钻不锈钢小孔及深孔用钻头的研制
作者 : 未知

  摘要:不锈钢难于加工业内皆知,特别对于非专业加工单位.本文着重介绍Φ10mm
  以下小孔深孔的加工,用普通钻头加以特殊的修磨,可加工不锈钢工件。论诉设计理念,修磨方法。深入浅出着重实用。
  关键词:第一峰角;园弧刃;主切削刃;副切削刃
  
  大庆石化公司化建公司是集检修安装一体的大型施工单位,承载着化工、腈纶、塑料、化肥等装置的检修维护任务,涉及着很多耐酸、耐腐蚀的不锈钢机械零件的加工任务,这些零件上一般都有很多的孔,特别是小而深的孔,这些孔大都是经过钻孔,钻孔也能达到的公差等级一般是IT10-IT11,表面粗糙度值是Ra50-12.5μm。由于多是不锈钢材质,因此加工起来会产生大量的热,难度很大。
  
  1不锈钢小孔及深孔的应用场合和钻头的加工难点
  
  不锈钢小孔及深孔一般应用在耐腐蚀的化工类设备中,要求精度高,不锈钢的特点是在高温的情况下,强度和硬度依然很高。钻削时切屑切离时的负荷大,消耗能量大。同样的条件下的钻削力比45号钢高10%--30%.加工硬化现象严重,冷作强化趋势剧烈加工后表面显微硬度有显著提高导热性差,仅为碳素钢的1/3-1/4切削热不易从工件中传出,加大了切削刃的热负荷。同时它对其他金属材料粘附性强,在一定高温,高压下钻头表面易于产生粘结现象,形成积屑瘤。组织中含有碳化钛微粒,加剧了钻头的磨损,朔性韧性高于中碳钢。切屑不易折断。至使冷却液不能到达钻头前端,钻头高热,磨损加快,严重时会使前端退火。加工时要反复修磨钻头,工作效率低下。
  
  2钻头切削受力分析
  
  将标准麻花钻两直线主切削刃与副切削刃交角处四分之一长度的主切削刃改磨成圆弧刃,使原来集中在钻头外园尖角处切削力沿弧线均匀分布,单位刃长受力小,刃长散热效果好。圆弧刃各点主扁角是变化的,从里向外逐渐减小,使钻削中切削刃与工件的接触角不固定,切削点在全部切削刃上移动,在钻头的中心部分约2/3,长度主切削刃是在直线-外缘转角处用圆弧刃平滑过度,使整个切削刃上前角比较均匀,增强了切削刃的强度,改善了散热条件,提高了钻头的使用寿命。
  在副切削刃处,由于与主切削刃是圆弧过度刃,转角处平滑,转交处的刃边很自然地被磨掉一部分,形成副后角4°--5°,减小该处的磨擦发热,提高使用寿命。对于Φ8mm以上钻头的横刃,才有必要修磨变短,以减小轴向力和钻头发热。
  
  3改制后钻头刃磨实现方法
  
  3.1 修改后的钻头与直刃麻花钻相比,切削刃长度增加。在钻相同孔径的孔和相同的进给量时,外园转角处切削厚度逐渐减薄,切屑变长,散热效果好。避免了磨损集中在外缘转角处,可使钻头寿命提高3-10倍。
  3.2 钻削中圆弧部分与孔壁为曲线接触,长度大且有自动定心的作用。孔的扩张最小,钻出的孔精度高,直线性好。在钻不完整的孔时,钻头的稳定性好。圆弧刃相当与光刀加工,钻的孔表面粗糙度值比标准麻花钻钻的孔小1-2级,精度提高1-2级。
  
  4修改后钻头的结构和主要技术参数
  
  经在工作实践中多次探索,并根据钻头固有的特点计算而来最新的技术参数。
  第一峰角:2Φ=125°--130°;圆弧刃半径:R=1/4d d-钻头直径;主切削刃后角:4°-- 5°;修磨副切削刃后角:2°-- 3°;修磨副切削刃宽度:0.5-2 mm;修磨前倾面 r角加大2°--3°修磨宽度0.5mm-0.75mm;使用条件:机床切削线速度v=15-25m/min 切削用量 f=0.32-0.42mm/r 钻床切削线速度v=8-10m/min 切削用量f=0.25-0.35mm/r; 修改后钻头见图(1)
  
  5 结束语
  
  通过改进技术更新投用以来取得了良好的效果,不仅解决了加工效率低,加工难度大,而且使钻头的工作原理更加趋于合理性,便于控制生产成本,增加盈利能力,有很好的应用前景和推广价值,具有明显的经济效益和社会效益,更好的为生产服务。
  
  参考文献
  [1]刘同森,张同兴.车工技能培训与鉴定考试用书(高级)[M].济南:山东科学技术出版社.
  [2]郑国明.钳工问答400例[M].上海:上海科学技术出版社.
  [3]吴全生.机修钳工[M].北京:机械工业出版社.
  作者简介:王强,男,2004年毕业于大庆石油学院化工与机械专业,现从事机械加工生产工作。

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