1工藝
1.1 工藝
❶ 根據設計鑽頭的直徑及總長度,可選擇合金棒料切割機或者使用線切割設備進行定長加工.
❷ 對定長切割好的棒料,進行兩端面平頭,可在手動工具磨床上實現.
❸ 對合金棒料已磨好的端面進行倒角或打孔加工,為磨削鑽頭外徑及柄部做準備,具體視采用外圓磨夾具是陽頂尖還是陰頂尖.
❹ 在高精度外圓磨床上進行鑽頭外圓直徑,避空部分及柄部外徑的加工,保證外徑圓柱度,圓跳動,表面光潔度等設計要求.
❺ 為了提高在數控磨床上的加工效率,可在合金棒料上數控磨床前,對鑽頭鑽尖部分進行倒角,比如140°鑽尖角,倒角時可粗磨成142°.
❻ 将倒角後的合金棒料清潔幹淨後,轉入數控磨床工序,在五軸數控磨床上進行鑽頭各個部位的加工.
❼ 若需要提高鑽頭排屑槽及外圓光潔度,還可在第5工步之前或之後,使用羊毛輪和研磨劑對其研磨抛光,當然這樣的話,鑽頭需分更多工步進行加工.
❽ 對于已加工合格的鑽頭,再對其進行激光标刻,内容或為公司品牌LOGO及鑽頭規格尺寸等信息.
❾ 将标刻好的鑽頭包裝好,再發貨到專業的刀具塗層公司進行塗層.
注:
1.如開鑽頭排屑槽,或螺旋形或直槽形,此工步也包含周刃負倒棱;接着加工鑽尖刃口,包括鑽尖齒隙部分和鑽尖後角部分;接着進行鑽頭周刃刃背部分加工,磨出一定的落差量,确保鑽頭周刃外徑部分與工件孔壁接觸面按一定比例控制.
2.針對鑽尖刃口負倒棱的加工,分為數控磨床加工或者人工手動加工,因各廠工藝不同而不同。
1.2 加工問題
❶ 在外圓磨上加工鑽頭外圓部分時,需注意夾具是否失效并在加工時對合金棒料進行充分的冷卻,保持測量鑽尖外徑尺寸的良好習慣.
❷ 在數控磨床上進行鑽頭加工,編程時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.
❸ 使用設計合理的物料盤進行刀具的搬運工作,避免刀具間相互磕碰造成刃口的破壞.
❹ 對磨削變黑的金剛石砂輪,及時地使用油石進行開刃處理.
注:根據被加工材料/設備/工況 ,加工工藝均不相同,以上工藝編排僅代表作者個人意見,僅作為技術交流.
2鑽頭材料
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要堅韌,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
高速鋼紅硬性可以達到650度。
高速鋼強度、韌性均好,刃磨後切削刃鋒利,質量穩定,一般用來制造小型、形狀複雜的刀具.
2.2硬質合金
硬質合金 鑽頭材質主要成分為碳化鎢和钴,其占所有成分的99%,1%為其他金屬,所以稱作鎢鋼(硬質合金).鎢鋼是至少含有一種金屬碳化物組成的燒結複合材料。碳化鎢,碳化钴,碳化铌、碳化钛,碳化钽是鎢鋼的常見組份。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劑結合在一起。粘結金屬一般是鐵族金屬,常用的是钴、鎳。因此就有了鎢钴合金、鎢鎳合金及鎢钛钴合金。鎢鋼鑽頭材質燒結成型就是将粉末壓制成坯料,再進燒結爐加熱到一定溫度(燒結溫度),并保持一定的時間(保溫時間),然後冷卻下來,從而得到所需性能的鎢鋼材料.
特點:
硬質合金紅硬性可以達到800-1000度。
硬質合金切削速度比高速鋼高 4-7倍。切削效率高.
缺點是抗彎強度低,沖擊韌性差,脆性大,承受沖擊和抗振能力低.
3應用問題/措施
3.1 鑽尖磨損
原因:
1.工件在鑽頭鑽入力作用下工件會向下移動,鑽頭鑽通後彈回.
2.機床剛性不足.
3.鑽頭材料不夠結實.
4.鑽頭跳動太大.
5.夾持剛性不夠,鑽頭滑動.
措施:
1.降低切削速度.
2.增加進給量
3.調整冷卻方向(内冷)
4.增加一倒角
5.檢查并調整好鑽頭的同軸度.
6.檢查後角是否合理.
3.2 韌帶崩刃
原因:
1.工件在鑽頭鑽入力作用下工件會向下移動,鑽頭鑽通後彈回.
2.機床剛性不足.
3.鑽頭材料不夠結實.
4.鑽頭跳動太大.
5.夾持剛性不夠,鑽頭滑動.
措施:
1.選用背錐更大的鑽頭.
2.檢查主軸鑽頭跳動範圍 (<0.02mm)
3.用預定心鑽打頂孔.
4.使用剛性更強的鑽頭,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反應引起的(含碳量較高的低碳鋼)
措施:
1.改善潤滑劑,增加油或添加劑含量.
2.提高切削速度,降低進給率減少接觸時間.
3.如果鑽削鋁材,可使用表面抛光無塗層的鑽頭.
3.4 斷刀
原因:
1.鑽頭螺旋槽被切削堵住,沒有及時将切削排出.
2.孔快鑽孔時,沒有減小進給量或變機動為手動進給.
3.鑽黃銅一類軟金屬時,鑽頭後角太大,前角又沒修磨,至使鑽頭自動旋進.
4.鑽刃修磨過于鋒利,産生崩刃現象,而沒能迅速退刀.
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槽.
4.使用高精度刀柄,如液壓刀柄.
5.使用韌性更強的材料.
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