切削加工：鑽削

鑽削是孔加工的一種基本方法，鑽孔經常在鑽床和車床上進行，也可以在鏜床或銑床上進行。常用的鑽床有台式鑽床、立式鑽床和搖臂鑽床。

基本介紹

• 中文名：鑽削
• 定義：是孔加工的一種基本方法
• 常用的鑽床：台式鑽床、立式鑽床和搖臂鑽床
• 鑽削運動構成：鑽頭的旋轉運動為主切削運動

簡介

鑽削運動構成：鑽頭的旋轉運動為主切削運動，加工精度較低。

套用

鑽削時﹐鑽削速度v是鑽頭外徑的圓周速度(米/分)﹔進給量f是鑽頭(或工件)每轉鑽入孔中的軸向移動距離(毫米/轉)。圖2 麻花鑽的鑽削要素 是麻花鑽的鑽削要素﹐由於麻花鑽有兩個刀齒﹐故每齒進給量af=f/2(毫米/齒)。切削深度有ap兩種﹕鑽孔時按鑽頭直徑的一半計算﹔擴孔時按(d-d0)/2計算﹐其中d0為預製孔直徑。每個刀齒切下的切屑厚度a0=arsinκr﹐單位為毫米。式中κr為鑽頭頂角的一半。使用高速鋼麻花鑽鑽削鋼鐵材料時﹐鑽削速度常取16～40米/分﹐用硬質合金鑽頭鑽孔時速度可提高1倍。
鑽削過程中﹐麻花鑽頭有兩條主切削刃和一條橫刃﹐俗稱“一尖(鑽心尖)三刃”﹐參與切削工作﹐它是在橫刃嚴重受擠和排屑不利的半封閉狀態下工作﹐所以加工的條件比車削或其它切削方法更為複雜和困難﹐加工精度較低﹐表面較粗糙。鑽削鋼鐵材料的精度一般為IT13～10﹐表面粗糙度為R201.25微米﹐擴孔精度可達IT10～9﹐表面粗糙度為R10～0.63微米。鑽削加工的質量和效率很大程度上決定於鑽頭切削刃的形狀。在生產中往往用修磨的方法改變麻花鑽頭切削刃的形狀和角度以減少切削阻力﹐提高鑽削性能﹐中國的群鑽就是採用這種方法創製出來的。

在各類機器零件上經常需要進行鑽孔，因此鑽削的套用還是很廣泛的，但是，由於鑽削的精度較低，表面較粗糙，一般加工精度在IT10以下，表面粗糙度Ra值大於12.5μm ，生產效率也比較低。因此，鑽孔主要用於粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺釘孔、油孔和螺紋底孔等。但精度和粗糙度要求較高的孔，也要以鑽孔作為預加工工序。

單件、小批生產中，中小型工件上的小孔(一般D<13 mrn)常用台式鑽床加工，中小型工件上直徑較大的孔(一般D<50mm)常用立式鑽床加工;大中型工件上的孔應採用搖臂鑽床加工;迴轉體工件上的孔多在車床上加工。

在成批和大量生產中，為了保證加工精度，提高生產效率和降低加工成本，廣泛使用鑽模、多軸鑽的或組合工具機進行孔的加工。

用各種鑽頭進行鑽孔﹑擴孔或鍃孔的切削加工。鑽孔是用麻花鑽﹑扁鑽或中心孔鑽等在實體材料上鑽削通孔或盲孔。擴孔是用擴孔鑽擴大工件上預製孔的孔徑。鍃孔是用鍃孔鑽在預製孔的一端加工沉孔﹑錐孔﹑局部平面或球面等﹐以便安裝緊固件。

鑽削方式

鑽削方式主要有兩種﹕①工件不動﹐鑽頭作旋轉運動和軸向進給﹐這種方式一般在鑽床﹑鏜床﹑加工中心或組合工具機上套用﹔②工件旋轉﹐鑽頭僅作軸向進給﹐這種方式一般在車床或深孔鑽床上套用。麻花鑽的鑽孔孔徑範圍為0.05～100毫米﹐採用扁鑽可達125毫米。對於孔徑大於100毫米的孔﹐一般先加工出孔徑較小的預製孔(或預留鑄造孔)﹐而後再將孔徑鏜削到規定尺寸。

鑽削的引偏

鑽削加工容易產生“引偏”，“引偏”是由於鑽頭彎曲、孔的軸線歪斜而引起孔徑擴大，孔不圓。

引偏產生的原因：

1)麻花鑽是最常用刀具，由於細長而剛性差。

2)麻花鑽上有兩條較深的螺旋槽，剛性差。

3)鑽頭僅有兩條很窄二棱邊與孔壁接觸，接觸剛度和導向作用也很差。

4)鑽頭橫刃處前角有很大負值，切削條件極差，鑽孔時一半以上的軸向力由橫刃產生，稍有偏斜將產生較大附加力矩，使鑽頭彎曲此外，兩切削刃不對稱，工件材料不均勻，也易引偏。