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機(jī)加常識(shí)

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CNC加工中心上三尖七刃銳領(lǐng)先,史上最全鉆頭常識(shí)。

發(fā)布時(shí)間:2018-04-29 19:53:33

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三尖七刃銳領(lǐng)先、 月牙弧槽分兩頭, 側(cè)外刃再開槽, 橫刃磨低、窄又尖。



 群鉆優(yōu)于其它鉆頭的原因:CNC加工中心機(jī)床的加工規(guī)范麻花鉆60%的軸向阻力來自橫刃,因橫刃前角達(dá)-60°左右。“群鉆”把麻花鉆橫刃磨去80%~90%,并構(gòu)成兩條內(nèi)刃,內(nèi)刃前角由-60°加大為0°~-10°,然后使軸向阻力削減50%左右,進(jìn)給感覺特別輕捷。 群鉆再外直刃上刃磨出月牙槽,然后使分屑更細(xì),排屑更流通。鉆孔時(shí)發(fā)生的環(huán)行筋,有利于鉆頭定心,確保鉆孔“光”和“圓”。其鉆矩下降30%左右,所以它可以用較大的進(jìn)給量鉆孔。 外刃鋒角135°,內(nèi)刃鋒角120°,鉆尖高0.06d,使它一起具有優(yōu)秀的鉆薄板功能。 因?yàn)榍邢髯枇π?,定心?zhǔn)、穩(wěn),所以特別合適在手電鉆上運(yùn)用。 麻花鉆關(guān)于機(jī)械加工來說,它是一種常用的鉆孔東西。結(jié)構(gòu)盡管簡(jiǎn)略,但要把它真實(shí)刃磨好,也不是一件輕松的事。要害在于把握好刃磨的辦法和技巧,辦法把握了,問題就會(huì)方便的解決。我這兒介紹一下對(duì)麻花鉆的手藝刃磨技巧。 麻花鉆的頂角一般是118°,也可把它當(dāng)作120°來看待。



刃磨鉆頭首要把握幾個(gè)技巧:

1、CNC加工中心的刃口要與砂輪面擺平。 磨鉆頭前,加工中心工作時(shí)先要將鉆頭的主切削刃與砂輪面放置在一個(gè)水平面上,也就是說,確保刃口觸摸砂輪面時(shí),整個(gè)刃都要磨到。這是鉆頭與砂輪相對(duì)方位的第一步,方位擺好再漸漸往砂輪面上靠。

2、CNC的鉆頭軸線要與砂輪面斜出60°的視點(diǎn)。 這個(gè)視點(diǎn)就是鉆頭的鋒角,此刻的視點(diǎn)不對(duì),將直接影響鉆頭的加工的頂角的巨細(xì)及主切削刃的形狀和橫刃斜角。這兒是指CNC鉆頭軸心線與砂輪外表之間的方位聯(lián)系,取60°就行,這個(gè)視點(diǎn)一般比較能看得準(zhǔn)。這兒要留意鉆頭刃磨前相對(duì)的水平方位和視點(diǎn)方位,二者要顧全大局,不要為了擺平刃口而疏忽了擺好度角,或?yàn)榱藬[好視點(diǎn)而疏忽了擺平刃口。

3、加工中心由刃口往后磨后邊。 CNC刃口觸摸砂輪后,要從主切削刃往后邊磨,也就是從加工中心鉆頭的刃口先開端觸摸砂輪,然后沿著整個(gè)后刀面緩慢往下磨。鉆頭切入時(shí)可悄悄觸摸砂輪,先進(jìn)行較少數(shù)的刃磨,并留意調(diào)查火花的均勻性,及時(shí)調(diào)整手上壓力巨細(xì),還要留意鉆頭的冷卻,不能讓其磨過火,構(gòu)成刃口變色,而至刃口退火。發(fā)現(xiàn)刃口溫度高時(shí),要及時(shí)將鉆頭冷卻。


4、CNC鉆頭的刃口要上下?lián)u擺,鉆頭尾部不能起翹。

這是一個(gè)規(guī)范的鉆頭磨削動(dòng)作,加工中心主切削刃在砂輪上要上下?lián)u擺,也就是握鉆頭前部的手要均勻地將鉆頭在砂輪面上上下?lián)u擺。而握柄部的手卻不能搖擺,還要避免后柄往上翹,即鉆頭的尾部不能高翹于砂輪水平中心線以上,不然會(huì)使刃口磨鈍,無法切削。這是最要害的一步,鉆頭磨得好與壞,與此有很大的聯(lián)系。在磨得差不多時(shí),要從刃口開端,往后角再悄悄蹭一下,讓刃后邊更光亮一些。


5、CNC為了確保刃尖對(duì)軸線,兩頭對(duì)稱漸漸修。

一邊刃口磨好后,再磨另一邊刃口,有必要確保刃口在鉆頭軸線的中心,加工中心在加工時(shí)兩頭刃口要對(duì)稱。有經(jīng)歷的師傅會(huì)對(duì)著亮光觀察鉆尖的對(duì)稱性,漸漸進(jìn)行修磨。鉆頭切削刃的后角一般為10°-14°,后角大了,切削刃太薄,鉆削時(shí)振蕩兇猛,孔口呈三邊或五邊形,切屑呈針狀;后角小了,鉆削時(shí)軸向力很大,不易切入,切削力添加,溫升大,鉆頭發(fā)熱嚴(yán)峻,乃至無法鉆削。后角視點(diǎn)磨的合適,鋒尖對(duì)中,兩刃對(duì)稱,鉆削時(shí),鉆頭排屑輕捷,無振蕩,孔徑也不會(huì)擴(kuò)展。


6、兩刃磨好后,對(duì)直徑大一些的鉆頭還要留意磨一下鉆頭鋒尖。

鉆頭兩刃磨好后,兩刃鋒尖處會(huì)有一個(gè)平面,影響鉆頭的中心定位,需求在刃后邊倒一下角,把刃尖部的平面盡量磨小。辦法是將鉆頭豎起,對(duì)準(zhǔn)砂輪的角,在刃后邊的根部,對(duì)著刃尖倒一個(gè)小槽。這也是鉆頭定中心和切削輕捷的重要一點(diǎn)。留意在修磨刃尖倒角時(shí),千萬不能磨到主切削刃上,這樣會(huì)使主切削刃的前角偏大,直接影響鉆孔。


加工中心鉆頭刃口修磨和強(qiáng)化對(duì)鉆削加工的改善


孔加工在金屬切削加工中占有重要方位,一般約占機(jī)械加工量的1/3。其間鉆孔約占22%~25%,其他孔加工約占11%~13%。因?yàn)榭准庸l件嚴(yán)苛的原因,孔加工刀具的技能開展要比車、銑類刀具緩慢一些。近年來,跟著中、小批量出產(chǎn)對(duì)出產(chǎn)功率、自動(dòng)化程度以及加工中心功能要求的不斷前進(jìn),刀具磨鋒技能、多軸數(shù)控刀具刃磨設(shè)備的開展帶動(dòng)了孔加工刀具的開展,其間最典型的就是在機(jī)械出產(chǎn)中已運(yùn)用多年、運(yùn)用最為廣泛的全體結(jié)構(gòu)的鉆頭修磨技能逐漸老練起來。經(jīng)過對(duì)鉆頭刃口的修磨和強(qiáng)化改善鉆削加工條件,要從鉆頭的結(jié)構(gòu)特色和實(shí)踐運(yùn)用狀況中尋求解決辦法。


立式加工中心鉆頭的特色

1.立式鉆頭的原料分為高速鋼和硬質(zhì)合金,高速鋼首要選用高速鋼W系、Mo系資料;硬質(zhì)合金選用鎢鈦類(YG)、鎢鈦鈷類(YT)資料。比較有代表性的如表1中所列W18Gr4V、YG6和YT14。

表1 高速鋼和硬質(zhì)合金資料的物理力學(xué)功能

2.立式加工中心麻花鉆的根本形狀和結(jié)構(gòu)并沒有太大的改動(dòng)(見圖1)。

鉆頭的根本結(jié)構(gòu)


3.立式加工中心麻花鉆切削刃的幾許視點(diǎn)之間具有必定的特色和關(guān)聯(lián)性。

如圖2所示,主偏角為Kr,刃傾角為λs,前角為λs,后角為αf,鋒角為2φ(傳統(tǒng)為118°)。 圖2 切削刃的幾許視點(diǎn) 其間,鉆頭螺旋型結(jié)構(gòu)具有如下特色:

(1)主偏角Kr在鋒角2φ斷定后也隨之?dāng)喽ā?/p>

(2)因?yàn)殂@頭切削刃的刀尖(鉆頭直徑處)為切削刃的最低點(diǎn),從結(jié)構(gòu)可知鉆頭切削刃的刃傾角λs為負(fù)。

(3)在鉆頭螺旋槽形狀結(jié)構(gòu)影響下,刃部前角λs由鉆頭外徑的韌帶處向鉆心方向逐漸變小。

(4)切削刃的前角主偏角λs,隨主偏角Kr的增大而隨之增大。


4.立式加工中心麻花鉆的橫刃也是切削刃的重要組成部分。

如圖2所示,橫刃的前角γom、后角αf、斜角φ,也跟著鉆頭切削刃的不同有著必定的改動(dòng)。

鉆頭在加工進(jìn)程中的磨損狀況

1.鉆頭的磨損首要發(fā)生在切削刃部分(見圖3)


立式加工中心鉆頭在加工進(jìn)程中的磨損

2.立式加工中心鉆頭在實(shí)踐加工中受力的剖析,其切削力首要會(huì)集在鉆頭的切削刃部分,其間切削刃遭到的轉(zhuǎn)矩最大,橫刃部分軸向力較為會(huì)集(見表2、圖4)。

表2 鉆頭加工中切削部分切削力的散布

立式加工中心切削刃的受力剖析

3.立式加工中心鉆頭在加工進(jìn)程中發(fā)生的切削熱的散布狀況見圖5。在加工中,鉆頭的鉆心處因?yàn)榍邢饕朁c(diǎn)較小并且是始終保持切入加工件的最前沿,接受的軸向力占到57%左右,切削進(jìn)程發(fā)生的熱量不能及時(shí)排出,是整個(gè)鉆頭溫度最高的部分。圖5所示鉆心和鉆頭刃部赤色區(qū)域的溫度為最高,而鉆心橫刃處熱度最為會(huì)集。


切削熱的散布狀況



改善鉆削加工的途徑

1.改善加工中心鉆頭的切削刃

選用新式的刃磨法改善鉆尖、橫刃的幾許形狀。以往鉆頭的鉆尖刃磨選用一般刃磨法,先行磨出鋒角即2φ角后,再用砂輪圓周的90°成形棱邊靠手藝辦法修磨鉆心部分。遭到傳統(tǒng)的刃磨辦法的約束,鉆頭修磨后對(duì)稱性較差,精度較低,只要選用傳統(tǒng)的118°鋒角才可確保切削刃為直刃。近年來,我公司引進(jìn)了數(shù)控全能東西磨床,該機(jī)床選用的是比較先進(jìn)的五軸數(shù)控系統(tǒng),可完成對(duì)鉆頭的切削刃部進(jìn)行鏟磨,改動(dòng)鉆頭的切削刃辦法,仍可確保較高的刀具精度。所以,咱們經(jīng)過一些改善鉆頭鉆尖的幾許視點(diǎn)來測(cè)驗(yàn)前進(jìn)鉆頭的運(yùn)用壽數(shù),前進(jìn)鉆頭和改善鉆削加工條件。

依據(jù)鉆頭的結(jié)構(gòu)特色咱們先對(duì)麻花鉆的鋒角(2φ角)進(jìn)行了改動(dòng),選用118°~140°的鋒角別離進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)加工狀況進(jìn)行盯梢和把握,咱們發(fā)現(xiàn)在加工鑄鐵時(shí),選用加大鋒角的鉆頭有必定作用:鉆削加工時(shí),加工變得輕捷,聲響和振蕩顯著減小,孔的外表粗糙度得到前進(jìn)。從切屑的形狀判別加工進(jìn)程平穩(wěn)。但跟著鉆頭的鋒角加大,鉆頭的磨損狀況加重。屢次測(cè)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),在鋒角為130°左右時(shí)加工最為平穩(wěn),加工數(shù)量和質(zhì)量顯著前進(jìn)。



在改善加工中鉆頭橫刃部分軸向受力狀況時(shí),要戰(zhàn)勝橫刃處負(fù)前角等惡劣的切削條件。咱們?cè)跈M刃處理時(shí),選用大切除的辦法鏟磨橫刃,縮短橫刃的寬度,使鉆心的橫刃與主切削刃挨近十字穿插,削減鉆削中的軸向力和鉆削中的轉(zhuǎn)矩(見圖6)。經(jīng)實(shí)踐中查驗(yàn),鉆頭軸向受力狀況改善后,定心精度大為前進(jìn)。在殼體加工中心上選用此結(jié)構(gòu)的鉆頭,可在必定條件下撤銷中心鉆,前進(jìn)加工功率和縮短出產(chǎn)節(jié)拍。該鉆頭已在我公司出產(chǎn)中逐漸實(shí)驗(yàn)推行選用。


數(shù)控加工中心鉆頭橫刃的改善

與高速鋼鉆頭相比較,硬質(zhì)合金鉆頭的加工條件更為嚴(yán)苛。我公司在突緣上加工的螺釘孔工序中選用的硬質(zhì)合金鉆頭,原加工數(shù)量和加工功率較低,咱們也測(cè)驗(yàn)進(jìn)行了一些改善:


依據(jù)硬質(zhì)合金資料硬度高的優(yōu)勢(shì),選用大鋒角140°然后加大切削前角,改動(dòng)鉆頭受力狀況,減小了切削力,使加工更為順利。依據(jù)所加工資料的特色對(duì)鉆頭的橫刃部分進(jìn)行改善,選用R型刃口過渡,在R型刃口基礎(chǔ)上加大了橫刃前角,鉆心部分進(jìn)行鉆孔前先行切入定位,完成了自定心,撤銷了中心鉆的工序,滿意了方位度要求,并在直徑處進(jìn)行棱邊的削邊處理,構(gòu)成維護(hù)刃,使鉆頭在鉆出時(shí)不易構(gòu)成崩刃,極大地前進(jìn)了鉆頭的壽數(shù)。


此種結(jié)構(gòu)對(duì)小直徑的鉆頭改善尤為適用?,F(xiàn)在我公司同步器車間加工二速同步器鎖銷孔直徑為φ7.5mm,公役規(guī)模0~+0.016mm,每個(gè)零件上共加工6個(gè)孔,相對(duì)方位度要求0.05mm。

原加工辦法為鉆定心、鉆孔和鉸孔成形,方位度較難以確保,并且加工節(jié)拍較長(zhǎng),功率較低?,F(xiàn)由硬質(zhì)合金鉆頭直接鉆削成形,可以確??椎募庸ぞ群涂椎姆轿痪?,滿意了工藝產(chǎn)品的需求,極大地前進(jìn)了加工功率。選用改善后的鉆頭切削刃如圖7所示。


圖7 改善后的鉆頭切削刃

2.強(qiáng)化小型加工中心鉆頭刃口(鈍化、涂層)

經(jīng)過在修磨方面的測(cè)驗(yàn)和探索,咱們還發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要的現(xiàn)象,就是無論是高速鋼仍是硬質(zhì)合金資料的鉆頭,修磨后切削部分的刃口總是存在一些細(xì)微的缺口,約0.1mm。這些缺口開始并不引起咱們的注重,但在實(shí)踐加工時(shí)往往就是這些缺口給鉆頭帶來了喪命的損傷。這種狀況在運(yùn)用硬質(zhì)合金資料鉆頭和在各類鉆頭鉆削加工鋼資料的時(shí)分尤為顯著。一般的修磨辦法是選用金剛石銼刀將主刀刃與橫刃的穿插處倒圓,一起將主切削刃處倒棱角30°,刃口倒鈍寬度依據(jù)鉆頭直徑而定(見圖8)。

圖7 改善后的鉆頭切削刃

2.強(qiáng)化小型加工中心鉆頭刃口(鈍化、涂層)

經(jīng)過在修磨方面的測(cè)驗(yàn)和探索,咱們還發(fā)現(xiàn)一個(gè)重要的現(xiàn)象,就是無論是高速鋼仍是硬質(zhì)合金資料的鉆頭,修磨后切削部分的刃口總是存在一些細(xì)微的缺口,約0.1mm。這些缺口開始并不引起咱們的注重,但在實(shí)踐加工時(shí)往往就是這些缺口給鉆頭帶來了喪命的損傷。這種狀況在運(yùn)用硬質(zhì)合金資料鉆頭和在各類鉆頭鉆削加工鋼資料的時(shí)分尤為顯著。一般的修磨辦法是選用金剛石銼刀將主刀刃與橫刃的穿插處倒圓,一起將主切削刃處倒棱角30°,刃口倒鈍寬度依據(jù)鉆頭直徑而定(見圖8)。


圖8 小型加工中心切削刃鈍化

經(jīng)過實(shí)踐查驗(yàn)咱們發(fā)現(xiàn)這種倒鈍辦法不能徹底完成鈍化的意圖,倒鈍后的刃口受倒鈍時(shí)的辦法約束,簡(jiǎn)單使兩個(gè)切削刃鈍化程度不一致而構(gòu)成切削刃刃邊不平坦,致使鉆頭兩個(gè)切削刃的對(duì)稱度下降,影響鉆頭的定心精度和運(yùn)用壽數(shù)。

咱們選用了含金剛石微粉的尼龍鈍化輪,運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn),經(jīng)過不同的視點(diǎn)對(duì)鉆頭的刃部進(jìn)行刷式運(yùn)動(dòng),靠柔性的觸摸經(jīng)過調(diào)整時(shí)刻和空間的視點(diǎn)將刃口每一部分都加工到位。鈍化后在鉆頭的切削刃口構(gòu)成油滑過渡。刃口經(jīng)過鈍化后刀刃強(qiáng)度明顯前進(jìn),切削時(shí)能飽嘗較大的壓力,增強(qiáng)了刀具穩(wěn)定性,有效地延長(zhǎng)了鉆頭的壽數(shù)。

涂層處理也是前進(jìn)鉆頭運(yùn)用壽數(shù)的一個(gè)重要的辦法。依據(jù)加工條件選用不同的涂層可前進(jìn)鉆頭的外表硬度和氧化溫度,下降沖突系數(shù),大幅前進(jìn)鉆頭的運(yùn)用壽數(shù)。其間TiN涂層(涂層色彩為黃色)對(duì)高速鋼類鉆頭的運(yùn)用功能有很大的前進(jìn),可有效地前進(jìn)高速鋼鉆頭硬度,前進(jìn)鉆頭的外表粗糙度并下降沖突,改善鉆削條件。而TiCN (涂層色彩為灰黑色)和TiALN(涂層色彩紫褐色)這兩種涂層廣泛運(yùn)用在硬質(zhì)合金資料的鉆頭上。這幾種涂層資料的功能比照見表3。

刃口的強(qiáng)化(鈍化)和涂層的結(jié)合可大大前進(jìn)鉆頭的運(yùn)用作用。其間對(duì)鉆頭的刃口強(qiáng)化(鈍化)也是為涂層做準(zhǔn)備,鈍化使涂層資料有滿足的結(jié)合外表。實(shí)踐標(biāo)明,經(jīng)過刃口強(qiáng)化的鉆頭比未經(jīng)強(qiáng)化處理的鉆頭運(yùn)用壽數(shù)前進(jìn)40%~50%。

結(jié)語:小型加工中心鉆頭因?yàn)槠涑叨扔斜匾s束在孔的尺度以內(nèi),并且遭到本身結(jié)構(gòu)的約束所以技能改善難度較大。但跟著科學(xué)技能的前進(jìn),數(shù)控加工中心的刃磨設(shè)備不斷開展,加工中心刀具中用的麻花鉆的規(guī)劃、制作水平較以往有了很大改善。小型加工中心鉆頭作為孔加工刀具中最根本、最廣泛的東西之一,在機(jī)械加工領(lǐng)域中得到了長(zhǎng)足的開展和前進(jìn)


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