浅析提高钻孔加工质量的方法

韩爱民　周　琴

钻孔加工是机械加工中常用的方法,本文从分析问题和问题产生的原因入手,总结了在实际生产中如何巧妙运用刃磨和找正,来提高钻孔质量。

一、钻孔时可能出现的问题和产生原因

1.孔大于规定尺寸

(1)钻头两切削刃长度不等,高低不一致。

(2)钻床主轴径向偏摆或工作台未锁紧有松动。

(3)钻头本身弯曲或装夹不好,使钻头有过大的径向跳动现象。

2.孔壁粗糙

(1)钻头不锋利。

(2)进给量太大。

(3)切削液选用不当或供应不足。

(4)钻头过短,排屑槽堵塞。

3.孔位偏移

(1)工件划线不正确。

(2) 钻头横刃太长定心不准,起钻过偏。

4.孔歪斜

(1)工件上与孔垂直的平面与钻轴不垂直或钻床主轴与台面不垂直。

(2)安装接触面上的切屑未清除干净。

(3)工件装夹不稳,钻孔时产生歪斜,或工件有砂眼。

(4)进给量过大使钻头产生弯曲变形。

5.钻孔呈多角形

(1)钻头后角太大。

(2)钻头两主切削刃长短不一,角度不对称。

6.钻头工作部分折断

(1)钻头用钝仍继续钻孔。

(2)钻孔时未经常退钻排屑。

(3)孔将钻通时没有减小给进量。

(4)工件未夹紧。

(5)在钻黄铜一类软金属时,钻头后角太大。前角又没有修磨小造成扎刀。

7.切削刃迅速磨损或碎裂

(1)切削速度太快。

(2)没有根据工件材料硬度来刃磨钻头角度。

(3)工件表皮或内部硬度高或有砂眼。

(4)进给量过大。

(5)切削液不足。

二、针对问题和原因对钻头作刃磨和找正

1.钻头刃磨

钻头初磨后,把钻头切削部分向上竖立,视线与钻头轴线平行,同时目测两主切削刃长短,以及切削后角。用角尺测量主切削刃与钻头轴线夹角,感觉一致后在钻床试钻孔。测量孔径,若产生孔径不圆或偏大现象,可在一条主切削刃上作出标记,轻磨另一条主切削刃,再上钻床试钻,测量后孔径缩小,说明刃磨这条切削刃正确,修磨至合适为止。若试钻后孔径继续增大,说明刃磨此主削刃导致两刃长度差异更大,应改磨另一条主切削刃直至合适。也可在钻头切削状态下停车,观察两主切削刃前刀面处铁屑差异,以此来判断两刃切削情况和刃磨的准确性。通过试钻刃磨法刃磨钻头,能很快刃磨出一个较好钻头。

2.钻孔中的找正

大部分工件是在平口钳上装夹钻孔,常出现孔轴线与基准面不直,以及孔距超差等现象,这都是工件找正不准确造成的。为了提高准确度可采用辅助工具(图A)和有锥尖的丝锥进行找正。方法如下:

(1)在工件上钻孔位置处涂色,按图样要求划出孔位十字中心线,再划出以孔中心线为对称中心的大小不等的几个方格,作为孔检查线(图B)。

(2)把工件装夹在平口钳上(图C),工件x方向与钻床主轴回转中心线的垂直度,可通过工件上和钳口接触面与基准面的垂直度来保证。为保证加工精度,可把辅助工具夹在钻床主轴上处于无进给状态,移动百分表使其垂直压住工件l mm左右,用手旋转主轴,使百分表沿工件表而旋转360° (如图A)。观察表读值,若读值超差逐步调整工件,使各处读值之差限定在允许范围之内,则工件与钻床主轴回转中心垂直,这样孔中心线与基面垂直度可控制在0.02mm之内,但要注意钻孔时进给量选择要合适,防止钻头弯曲。

(3)去掉辅助工具,装夹上带锥尖的丝锥,启动钻床,观察丝锥尖头无摆动。移动工件找正,使锥尖与孔十字中心点重合。工件保持不动,然后换上中心钻启动钻床钻出中心孔。再用钻头钻孔,同时用方格线检查孔的位置情况,以防工件移动,若有偏移,适当借正后钻成图样要求。用这种方法钻孔,孔的位置精度可控制在0.1mm之内。对于孔径大于φ10mm的孔应把虎钳准确稳定定位,以防切削力量变大使工件移动。

(4)对于钻孔中的抖动,根据钻孔直径选用适应加工要求的钻套来加强定位。