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您是否遇到過以下問題?

鑽頭是如何製造的?鑽頭加工時會遇到哪些問題?關於鑽頭材料及其性能?當你的鑽頭出現故障時你會怎麼做?

鑽頭作為孔加工中最常用的工具,在機械製造中有著廣泛的應用,特別是用於冷卻裝置、發電設備管板、蒸汽發生器等零件孔的加工。應用尤為廣泛和重要。今天,機械工程教授在微信平台上為大家找到了這份鑽頭合集。你需要的一切都在這裡!

鑽井特點

鑽頭通常有兩個主切削刃。加工時,鑽頭一邊旋轉一邊切削。鑽頭的前角從中心軸線向外刃逐漸增大。鑽頭的切削速度隨著靠近外圓而增大,向中心切削速度減小。鑽頭旋轉中心的切削速度為零。鑽頭的橫刃位於旋轉中心軸線附近,橫刃輔助前角較大,沒有切屑空間,切削速度較低,會產生較大的軸向阻力。如果將橫刃磨成DIN1414中的A型或C型,且靠近中心軸線的切削刃具有正前角,則可以減小切削阻力,顯著提高切削性能。

根據工件形狀、材質、結構、功能等不同,鑽頭可分為多種類型,如高速鋼鑽頭(麻花鑽、群鑽、扁鑽)、整體硬質合金鑽頭、可轉位淺孔鑽頭、深孔鑽頭等鑽頭、套料鑽頭、換頭鑽頭等

1. 流程/處理

1.1 流程

❶ 根據設計鑽頭的直徑和總長度,可選擇合金棒材切割機或使用線切割設備進行定長加工。

❷ 對於定長切斷棒材,棒材的兩端是平端的,可以在手動工具磨床上實現。

❸ 對已磨削好的合金棒端面進行倒角或鑽孔,為磨削鑽頭外徑和柄部做準備,具體取決於外圓磨削夾具是公頭還是母頭。
圖片1
❹ 在高精度外圓磨床上,對鑽頭外徑、空心部、柄部外徑進行加工,保證外徑圓柱度、圓跳動、表面光潔度等設計要求。

❺ 為了提高數控磨床上的加工效率,合金棒材放到數控磨床上之前,可以對鑽尖部分進行倒角,例如鑽尖角度為140°,倒角可以大致研磨至142°。

❻ 倒角合金棒材清洗乾淨後,轉入數控磨床工序,在五軸數控磨床上對鑽頭的各個部分進行加工。
圖片2
❼ 如果需要提高鑽頭的排屑槽和外圓的光滑度,也可以在第五步之前或之後用羊毛輪和磨料進行研磨和拋光。當然,在這種情況下,鑽頭需要進行更多步驟的加工。

❽ 對於加工合格的鑽頭,會進行激光打標,內容可能是公司的品牌LOGO和鑽頭尺寸等信息。

❾ 將做好標記的鑽頭包裝好,運至專業刀具塗層公司進行塗層處理。

1、如果鑽頭的出屑槽是開槽,或者是螺旋槽或者直槽,該步驟還包括周邊刃口的負倒角;然後加工鑽尖的切削刃,包括鑽尖的反向間隙部分和鑽尖的後角;然後對鑽頭周緣後部進行加工,並磨削一定量的落差,以保證鑽頭周緣外徑部分與工件孔壁的接觸面得到控制按一定比例。

2、對於鑽頭尖端刃口負倒角的加工,分為數控磨床加工或手工加工,因各廠工藝不同而有所不同。

1.2 處理問題

❶ 在外圓磨床上加工鑽頭外圓部分時,需要注意夾具是否失效以及加工時要充分冷卻合金棒材,並保持測量鑽頭外徑的良好習慣。鑽尖。

❷ 在數控磨床上加工鑽頭時,編程時盡量將粗加工和精加工分開兩步,以免因磨削過多而產生潛在的熱裂紋,從而影響刀具的使用壽命。

❸ 使用設計良好的料盤來搬運刀具,避免刀具之間的碰撞而損壞刀刃。

❹對於磨削後變黑的金剛石砂輪,應及時用油石磨利邊緣。

注:根據加工材料/設備/工況條件不同,加工工藝也不盡相同。以上流程安排僅代表作者個人意見,僅供技術交流。

2. 鑽頭材質

2.1 高速鋼

高速鋼(HSS)是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼,又稱高速工具鋼或鋒鋼,俗稱白鋼。

高速鋼刀具是一種比普通刀具更堅韌、更容易切削的刀具。高速鋼比碳素工具鋼具有更好的韌性、強度和耐熱性,其切削速度比碳素工具鋼(鐵碳合金)更高。其種類較多,故名高速鋼;而硬質合金比高速鋼性能更好,切削速度可提高2-3倍。

特點:高速鋼的紅硬性可達650度。高速鋼具有良好的強度和韌性。刃磨後,切削刃鋒利,質量穩定。一般用於製造小型、形狀複雜的刀具。

2.2 硬質合金

硬質合金鑽頭的主要成分是碳化鎢和鈷,佔全部成分的99%,1%是其他金屬,所以稱為碳化鎢(碳化鎢)。碳化鎢是由至少一種金屬碳化物組成的燒結複合材料。碳化鎢、碳化鈷、碳化鈮、碳化鈦、碳化鉭是鎢鋼的常見成分。碳化物成分(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,並且使用金屬粘合劑將碳化物晶粒固定在一起。粘結劑金屬一般為鐵族金屬,常用的是鈷和鎳。因此,有鎢鈷合金、鎢鎳合金和鎢鈦鈷合金。鎢鋼鑽頭材料的燒結成型是將粉末壓成坯料,然後在燒結爐中加熱到一定溫度(燒結溫度),保溫一定時間(保溫時間),然後冷卻以獲得具有所需性能的鎢鋼材料。

特徵:
硬質合金的紅硬性可達800-1000度。
硬質合金的切削速度比高速鋼高4-7倍。切割效率高。
缺點是彎曲強度低、衝擊韌性差、脆性高、抗衝擊和振動能力低。
3.申請問題/措施
3.1 鑽尖磨損
原因:
1、工件在鑽頭鑽孔力的作用下向下運動,鑽透後鑽頭彈回。
2、機床剛性不足。
3、鑽頭材質不夠堅固。
4、鑽頭跳動過大。
5、夾緊剛性不夠,鑽頭打滑。
措施:
1.降低切削速度。
2、提高進給量
3、調整冷卻方向(內冷)
4.添加倒角
5、檢查並調整鑽頭的同軸度。
6、檢查靠背角度是否合理。
3.2 韌帶塌陷
原因:
1、工件在鑽頭鑽孔力的作用下向下運動,鑽透後鑽頭彈回。
2、機床剛性不足。
3、鑽頭材質不夠堅固。
4、鑽頭跳動過大。
5、夾緊剛性不夠,鑽頭打滑。
措施:
1. 選擇後錐體較大的鑽頭。
2、檢查主軸鑽頭的跳動範圍(<0.02mm)
3. 使用預定心鑽頭鑽頂部孔。
4. 使用剛性更強的鑽頭、帶頸套的液壓卡盤或熱縮套件。
3.3 積聚的腫瘤
原因:
1、切削材料與工件材料(含碳量高的低碳鋼)發生化學反應引起
措施:
1、改善潤滑油,增加油品或添加劑含量。
2、提高切削速度,降低進給量,減少接觸時間。
3、如果對鋁材鑽孔,可以使用表面拋光、無塗層的鑽頭。
3.4 斷刀
原因:
1、鑽頭螺旋槽被切削堵塞,切削物未及時排出。
2、快速鑽孔時,不降低進給速度或改為手動進給。
3、鑽黃銅等軟金屬時,鑽頭後角太大,前角沒有磨好,導致鑽頭自動旋入。
4、鑽頭刃口磨得太鋒利,造成崩刃,但不能快速退刀。
措施:
1、縮短刀具更換週期。
2、改進安裝固定,如增加支撐面積、加大夾緊力等。
3、檢查主軸軸承及滑槽。
4、使用高精度刀柄,如液壓刀柄。
5.使用更堅韌的材料。


發佈時間:2023年4月18日