在不銹鋼工件上鉆孔常采用麻花鉆,對淬硬不銹鋼,可用硬質(zhì)合金鉆頭,有條件時可用超硬高速鋼或超細晶粒硬質(zhì)合金鉆頭。鉆孔時扭矩和軸向力大,切屑易粘接、不易折斷且排屑困難,加工硬化加劇,鉆頭轉(zhuǎn)角處易磨損,當鉆頭剛性差時極易產(chǎn)生振動。因此,要求鉆頭磨出分屑槽,修磨橫刃以減小軸向力,修磨成雙頂角以改善散熱條件。


 圖7-16是螺紋機床用鉆頭的角度示意圖。


圖 16.jpg


 使用鉆床鉆孔會發(fā)生打滑和加工硬化現(xiàn)象。這時可以在鉆頭的切削刃上或工件的孔上撒上白堊粉,這有助于在整個光滑的表面上產(chǎn)生切削作用。


如果使用鉆模,則襯套應盡量短,襯套和工件之間至少應有一個鉆頭直輕的間距,這樣便于排屑。如果鉆孔的深度需超過鉆頭直徑的5~6倍(不論是在自動螺紋機床上還是在鉆床上)時,建議使用曲柄型鉆頭或具有強螺旋的鉆頭及適當?shù)那邢鹘嵌?,并選擇經(jīng)減薄的芯厚。


 普通麻花鉆的結(jié)構(gòu)示意圖,見圖7-17.


圖 17.jpg


 鉆頭經(jīng)過刃磨再將刃帶表面進行研磨,可以顯著提高其使用壽命。


鉆削不銹鋼時,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)鉆頭容易磨損、折斷,孔表面粗糙,有時出現(xiàn)深溝而無法消除,孔徑過大,孔形不圓或向一邊傾斜等現(xiàn)象。


1. 鉆削速度


 鉆削速度,或者說每分鐘米數(shù)應隨著被鉆削的不銹鋼種類的不同而有所變化,變化范圍為12~38m/min.鉆削速度的決定因素有:零件厚度、不銹鋼種類、鉆頭直徑和鉆孔深度。


2. 進給量


 鉆削不銹鋼時的進給量也取決于鉆頭直徑和孔深,進給量一般情況下為0.051~0.508mm/r.一般來說,鉆頭直徑越大,進給越迅速。鉆削進行時停頓的時間越短越好,特別是提起鉆頭時,這樣可以減少加工硬化。


3. 操作時的注意事項


 在幾何形狀方面,必須刃磨正確,兩切削刃要保持對稱。鉆頭后角過大,會產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象,引起振顫,使鉆出的孔呈多角形。應修磨橫刃,以減小鉆孔軸向力。鉆頭必須裝正,保持鉆頭鋒利,用鈍后應及時修磨。合理選擇鉆頭幾何參數(shù)和鉆削用量,按鉆孔深度要求,應盡量縮短鉆頭長度、加大鉆芯厚度以增加剛性。使用高速鋼鉆頭時,切削速度不可過高,以防燒壞刀刃。進給量不宜過大,以防鉆頭磨損加劇或使孔鉆偏,在切入和切出時進給量應適當調(diào)小。充分冷卻潤滑,切削液一般以硫化油為宜,流量不得少于5~8L/min,不可中途停止冷卻,在直徑較大時,應盡可能采用內(nèi)冷卻方式。認真注意鉆削過程,應及時觀察切屑排出狀況,若發(fā)現(xiàn)切屑雜亂卷繞,應立即退刀檢查,以防止切屑堵塞。還應注意機床運轉(zhuǎn)聲音,發(fā)現(xiàn)異常應及時退刀,不能讓鉆頭在鉆削表面上修留。以防鉆削表面硬化加劇。


 還可采用不銹鋼斷屑鉆頭如S形硬質(zhì)合金鉆頭。四刃帶結(jié)頭及可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆。


 用不銹鋼斷屑鉆頭加工馬氏體不銹鋼20Cr13時,只需磨出斷屑槽;而鉆削加工06Cr18N11Ti奧氏體不銹鋼時,還需加開斷屑槽。


 不銹鋼斷屑鉆頭的具體參數(shù)及適用的鉆削用量更表7-13。


表 13.jpg


 S形硬質(zhì)合金鉆頭的特點是:無橫刃,可減小軸向力50%;鉆心處前角為正值,刃口鋒利;鉆芯厚度增大,提高了鉆頭剛性;有兩個噴切削液孔;圓弧形切削刃及排屑槽分布合理,便于切屑成小塊,以利于切屑排出。


 可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金淺孔鉆的特點是:鉆頭前端不對稱裝有兩片凸三角形刀片,分別切除孔的不同部分,能自動定心,孔的直線性好,并且切入切出長度短;刀片前刀面上帶有多個坑狀斷屑槽,切削性能良好,尤其是斷屑可靠,切屑呈一致的碎卷屑;內(nèi)冷卻使切削液直接噴向鉆削加工表面,改善冷卻效果,排屑非常通暢,特別是可根據(jù)工件材料采用不同牌號。


如果操作鉆頭進給量不適當,就會發(fā)生研磨而使鉆頭切削刃變鈍,從而引起金屬加工硬化。為了避免鉆削徑向擺動或斷刃,要盡可能使用與螺紋車床同一長度的鉆頭。鉆削操作之前使用的中心鉆必須保持鋒利,而且操作過程中的停頓時間也要盡可能短,使金屬的加工硬化減至最小。


所有的鉆孔操作都必須加以潤滑。硫基油是最普遍使用的潤滑劑,或者單純使用這種油,或者將其用煤油稀釋后使用。如果出現(xiàn)過熱問題,使用可溶性油效果也很好。


由于不可能完全避免加工硬化的影響,所以進給比必須大于先前硬化的表面深度。只要有可能,均要對工件和鉆頭噴注大量冷卻液。如果噴射小股冷卻液,會使鉆頭因冷卻不均勻而產(chǎn)生開裂。鉆頭應該保持鋒利,并且盡可能用機械而不是手工進行刃磨,使其保持正確的角度和切削刃。135°~140°的夾(內(nèi))角和大約8°~10°的后角效果通常最好。


鉆削的開始切削速度以9~18m/min為最好。為了獲得尺寸精度高的孔徑而必須采用多級鉆削時,要求各級鉆頭間有一相當?shù)某叽缭隽?,避免引起鉆頭碎裂和防止鑄件加工硬化。鉆頭要連續(xù)切前,只要發(fā)現(xiàn)新的切屑不從孔中排出,就應該立即停止切削。因為硬質(zhì)合金鉆頭比鋼制鉆頭容易斷裂,鑄件上有沙子的地方不能使用硬質(zhì)合金鉆頭。