關(guān)于鉆頭的一些知識(shí)總結(jié)
你遇到過(guò)這些問(wèn)題嗎:鉆頭是如何制造的?鉆頭加工中會(huì)遇到哪些問(wèn)題?關(guān)于鉆頭材料及其特性?鉆頭失效后,您會(huì)采取哪樣的措施……
1、工藝
1.1 工藝 ? 根據(jù)設(shè)計(jì)鉆頭的直徑及總長(zhǎng)度,可選擇合金棒料切割機(jī)或者使用線(xiàn)切割設(shè)備進(jìn)行定長(zhǎng)加工. ? 對(duì)定長(zhǎng)切割好的棒料,進(jìn)行兩端面平頭,可在手動(dòng)工具磨床上實(shí)現(xiàn). ? 對(duì)合金棒料已磨好的端面進(jìn)行倒角或打孔加工,為磨削鉆頭外徑及柄部做準(zhǔn)備,具體視采用外圓磨夾具是陽(yáng)頂尖還是陰頂尖. ? 在高精度外圓磨床上進(jìn)行鉆頭外圓直徑,避空部分及柄部外徑的加工,保證外徑圓柱度,圓跳動(dòng),表面光潔度等設(shè)計(jì)要求. ? 為了提高在數(shù)控磨床上的加工效率,可在合金棒料上數(shù)控磨床前,對(duì)鉆頭鉆尖部分進(jìn)行倒角,比如140°鉆尖角,倒角時(shí)可粗磨成142°. ? 將倒角后的合金棒料清潔干凈后,轉(zhuǎn)入數(shù)控磨床工序,在五軸數(shù)控磨床上進(jìn)行鉆頭各個(gè)部位的加工. ? 若需要提高鉆頭排屑槽及外圓光潔度,還可在第5工步之前或之后,使用羊毛輪和研磨劑對(duì)其研磨拋光,當(dāng)然這樣的話(huà),鉆頭需分更多工步進(jìn)行加工. ? 對(duì)于已加工合格的鉆頭,再對(duì)其進(jìn)行激光標(biāo)刻,內(nèi)容或?yàn)楣酒放芁OGO及鉆頭規(guī)格尺寸等信息. ? 將標(biāo)刻好的鉆頭包裝好,再發(fā)貨到專(zhuān)業(yè)的刀具涂層公司進(jìn)行涂層. 注: 1.如開(kāi)鉆頭排屑槽,或螺旋形或直槽形,此工步也包含周刃負(fù)倒棱;接著加工鉆尖刃口,包括鉆尖齒隙部分和鉆尖后角部分;接著進(jìn)行鉆頭周刃刃背部分加工,磨出一定的落差量,確保鉆頭周刃外徑部分與工件孔壁接觸面按一定比例控制. 2.針對(duì)鉆尖刃口負(fù)倒棱的加工,分為數(shù)控磨床加工或者人工手動(dòng)加工,因各廠(chǎng)工藝不同而不同。 1.2 加工問(wèn)題 ? 在外圓磨上加工鉆頭外圓部分時(shí),需注意夾具是否失效并在加工時(shí)對(duì)合金棒料進(jìn)行充分的冷卻,保持測(cè)量鉆尖外徑尺寸的良好習(xí)慣. ? 在數(shù)控磨床上進(jìn)行鉆頭加工,編程時(shí)盡量分出粗精加工兩步,避免磨削量太大造成潛在的熱裂紋存在,影響刀具的使用壽命. ? 使用設(shè)計(jì)合理的物料盤(pán)進(jìn)行刀具的搬運(yùn)工作,避免刀具間相互磕碰造成刃口的破壞. ? 對(duì)磨削變黑的金剛石砂輪,及時(shí)地使用油石進(jìn)行開(kāi)刃處理. 注:根據(jù)被加工材料/設(shè)備/工況 ,加工工藝均不相同,以上工藝編排僅代表作者個(gè)人意見(jiàn),僅作為技術(shù)交流. 2、鉆頭材料 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(chēng)高速工具鋼或鋒鋼,俗稱(chēng)白鋼. 高速鋼刀具是一種比普通刀具要堅(jiān)韌,更容易切割的刀具,高速鋼比碳素工具鋼具有更好的韌性、強(qiáng)度、耐熱性,切削速度比碳素工具鋼(鐵碳合金)高很多,因此得名高速鋼;而硬質(zhì)合金剛比高速鋼的性能更好,切削速度可以再提高2-3倍. 特點(diǎn) 高速鋼紅硬性可以達(dá)到650度。 高速鋼強(qiáng)度、韌性均好,刃磨后切削刃鋒利,質(zhì)量穩(wěn)定,一般用來(lái)制造小型、形狀復(fù)雜的刀具. 2.2硬質(zhì)合金 硬質(zhì)合金 鉆頭材質(zhì)主要成分為碳化鎢和鈷,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以稱(chēng)作鎢鋼(硬質(zhì)合金).鎢鋼是至少含有一種金屬碳化物組成的燒結(jié)復(fù)合材料。碳化鎢,碳化鈷,碳化鈮、碳化鈦,碳化鉭是鎢鋼的常見(jiàn)組份。碳化物組份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之間,碳化物晶粒使用金屬粘結(jié)劑結(jié)合在一起。粘結(jié)金屬一般是鐵族金屬,常用的是鈷、鎳。因此就有了鎢鈷合金、鎢鎳合金及鎢鈦鈷合金。鎢鋼鉆頭材質(zhì)燒結(jié)成型就是將粉末壓制成坯料,再進(jìn)燒結(jié)爐加熱到一定溫度(燒結(jié)溫度),并保持一定的時(shí)間(保溫時(shí)間),然后冷卻下來(lái),從而得到所需性能的鎢鋼材料. 特點(diǎn): 硬質(zhì)合金紅硬性可以達(dá)到800-1000度。 硬質(zhì)合金切削速度比高速鋼高 4-7倍。切削效率高. 缺點(diǎn)是抗彎強(qiáng)度低,沖擊韌性差,脆性大,承受沖擊和抗振能力低. 3、應(yīng)用問(wèn)題/措施 3.1 鉆尖磨損 原因: 1.工件在鉆頭鉆入力作用下工件會(huì)向下移動(dòng),鉆頭鉆通后彈回. 2.機(jī)床剛性不足. 3.鉆頭材料不夠結(jié)實(shí). 4.鉆頭跳動(dòng)太大. 5.夾持剛性不夠,鉆頭滑動(dòng). 措施: 1.降低切削速度. 2.增加進(jìn)給量 3.調(diào)整冷卻方向(內(nèi)冷) 4.增加一倒角 5.檢查并調(diào)整好鉆頭的同軸度. 6.檢查后角是否合理. 3.2 韌帶崩刃 原因: 1.工件在鉆頭鉆入力作用下工件會(huì)向下移動(dòng),鉆頭鉆通后彈回. 2.機(jī)床剛性不足. 3.鉆頭材料不夠結(jié)實(shí). 4.鉆頭跳動(dòng)太大. 5.夾持剛性不夠,鉆頭滑動(dòng). 措施: 1.選用背錐更大的鉆頭. 2.檢查主軸鉆頭跳動(dòng)范圍 (<0.02mm) 3.用預(yù)定心鉆打頂孔. 4.使用剛性更強(qiáng)的鉆頭,帶縮頸套或熱縮套件的液壓夾頭. 3.3 積削瘤 原因: 1.切削材料與工件材料之間的化學(xué)反應(yīng)引起的(含碳量較高的低碳鋼) 措施: 1.改善潤(rùn)滑劑,增加油或添加劑含量. 2.提高切削速度,降低進(jìn)給率減少接觸時(shí)間. 3.如果鉆削鋁材,可使用表面拋光無(wú)涂層的鉆頭. 3.4 斷刀 原因: 1.鉆頭螺旋槽被切削堵住,沒(méi)有及時(shí)將切削排出. 2.孔快鉆孔時(shí),沒(méi)有減小進(jìn)給量或變機(jī)動(dòng)為手動(dòng)進(jìn)給. 3.鉆黃銅一類(lèi)軟金屬時(shí),鉆頭后角太大,前角又沒(méi)修磨,至使鉆頭自動(dòng)旋進(jìn). 4.鉆刃修磨過(guò)于鋒利,產(chǎn)生崩刃現(xiàn)象,而沒(méi)能迅速退刀. 措施: 1.縮短更換刀具的周期. 2.完善安裝固定,比如增加支撐面積,增大夾持力. 3.檢查主軸軸承和滑動(dòng)槽. 4.使用高精度刀柄,如液壓刀柄. 5.使用韌性更強(qiáng)的材料.