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2022年11月22日

搞懂机械加工用的钻头

钻头是一种常用的钻孔工具,在机械生产中得到了广泛的使用,尤其在冷却设备、发电设备的管板、蒸发器等部件的钻孔中得到了广泛的使用。小编给您带来了一本关于钻机的百科全书,您所需的全部在此!

一、钻井工艺特征 一般有两个主要刀片,在进行切割时,刀片是在旋转的过程中完成的。从中轴到外沿,钻尖的前角度逐渐增大,随着钻速的增加,其径向中心的切割速率逐渐降低。刀具横向刀片靠近旋转中轴,横向刀片的副刀面角度大,刀片没有刀片间隙,刀片切割速率不高;这样就会造成很大的轴向阻力。若在DIN1414上把刀片修整为 A或 C形刀片,刀片靠近中轴的刀片是正面的,可以降低刀片的切割阻力,大大改善刀片的加工效果。 根据工件的形状,材质,结构;根据用途等,可将钻头分成多种类型,如:高速钢钻头(麻花钻、群钻、扁钻)、硬质合金钻、可转位浅孔钻;深孔钻,套料钻,可更换钻等。

二、切屑和切屑 在狭小的空间内进行钻头切割,锯末通过刀槽排出,锯末的形态直接关系到刀具的切割效果。常用的碎屑形态为片状屑、管状屑和针状屑;螺旋碎屑、带状屑、扇状屑、粉末状屑等。 在切削过程中,如果切削液的形态发生了变化,那么切削液就会出现下列问题: ①细小碎屑堵塞刀槽,会影响钻井的精确性、缩短钻机使用时间,严重时会导致钻杆断裂(例如粉屑、扇形屑等); ②长切屑缠住钻杆,影响工作,造成钻具折断或不能使切削液体进入钻孔(如螺旋屑、带状屑等)。 怎样处理锯片的外形不合适: ①进给量增加、断续进给、修磨横刀可以单独或结合使用;通过安装断屑机等措施,提高了断屑、排屑的效率,并解决了由碎屑造成的问题。 ②可以采用专用的切屑机进行钻孔。举例来说:在钻机的凹口中加入一个切割刀片,可以使锯片变得更易于清理。颗粒能顺利地顺着槽道排出,不会造成槽道中的阻塞。因此,与常规钻机相比,新的切屑钻机具有更好的加工性能。 同时,由于金属碎片较少,所以更易于进入到钻头内部,从而在工艺中提高了冷却效率和切削性能。另外,由于新增加的刀片贯穿了整个刀口,所以在多次的打磨下,刀片仍然可以保留刀身的外形和作用。除了以上各项性能的改进之外,更重要的是,这种结构可以加强钻头的刚度,大大提高了一次研磨之前的钻头数目。

三、钻孔精度 孔径大小、位置精度、同轴度是孔径精度的重要因素;包括圆度、表面粗糙度和孔洞的毛边等。 在钻孔时,受孔的精度有哪些影响: ①刀具夹持的精确性和切削状态,如刀具夹持、切削速度、进给量、切削液体等; ②钻头的大小和形状,例如:钻头长度,刃部形状,钻芯形状等; ③零件形状,例如孔口的形状,孔口形状,厚度,装夹情况等。 1.扩展 在加工过程中,由于钻机的摇晃造成了扩孔。刀具架的摇摆会极大地影响到钻孔的孔径和定位的准确性,所以在刀具夹具出现较大的磨损后,要立即进行新的刀具。由于钻进小洞时,其振荡的测定和调节难度很大,因此,应选用具有良好刀口和刀柄的同心程度的粗柄小刀片。在采用重磨机时,由于后部的不均匀性,导致了钻孔的精确性降低。通过对刀口高度的调节,可以有效地限制开口率。 2.钻孔的直径 钻机的震动使钻孔形状易于形成多角形,在孔内产生类似来复线条的条纹。一般的多角形孔洞是三角型或五角型。形成三角孔是因为在钻井过程中,钻机具有两个旋转中心,以600左右的频率进行振动,其振动的主要因素是由于钻机旋转一周以后,由于刀具的剪切阻力不均衡所致;二次切削时,因孔的圆度较差,导致二次切割时的受力失衡,使前一次出现了同样的振荡,但振相有了一些偏差;导致了在洞口的墙壁上有多条条纹。随着钻进深度的增加,刀片边缘与孔壁间的摩擦力增加,震动减弱,来复曲线消失,圆度得到改善。从垂直方向观察,该孔的开口为漏斗状。同时,在切割过程中也会产生五角形、七边形等缺陷。为了克服这种情况,除了要控制夹头振动、刀刃高度差、刀刃后部和刀片的不均匀等因素,还要注意提高钻头刚度、提高每转进给量、减小后角、修整刀刃等。 3.对坡度和弧度进行凿凿 当钻进刃面或钻进面为斜面、曲面或阶梯状时,其位置准确性就会下降,因为这时的钻头是一种径向式的单面吃刀,会缩短刀具使用的时间。 可以采用下列方法来改善位置的准确性: 1.首先对中央钻孔进行钻孔; 2.使用立铣刀具对孔架进行铣削; 3.选择具有良好的切削性能和刚性的钻具; 4.减少喂入速率。 4.加工毛边 在钻孔的进气口和出气口,特别是对高强度的板材和板材的切削时,会产生一些毛刺。造成这种情况的主要是因为在钻头即将钻穿时,被加工物料发生了塑性的变化,此时应该是在刀片边缘附近切割的三角段受到轴向切割力的影响而发生变形,并在刀片边缘和刀片的边缘上产生更多的褶皱。

四、钻削工艺的工艺 在钻机类商品名录中,通常都有《基本切削用量参考表》,根据所需的切削量来确定刀具的切削参数。根据加工精度、加工效率和钻头寿命等因素,确定最佳的加工工艺参数。 钻具使用年限和工艺效能 在保证被切削工件的工艺条件下,对其合理的应用应该从其工作年限和工作效率两方面进行全面的评价。选择切割距离作为评价钻机寿命的指标;选择切削速率作为评价切削效率的主要依据。在高速钢制的钻机中,旋转转速对其工作性能有很大的作用,而对其各转速的进给量的大小则没有明显的影响,因此可以增加每个转速的进给量,从而增加其工作性能;并确保了钻具的使用年限。但是需要指出的是:若每次旋转的进给速度太大,会使切屑变得更薄,从而使断屑变得很难,所以要用试刀来决定每次切削时能成功切断的切屑。对于硬质合金钻头来说,刀片在负前角上的磨削具有很大的倒角,且每次旋转的进给量可选择的范围小于高速钢的钻头。由于碳化碳化金刚石比普通碳化金刚石具有更好的耐热性能,所以可以通过增加旋转速率来提高金刚石金刚石的工作性能,并确保其使用寿命。 合理应用切削油 由于钻具在狭小的空间内进行,所以切削液体的类型和注入方法直接关系到钻孔的使用寿命和钻孔的精度。切割液有两种类型:水溶性和不可溶解性。非水溶性的切削液体,其润滑性、浸润性和耐磨性都很好,并且还能起到防生锈的效果。

五、钻头再刃磨法 1钻具的再研磨鉴别 对钻头进行再磨削的判断准则是: 1.切割刃口,横刃,刃带棱角的磨损; 2.孔的大小和粗糙性; 3.切屑的颜色和形状; 4.切割阻力(间接数值,例如主轴电流,噪音,振动); 5.处理的数目等. 在实际应用中,要依据不同的条件,确定准确、方便的判别准则。在以磨耗值为判据时,要确定最优的再磨时间是经济上的最优。因其主刃磨位置为刀头后方及刀身,若刀片磨损率大,刀片磨损率高,研磨率高;可再研磨的数量降低(工具的整体使用年限=工具的再研磨时间*可再研磨的数量),相反,会降低整个钻头的使用年限;当以待切削孔的尺寸精度为判断基准时,使用柱规或限制器对钻孔的切扩量、不直度等进行检验,若超出了该范围,必须立即进行再次切削;以切割阻力为判断基准,可以采取超越设定极限(例如:主轴电流)的方法;在实行生产总量限制的过程中,必须结合以上的判断内容,确定相应的判断准则。 刀片研磨法 再次刃磨时,应选用专门的刀片研磨机或通用研磨机,以确保刀片的使用和精确性。如果原有的钻模条件好,可以按照原有的型号进行再研修;如果原有的钻具有瑕疵,可以根据用途对其背面进行相应的修改,并对其进行横向修整。 在进行刃磨时要特别留意下列事项: 1.防止钻具的温度过高,不会使钻具的硬度下降; 2.对钻具的损坏(特别是刀片的棱面处)进行彻底清除; 3.钻孔形状要均匀; 4.在刃磨过程中要小心别碰到刀刃,刀刃上的毛边要去除; 5.硬质合金钻具的刃磨面形对其性能有较大的影响,而在生产时采用的刀形则是经过科学设计和反复试验得出的最优的刀形,所以在刀片再次刃磨时,仍需保留刀身的刀形。


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