鉆不銹鋼小孔及深孔用鉆頭的研制

摘要:不銹鋼難于加工業(yè)內(nèi)皆知，特別對(duì)于非專(zhuān)業(yè)加工單位.本文著重介紹Φ10mm

以下小孔深孔的加工，用普通鉆頭加以特殊的修磨，可加工不銹鋼工件。論訴設(shè)計(jì)理念，修磨方法。深入淺出著重實(shí)用。

關(guān)鍵詞：第一峰角；園弧刃；主切削刃；副切削刃

大慶石化公司化建公司是集檢修安裝一體的大型施工單位，承載著化工、腈綸、塑料、化肥等裝置的檢修維護(hù)任務(wù)，涉及著很多耐酸、耐腐蝕的不銹鋼機(jī)械零件的加工任務(wù)，這些零件上一般都有很多的孔，特別是小而深的孔，這些孔大都是經(jīng)過(guò)鉆孔，鉆孔也能達(dá)到的公差等級(jí)一般是IT10-IT11，表面粗糙度值是Ra50-12.5μm。由于多是不銹鋼材質(zhì)，因此加工起來(lái)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，難度很大。

1不銹鋼小孔及深孔的應(yīng)用場(chǎng)合和鉆頭的加工難點(diǎn)

不銹鋼小孔及深孔一般應(yīng)用在耐腐蝕的化工類(lèi)設(shè)備中，要求精度高，不銹鋼的特點(diǎn)是在高溫的情況下，強(qiáng)度和硬度依然很高。鉆削時(shí)切屑切離時(shí)的負(fù)荷大，消耗能量大。同樣的條件下的鉆削力比45號(hào)鋼高10％--30％.加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，冷作強(qiáng)化趨勢(shì)劇烈加工后表面顯微硬度有顯著提高導(dǎo)熱性差，僅為碳素鋼的1/3-1/4切削熱不易從工件中傳出，加大了切削刃的熱負(fù)荷。同時(shí)它對(duì)其他金屬材料粘附性強(qiáng)，在一定高溫，高壓下鉆頭表面易于產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，形成積屑瘤。組織中含有碳化鈦微粒，加劇了鉆頭的磨損，朔性韌性高于中碳鋼。切屑不易折斷。至使冷卻液不能到達(dá)鉆頭前端，鉆頭高熱，磨損加快，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使前端退火。加工時(shí)要反復(fù)修磨鉆頭，工作效率低下。

2鉆頭切削受力分析

將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆兩直線(xiàn)主切削刃與副切削刃交角處四分之一長(zhǎng)度的主切削刃改磨成圓弧刃，使原來(lái)集中在鉆頭外園尖角處切削力沿弧線(xiàn)均勻分布，單位刃長(zhǎng)受力小，刃長(zhǎng)散熱效果好。圓弧刃各點(diǎn)主扁角是變化的，從里向外逐漸減小，使鉆削中切削刃與工件的接觸角不固定，切削點(diǎn)在全部切削刃上移動(dòng)，在鉆頭的中心部分約2/3，長(zhǎng)度主切削刃是在直線(xiàn)-外緣轉(zhuǎn)角處用圓弧刃平滑過(guò)度，使整個(gè)切削刃上前角比較均勻，增強(qiáng)了切削刃的強(qiáng)度，改善了散熱條件，提高了鉆頭的使用壽命。

在副切削刃處，由于與主切削刃是圓弧過(guò)度刃，轉(zhuǎn)角處平滑，轉(zhuǎn)交處的刃邊很自然地被磨掉一部分，形成副后角4°--5°，減小該處的磨擦發(fā)熱，提高使用壽命。對(duì)于Φ8mm以上鉆頭的橫刃，才有必要修磨變短，以減小軸向力和鉆頭發(fā)熱。

3改制后鉆頭刃磨實(shí)現(xiàn)方法

3.1 修改后的鉆頭與直刃麻花鉆相比，切削刃長(zhǎng)度增加。在鉆相同孔徑的孔和相同的進(jìn)給量時(shí)，外園轉(zhuǎn)角處切削厚度逐漸減薄，切屑變長(zhǎng)，散熱效果好。避免了磨損集中在外緣轉(zhuǎn)角處，可使鉆頭壽命提高3-10倍。

3.2 鉆削中圓弧部分與孔壁為曲線(xiàn)接觸，長(zhǎng)度大且有自動(dòng)定心的作用。孔的擴(kuò)張最小，鉆出的孔精度高，直線(xiàn)性好。在鉆不完整的孔時(shí)，鉆頭的穩(wěn)定性好。圓弧刃相當(dāng)與光刀加工，鉆的孔表面粗糙度值比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆的孔小1-2級(jí)，精度提高1-2級(jí)。

4修改后鉆頭的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)

經(jīng)在工作實(shí)踐中多次探索，并根據(jù)鉆頭固有的特點(diǎn)計(jì)算而來(lái)最新的技術(shù)參數(shù)。

第一峰角：2Φ＝125°--130°;圓弧刃半徑：R＝1/4d d-鉆頭直徑;主切削刃后角：4°-- 5°;修磨副切削刃后角：2°-- 3°;修磨副切削刃寬度：0.5-2 mm;修磨前傾面 r角加大2°--3°修磨寬度0.5mm-0.75mm;使用條件：機(jī)床切削線(xiàn)速度v＝15-25m/min 切削用量 f＝0.32-0.42mm/r 鉆床切削線(xiàn)速度v＝8-10m/min 切削用量f＝0.25-0.35mm/r; 修改后鉆頭見(jiàn)圖（1）

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)改進(jìn)技術(shù)更新投用以來(lái)取得了良好的效果，不僅解決了加工效率低，加工難度大，而且使鉆頭的工作原理更加趨于合理性，便于控制生產(chǎn)成本，增加盈利能力，有很好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，更好的為生產(chǎn)服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：王強(qiáng)，男，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院化工與機(jī)械專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事機(jī)械加工生產(chǎn)工作。