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车床上钻镗深孔和小孔经验技巧

2023年08月15日 10:51:08      来源:浙江弘安传动有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:23

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郑文虎 张明杰

(中车北京南口机械有限公司)

摘 要:在车床上钻镗深孔是十分困难的工作,刀杆直径小和刚度差,容易产生振动,而且固孔直径小排屑和冷却润滑不好钻头易折断在孔中不易取出,往往成为生产中的难题。但只要掌握其要领或改善工装,就一定能顺利完成此类工件的加工。

关键词:深孔;车床;冷却润滑;直径;刀杆;排屑;工装

所谓深孔,就是长径比大于5的孔。但在实际工作中,经常遇到长径比大于100的超深孔。在下面介绍几条钻镗深孔和小孔的经验,这是从几十年为解决这类生产技术难题后的总结。从这些技术经验中,可以看出“事在人为”和“办法总比困难多”的精辟论断,用此经验已经无数次成功解决此类工件的加工。

1.掌握技术要领可顺利钻好超深小直径孔

图1所示的工件为机床主轴毛坯,需钻削长径比大于120的Φ6mm油孔。钻削它的难度是孔径小、长径比大、钻杆刚度极差。而且在钻孔过程中,稍为不慎易将钻头折断在孔中,不能取出,有时还因导向不好把孔钻偏。

(1)刃磨钻头和焊接加长钻杆。刃磨钻头时,为了减小钻削时的轴向切削力,应把钻头的横刃宽度b修磨小,一般使b=(0.04~0.06)d0,d0为钻头直径。在焊接加长钻杆时,为了使钻头焊接牢固,除在焊口横断面进行焊接外,还应在钻头插入钻杆的部位进行(磨一缺口)焊接。钻杆长度大于孔深100mm,以便于装夹在车床方刀台上。钻杆直径比钻头直径小0.15~0.2mm,但不能太小,以免导向不好把孔钻偏。

(2)钻孔。把工件用卡盘和中心架安装在车床上,先用车床尾座和中心钻在工件端面上钻一个直径略大于钻孔直径的使钻头定位孔,再用标准Φ6mm钻头钻一个尽可能深的导向孔。然后把加长钻头用V形铁和刀垫安装在车床方刀台上,钻头伸出长度的1/2孔深,以增加钻杆刚度。

采用大拖板走刀钻孔,并在大拖板前面的大导轨上放置一块控制每次进刀深度的方铁块,每次进刀深度约等于钻头直径(注意宁小刃大),这时必须果断退出钻头排屑与润滑。千万不要侥幸疏忽钻深,以免因钻头容屑槽中切屑过多,造成摩擦力增大而扭断钻头。每次快速进刀快到切削表面前(即大拖板碰到方铁前2mm左右),改为手动,以免使钻头撞在切削表面上,使钻头折断。当钻到约1/2孔深后,把钻杆伸出孔的全长,继续把孔钻完。钻削时,一般工件材料的切削速度Vc=15m/min左右,若是经过热处理调质的材料,Vc应低一些。进给量f=0.05~0.08mm/r左右。

2.钻好大深孔的关键

在车床上钻大直径的深孔,这类工件大多数是空心活塞杆、空心细长轴、机床主轴等。它们的孔径为Φ30~Φ60mm,孔深达1 000~2 500mm。使用麻花钻头钻这些孔的风险是钻头易研伤、折断、退刀脱落在孔中不易取出。还因排屑困难和多次退出排屑,不易冷却润滑。由于钻头直径大、轴向切削力大,不利于用车床大拖板自动走刀进给。所以,一般没有掌握操作技术的人员都望而却步。但是只要按下面的操作技术要领去做,就能顺利地把大深孔钻出。

(1)钻头。采用标准麻花钻头,应把钻头的横刃磨窄,宽度b=(0.04~0.06)d0,d0为钻头直径。这样会增大钻心处前角和减小轴向切削力。但在刃磨钻头时,把钻型磨成三尖七刃群钻型,它的好处是钻头定心好、能分屑、切削力和轴向切削力小与散热好,但扩孔钻头还是采用原来的钻型。在钻孔时,为了防钻头无容屑槽(即锥柄左面的圆柱部分)的那段圆柱,因此部分未淬火而同时也是45钢,易与孔壁摩擦、研伤和把钻头研掉在孔中,不易取出。所以在钻头使用前,应把此段外圆磨小0.5~1.5mm。这样就算有时在退刀排屑时把钻头掉在孔中,也很容易取出。

(2)钻杆。钻孔的深度为1 000mm以上时,应制作两根钻杆。一根长度约为1/2孔深,另一根为孔的全长加上在车床方刀台装夹的长度,并将此部分铣扁而便于装夹。钻杆的直径应比钻头的直径小0.3~0.6mm。为了减小切屑碎末对钻杆外圆表面的拉伤,应对钻杆外圆表面进行滚压加工,以提高其表面硬度和光滑程度。

(3)钻孔。把工件安装在卡盘和中心架中,先用车床尾座和大直径中心钻钻一个大的定位孔,再用相同直径的标准钻头钻一个尽可能深的导向孔。然后把短的加长钻杆安装在车床方刀台上,并使钻杆轴心与工件轴线同轴,在钻杆锥孔内装紧已磨好的钻头后即可钻孔。钻孔时,在大拖板前面的大导轨上放一方铁块,以确定钻孔深度钻头的位置。

切削速度Vc根据工件材料的性能来选择,一般钢材Vc=15~20m/min,要是合金调质钢,Vc就应低一些。进给量f=0.2~0.35mm/r。每次自动进给长度约等于或小于钻头直径后,就必须退出钻头进行排屑与润滑(包括钻杆外圆)。第二次快速进给移动大拖板到铁块前2mm左右,停止快速后改为自动进刀钻削。重复上述操作钻到终点。如孔还很深,换上长钻杆,重新设置定位铁块位置,还按

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