深孔钻套料钻与扩孔钻介绍和使用一、深孔钻 深孔钻是一款专门用于加工深孔的钻头,其可分为外排屑和内排屑两类是 专门用于加工深孔的钻头在机械加工中通常把孔深与孔径之比大于 6 的孔称为 深孔深孔钻削时,散热和排屑困难,且因钻杆细长而刚性差,易产生弯曲和振动 一般都要借助压力冷却系统解决冷却和排屑问题一)深孔的类型与加工特点1.深孔的类型深孔按长度与直径之比(L / D)分为三类1) L/D=5〜20属一般深孔这类零件在普通车床、钻床上用深孔刀具或用 接长麻花钻就可以加工2) L/D=20〜30 属中等深孔如各类机床主轴内孔这类零件可在普通车床 上加工,但须使用深孔刀具3) L/D=30〜100 属特殊深孔,如枪管、炮管、电机转子等这类零件必须 使用深孔机床或专用设备,并须用深孔刀具加工2.深孔加工的特点 深孔加工有很多不同于一般孔加工的特点和不利因素,应特别注意:(1) 不易观测刀具切削情况,只能靠听声音、看出屑、测油压等手段来判断 排屑与刀具磨钝情况;(2) 切削热不易传散,须采用有效冷却方式;(3) 切屑排出困难,必须设计合理的切削图形,保证断屑与排屑通畅;(4) 加工时孔易偏斜,刀具结构上应有导向装置;(5) 刀杆细长,刚性差,易振动,精深孔的表面粗糙度也难控制,需选择合 理的加工工艺与切削用量。
以上诸点以排屑、导向和冷却最为重要,它们是保证加工精度、提高刀具耐 用度及生产率的关键二)三种典型深孔钻下面仅介绍三种典型深孔钻的结构特点与工作原理1.枪钻 枪钻是一种单刃外排屑小深孔钻,因最早用于钻枪孔而得名它主要用来加 工直径约1〜35mm的小深孔枪钻工作部分采用高速钢或硬质合金与用无缝钢管 压制成形的钻杆对焊而成钻杆滚压出 120°排屑槽,钻头中心制有 120°凹槽, 外径有1/1000 倒锥工作时工件旋转,钻头进给,同时高压切削液由钻杆尾部 注入,冷却切削区后沿钻杆外部凹槽将切屑冲刷出来呈外排屑枪钻切削部分主 要特点是:仅在轴线一侧有切削刃,没有横刃将切削刃分成外刃和内刃钻尖 偏心距为e,此外,切削刃的前面偏离钻头中心一个距离h由于枪钻外刃所受径向力略大于内刃的径向力这样使钻头的支撑面始终紧 贴于孔壁,从而保证了钻削时具有良好的导向性,并可防止孔径扩大此外,由 于钻头前面及切削刃不通过中心,避免了切削速度为零的不利情况,并在孔底形 成一直径为2h的芯柱,此芯柱在切削过程中具有阻抗径向振动的作用在切削 力的作用下,小芯柱达到一定长度后会自行折断2. 错齿内排屑深孔钻(BTA深孔钻)直径大一些的孔,例如从20〜70mm,可以用内排屑深孔钻。
工作时,压力切 削液从钻杆外圆与工件孔壁之间的间隙流入,冷却润滑切削区后挟带着切屑从钻 杆内孔排出钻杆外径比外排屑钻增大,因而钻杆刚性较大,允许的进给量大, 钻孔效率高;冷却排屑效果较好,也有利于钻杆稳定但是内排屑钻头必须装置 一套供液系统,如受液器、油封头等3. 喷吸钻喷吸钻是一种新型内排屑深孔钻,适用于加工直径为 20〜65mm 的深孔它 的切削部分与BTA深孔钻相同喷吸钻的钻杆由内钻管和外钻管组成,二钻管之 间留有环形空隙工作时,高压切削液从进液口进入连接套,其中 1/3从内钻 管四周月牙形喷嘴喷人内管由于月牙槽隙缝很窄,切削液喷出时产生喷射效应, 使内管里被抽吸形成负压区另外2/3的切削液经内、外管壁间进入切削区, 汇同切屑被吸入内管,并迅速向后排出这种喷吸效应有效地改善了排屑条件普通喷吸钻由于采用双钻管结构,故加工直径较小时排屑空间受到限制近 年来出现的 DF 深孔钻采用单钻管双加油器实现喷吸效应,较好地解决了这一问 题二、套料钻套料钻能在钻削的内孔中套出一根棒料的孔加工刀具在实心材料上加工直 径较大(50mm以上)的孔时,可采用套料钻因为它只切出一环形孔而留下一个 料芯,这样不仅可以减少切削工作量,提高生产效率,中间留下的芯材还可以利 用,这对于节约贵重材料尤为重要。
它可有一个或多个高速钢或硬质合金刀头,刀体上装了导向块,以防止切削 时振动和减小孔的偏斜导向块用硬质合金、胶木或尼龙等耐磨材料制造刀体 与管状钻杆可用焊接或特殊方牙螺纹联接为了保证排屑畅通、降低切削负荷, 套料钻各个刀头的刀刃被方案成不同的形状,使切屑分得较窄,此时在各个刀齿 的前面上磨有断屑台,使切屑碎断套料钻钻孔注意事项:1:钻孔开始,须缓慢下刀,让刀刃慢慢接触钢板,待钻头钻入约1 -2mm,进刀稳定后,再正常进给2:钻孔时用力不能过猛,也不能过小,用力要适中,进给要匀速1) 用力过猛,境加机器负荷,影响机器使用寿命:同时影响排屑2) 用力过小,增加刀刃的磨擦力,加快钻头的钝化速度3) 适中用力的控制,以铁屑的厚度为 0.10-0.15mm4:在钻孔的过程会遇到卡屑现象,引起的原因:用力过猛或过小刀具的钝化、 工件材质的软硬、杂质、转速等等5:卡屑表现:钻孔时发出异响、手上有振动感、电机负载增大等现象处理办 法:1) 做到及时退刀,多次退刀,使多余的和卡住的铁屑排出2) 及时将缠绕的铁屑用铁钩去除3) 检查钻头是否钝化,及时更换新钻头一不重视排除卡屑,排屑不畅,就 更容易卡屑、卡芯,从而导致钻头崩刃、断裂等现象。
总之一句话,保证排屑通 畅就保证了钻孔的顺利套料钻是空心圆柱体,在其端面固定有切削齿,齿数一般为3〜12齿当被 钻的孔较深时,断屑和排屑仍然是首先要解决的问题钻孔时钻杆的内、外圆柱 面与被加工表面的间隙较小,排屑困难,往往需要强迫注入高压切削液,通过钻 杆内部(称内排屑)或钻杆外部(称外排屑)将切屑排出设计套料钻时,为保证排屑通畅,一般采用多刃分段切削法,将实际切屑的 宽度控制为排屑间隙尺寸的 1/3左右三、扩孔钻 扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工,用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的 扩大,前角和后角沿切削刃的变化小,加工时导向效果好,轴向抗力小,切削条 件优于钻孔扩孔钻是用来扩大孑 L 径、提高孔的加工精度的刀具它用于孔的最终加工 或铰孑L、磨孔前的预加工扩孔钻与麻花钻相似,但齿数较多,一般有3〜4 齿主切削刃不通过中心,无横刃,钻心直径较大,因此扩孔钻的强度和刚性均 比麻花钻好,可获得较高的加工质量及生产效率钻头、扩孔钻和铰刀的区别 铰刀则是利用侧刃进行切削,把钻头钻出来的尺寸精度不高、孔壁光洁度不 高的孔,经过铰刀进行绞削,使孔的精度、光洁度达到要求钻头:由钻尖、切削刃和排屑槽(螺旋或直槽)构成,主要用于没有预铸孔的 工件孔加工,加工出的孔一般圆柱度和粗糙度较差;扩孔钻:由切削刃和排屑槽构成(焊接刀片扩孔钻),主要用于把有预铸孔或 底孔的孔进行扩大和提高圆柱度和粗糙度,但此时的孔仍然不可以作为销孔;铰刀:由切削刃和排屑槽构成(一般为整体硬质合金),主要用于提高底孔的 圆柱度和粗糙度;。