨偏,偏心量约0.1~0.2毫米,如图5-28f所示。小钻头磨偏钻心,有两重意义:

一种情况是:当两边钻刃的半锋角相同时,为避免孔壁与钻头配合过紧,增大钻头与孔的摩擦、甚至抱住,而导致钻头折断,钻刃磨出一定的偏心量,可以适当增加孔的扩张量(在孔精度允许的情况下),减小摩擦和改善排屑。

另一种情况是:当采用不对称锋角或不对称阶台刃及单边第二锋角时,由于钻头两钻刃的径向力不平衡,严重时,引起钻头弯曲、折断或孔扩张量过大,此时可利用磨出适当的偏心量来重新达到近似的径向力平衡。如图5-29所示,即Fr1≈Fr2

(4)采用较高的转速,利用甩屑的作用促使切屑排出。

(5)使用小钻头钻孔,应尽量用短而刚性好的钻头,以提高钻孔的生产率和钻头的耐用度。

三、钻小孔群钻的特点和口诀

小孔钻头要选短,   双锋、阶台、尖磨偏,

快转、慢进促断屑, 优质、高效又安全。

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