淺談小鉆頭折斷的原因及解決辦法

      1、引言
　　在車床上小孔的鉆削，其加工精度和表面粗糙度要求都比較高，用作配合的孔，一般孔徑的精度為（IT7――IT8），表面粗糙度為（Ra3.2―0.2um）,徑向跳動(dòng)在0.3mm之內(nèi),一方面由于鉆頭較小,極易折斷,造成很大的浪費(fèi),并且影響加工精度、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。另一方面由于小直徑鉆頭在使用過程中還存在著許多問題，只有弄清小直徑鉆頭在鉆小孔時(shí)容易出現(xiàn)的問題，才能有的放矢地采取必要措施，以保證鉆孔的順利進(jìn)行。
　　
　　2、鉆頭折斷的主要因素
　　鉆頭直徑小、強(qiáng)度不夠，小直徑鉆頭的螺旋角又比較小，不易排屑，所以小直徑鉆頭在使用過程中容易折斷。鉆小孔的切削速度高，鉆頭產(chǎn)生的切削溫度高又不易散熱，特別是鉆頭和工件的接觸部位溫度更高，加劇了鉆頭的磨損。
　　鉆孔過程中，一般多用手動(dòng)進(jìn)給，進(jìn)給力不容易掌握均勻，往往稍不注意就會(huì)使鉆頭損壞。由于小直徑鉆頭的剛性較差，容易損壞彎曲，致使鉆孔產(chǎn)生傾斜。
　?。?）鉆頭幾何角度變化
　　鉆頭幾何角度變化是造成鉆頭折斷的主要原因,其中影響最大的是鉆頭鉆刃頂角的變化,所謂鉆刃頂角就是鉆頭兩主切削刃之間夾角。一般標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的鉆刃頂角為118°,當(dāng)鉆刃頂角大于118°時(shí)，兩主切削刃為凹曲線, 當(dāng)鉆刃頂角小于118°時(shí)，兩主切削刃為凸曲線,只有當(dāng)鉆刃頂角等于118°時(shí)兩主切削刃為直線。但鉆頭直徑越小, 鉆刃頂角就越難控制，從而導(dǎo)致鉆削力和扭矩的失衡，迫使鉆頭鉆孔時(shí)走偏而使鉆頭折斷。
　　（2）鉆頭徑向跳動(dòng)或偏擺量的變化
　　鉆頭的回轉(zhuǎn)精度主要取決于鉆頭的裝夾、鉆夾頭的制造精度和機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)精度，鉆頭徑向跳動(dòng)或偏擺量過大，易使鉆頭折斷。
　　（3）鉆削軸向力和進(jìn)給量的變化
　　鉆頭在車床上進(jìn)行鉆削時(shí)，進(jìn)給量過小，一般每轉(zhuǎn)只0.001mm左右。它完全靠操作者手感控制，因而進(jìn)給量和軸向力均勻很難保證，稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致軸向力和進(jìn)給量的急劇變化，而使鉆頭折斷。所以越小直徑的鉆頭，進(jìn)給量過大，都會(huì)使鉆頭折斷。
　?。?）車床轉(zhuǎn)速的影響
　　鉆孔時(shí)，它的車床轉(zhuǎn)速選擇應(yīng)為：
　　n=1000V/ЛD
　　n――主軸轉(zhuǎn)速，r/min；
　　D――鉆頭直徑，mm；
　　V ―― 切削速度，m/min。
　　也就是說，鉆頭越小，車床轉(zhuǎn)速相應(yīng)的取高一些。
　?。?）操作者和鉆削材料的影響
　　因鉆削時(shí)，操作者精力集中、精力分散也是造成鉆頭折斷的原因之一，其次加工材料的影響也很大，尤其是韌性較強(qiáng)的材料，排屑困難易堵塞，也易使鉆頭折斷。
　?。?)其他因素
　　a.由于鉆頭磨損過大，使鉆頭的幾何角度發(fā)生變化，這時(shí)如果操作者強(qiáng)行鉆入工件，易使鉆頭折斷。
　　b.鉆頭沒有正確定心，鉆孔前的工件端面沒有車平。
　　c.車床尾座產(chǎn)生偏移，鉆頭中心沒有對(duì)準(zhǔn)工件的旋轉(zhuǎn)中心，不但擴(kuò)大了鉆孔直徑，而且也會(huì)使鉆頭折斷。
　　d.由于鉆頭伸出過長(zhǎng)，產(chǎn)生了徑向跳動(dòng)，使鉆頭折斷。
　　
　　3、解決辦法
　?。?）鉆孔前必須把工件端面車平，中心處不留有凸頭，并且將鉆頭裝入尾座套筒中，找正鉆頭軸線與工件旋轉(zhuǎn)軸線重合。
　?。?）為防止鉆頭產(chǎn)生徑向跳動(dòng)，可以在刀架上加一擋鐵，支持鉆頭的頭部，幫助鉆頭定心。
　?。?）鉆小而深孔時(shí)，應(yīng)先用中心鉆鉆中心孔，以避免將孔鉆歪。在鉆孔過程中必須經(jīng)常退出鉆頭清除鐵削。
　　（4）鉆小而深孔時(shí)，為避免鉆削時(shí)抗力大，使孔位偏斜和鉆頭折斷，應(yīng)選用較高的車床轉(zhuǎn)速，一般情況下車床轉(zhuǎn)速取700―1000r/min。
　?。?）由于小直徑鉆頭的強(qiáng)度低、剛性差，容易折斷，所以開始鉆進(jìn)時(shí)，進(jìn)給力要輕，防止鉆頭彎曲和滑移，以保證鉆孔始切的正確位置。進(jìn)給時(shí)注意手勁和感覺，當(dāng)鉆頭彈跳時(shí)，讓它有一個(gè)緩沖范圍，以防止鉆頭折斷，有時(shí)只要很小的進(jìn)給力。進(jìn)給力太小時(shí)，手動(dòng)進(jìn)刀不易感覺出來，這時(shí)可在進(jìn)刀機(jī)構(gòu)上裝一個(gè)小重陀，靠其重量達(dá)到進(jìn)給目的。
　?。?）當(dāng)鉆頭剛接觸工件端面和通孔快要鉆穿工件時(shí)，由于橫刃首先穿出，軸向阻力增大，易使鉆頭折斷，所以進(jìn)給量必須減慢，一般情況下，鉆鋼料時(shí)，進(jìn)給量選0.15―0.35 mm/r；鉆削鑄件時(shí)，進(jìn)給量略大些，一般選0.15―0.4mm/r
　?。?）在鉆削過程中，需注意頻繁退鉆，及時(shí)提起鉆頭。因?yàn)樾≈睆姐@頭工作時(shí)，排屑槽狹窄，排屑不流暢，所以應(yīng)及時(shí)地進(jìn)行退鉆排屑，退鉆的次數(shù)與孔的深度成正比，同時(shí)還可借此機(jī)會(huì)輸入冷卻液，或在空氣中冷卻。采用上述方法，可以減少鉆頭的折斷，以便節(jié)省材料、提高生產(chǎn)效率及提高工件的加工質(zhì)量。
　　（8）小直徑鉆頭在鉆削時(shí)，由于排屑不暢，鉆頭和溫度升高較快，為了降低切削溫度，減小切屑、工件和刀具接觸面之間摩擦系數(shù)，達(dá)到提高小直徑鉆頭壽命的目的，必須進(jìn)行充分的冷卻，一般用透明防銹水作為冷卻液最好。另外也可以在鉆頭的溝槽涂上一層二硫化鉬，或用粘度低的機(jī)械油或植物油進(jìn)行潤(rùn)滑，可得到較好的使用效果。
　　
　　結(jié)束語
　　綜上所述，為了獲得滿意的鉆削效果，小直徑鉆頭在使用過程中，要注意以上幾個(gè)方面，并且由于受工件材質(zhì)、質(zhì)量要求、鉆孔部位等不同情況的限制，所采取的技術(shù)措施相應(yīng)地也要改變。