巧妙處理微孔鉆頭易折斷的方法探討

微孔鉆削是指直徑Ф0.1～Ф0.3L的孔，其加工精度和表面粗糙度的要求比較高，一般孔徑的公差為0.002～0.005L，表面粗糙度為Ra0.2～0.1。特別是當(dāng)工件上的微孔數(shù)較多時，鉆頭折斷直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率。如我廠生產(chǎn)的YQ系列液壓千斤頂?shù)囊缌饔涂椎募庸?，孔徑為?.2L，其加工難度較大，微鉆頭極易折斷，造成很大的浪費(fèi)，影響加工質(zhì)量。經(jīng)過我們多次現(xiàn)場分析、研究和對國內(nèi)許多微孔加工的廠家進(jìn)行實(shí)地考察，對微孔鉆頭的折斷，總結(jié)出以下幾點(diǎn)影響因素：
　　一、微鉆頭幾何角度的變化
　　鉆頭幾何角度的變化是造成鉆頭折斷的主要原因，其中影響最大的是鉆刃頂角的變化。標(biāo)準(zhǔn)鉆刃頂角一般為120°±2°。但是鉆頭直徑越小，鉆刃頂角就難控制。曾對55支Ф0.2L鉆刃頂角的軸樣測量，其測量數(shù)據(jù)見表1。
　　表1
　　從以上測量結(jié)果表明，微孔鉆頭刃磨質(zhì)量較差，鉆刃頂角偏差值可達(dá)20°左右，而且有40％以上的鉆刃頂角偏差值大于5°，造成兩主切削刃不對稱，導(dǎo)致鉆削力和扭矩的失衡，迫使鉆頭鉆孔時走偏而使鉆頭折斷。用鉆刃頂角偏差≤2°和刃頂角偏差大于5°的鉆頭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，結(jié)果完全證實(shí)上述結(jié)論。
　　二、鉆頭徑向跳動或偏擺量的變化
　　鉆頭回轉(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。鉆頭徑向跳動或擺動量過大易使鉆頭折斷。一般微孔臺鉆，無光學(xué)放大觀測系統(tǒng)，安裝鉆頭時全憑操作者的經(jīng)驗(yàn)加以調(diào)整，徑向跳動可達(dá)0.01～0.03mm。這一跳動量對微孔鉆削太大了，因此易使鉆頭折斷。
　　三、鉆削軸向力和進(jìn)給量的變化
　　微孔鉆削，進(jìn)給量很小，一般每轉(zhuǎn)只有0.001mm左右，舊式臺鉆無自動進(jìn)給機(jī)構(gòu)，這種微小的進(jìn)給量，全靠操作者的手感來控制，因此進(jìn)給量和軸向力的均勻很難保證，稍有不慎，就會導(dǎo)致軸向力和進(jìn)給量的急劇變化，而使微鉆頭折斷。
　　四、鉆床轉(zhuǎn)速的影響
　　目前用于微孔鉆削的鉆床，轉(zhuǎn)速普遍較低，一般都在n＝10000～20000r/min的微孔鉆床，如Ф0.3L的微孔鉆頭，用n＝10000r/min的轉(zhuǎn)速，其切削速度僅為v＝9.42m/min。鉆床轉(zhuǎn)速太低，鉆頭切入較難，使軸向力增大，而導(dǎo)致鉆頭切斷。
　　五、操作者和鉆削材料的影響
　　因微孔鉆削時，操作者精力高度集中，不能持久，極易疲勞，精力分散也是造成鉆頭折斷的原因之一。加工材料的影響也與普通鉆削相同，尤其是在韌性較強(qiáng)的材料上鉆削時（如不銹鋼、紫銅、鋁合金等），排屑困難、易堵塞，也容易使鉆頭折斷。
　　六、解決方法和效果
　?。ㄒ唬┙ㄗh微鉆頭生產(chǎn)廠家，提高鉆頭的質(zhì)量；增強(qiáng)鉆頭的韌性和剛性，對微鉆頭進(jìn)行合理嚴(yán)格的熱處理；提高鉆頭刃磨的質(zhì)量，保證正確的幾何尺寸和形狀，這對解決微鉆頭的折斷非常重要。
　?。ǘ┦褂酶呔鹊母咚傥⒖足@床，這類鉆床的主軸安裝有空氣靜壓軸承，可使轉(zhuǎn)速高達(dá)40000r/min左右，主軸徑向跳動在0.001mm以內(nèi)。如配有光學(xué)放大鏡和微機(jī)進(jìn)行控制，可方便精確地調(diào)整機(jī)床，微機(jī)進(jìn)給可有效地控制軸向切削力和扭矩的變化，可實(shí)現(xiàn)自動、半自動進(jìn)給。
　　采用上述方法，可減少微鉆頭的折斷，使微鉆頭的折斷量控制在5％以內(nèi)。