適用于精加工的三刃麻花鉆
  發(fā)布日期：2009-05-21 來(lái)源：中華工具網(wǎng) 瀏覽次數(shù)： 295 核心提示：麻花鉆是具有雙螺旋槽、雙切削刃的通用孔加工刀具。在機(jī)械加工中，為滿足不同的孔加工要求，麻花鉆的結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)參數(shù)、刀具材
麻花鉆是具有雙螺旋槽、雙切削刃的通用孔加工刀具。在機(jī)械加工中，為滿足不同的孔加工要求，麻花鉆的結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)參數(shù)、刀具材料等也在不斷改進(jìn)和創(chuàng)新。
普通雙刃麻花鉆在切入工件時(shí)，由于剛性不足，穩(wěn)定性差，常產(chǎn)生晃振現(xiàn)象，導(dǎo)致孔底出現(xiàn)奇數(shù)多邊形振紋，孔壁產(chǎn)生明顯的螺旋狀刀痕，加工精度一般低于IT11級(jí)、Ra20μm。因此普通雙刃麻花鉆僅適合于加工尺寸精度和表面質(zhì)量要求較低的粗加工。近年來(lái)，隨著數(shù)控機(jī)床和自動(dòng)流水線的廣泛使用，迫切需要適合半精加工的高效、高速麻花鉆，尤其是汽車(chē)制造業(yè)的專用流水線對(duì)高效、高速麻花鉆的需求更大。為此，我廠開(kāi)發(fā)試制了適用于半精加工的硬質(zhì)合金三刃麻花鉆。
1 技術(shù)參數(shù)
圖1所示為規(guī)格?11.28 硬質(zhì)合金三刃麻花鉆，其主要技術(shù)參數(shù)和切削用量見(jiàn)表1、表2。
圖1 ?11.28 硬質(zhì)合金三刃麻花鉆 |
表1 硬質(zhì)合金三刃麻花鉆主要技術(shù)參數(shù)(單位：mm)
| D |
D1 |
A |
B |
f |
d0 |
b1 |
b2 |
R |
a |
| 6 |
5.44 |
0.74 |
2.00 |
0.55 |
1.50 |
0.40 |
0.50 |
0.59 |
8° |
| 8 |
7.44 |
0.99 |
2.70 |
0.71 |
2.00 |
0.60 |
0.70 |
0.78 |
8° |
| 10 |
9.42 |
1.24 |
3.40 |
0.89 |
2.50 |
0.70 |
0.80 |
1.00 |
8° |
| 11.28 |
10.70 |
1.40 |
3.80 |
1.00 |
2.80 |
0.80 |
0.90 |
1.13 |
7° |
| 12 |
11.40 |
1.45 |
4.00 |
1.10 |
3.00 |
0.80 |
0.90 |
1.20 |
7° |
| 13 |
12.42 |
1.61 |
4.38 |
1.15 |
3.20 |
0.90 |
1.00 |
1.28 |
7° |
| 16 |
15.32 |
1.96 |
5.39 |
1.42 |
4.00 |
1.10 |
1.30 |
1.60 |
6° |
表2 切削用量
麻花鉆
直徑規(guī)格
(mm) |
被切材料：合金鋼 |
被切材料：普通鋼 |
被切材料：鋁合金 |
切削
速度
(m/min) |
進(jìn)給
量
(mm) |
刀具
材料 |
切削
速度
(m/min) |
進(jìn)給
量
(mm) |
刀具
材料 |
切削
速度
(m/min) |
進(jìn)給
量
(mm) |
刀具
材料 |
| 6 |
50～
60 |
0.10～
0.15 |
P40 |
80～
90 |
0.10～
0.15 |
P40 |
200～
250 |
0.315 |
K20 |
| 8 |
| 10 |
0.40 |
| 11.28 |
| 12 |
60～
70 |
0.12～
0.17 |
90～
100 |
0.15～
0.20 |
220～
260 |
| 13 |
| 16 |
0.50 |
圖2 三刃麻花鉆的鉆尖結(jié)構(gòu) |
2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
三刃麻花鉆具有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：鉆芯厚度大，一般為鉆頭直徑的15%～30%(以20%～25%為最佳)；鉆頭剛性強(qiáng)，定心性能和導(dǎo)向性較好；鉆孔時(shí)切削平衡，無(wú)晃振現(xiàn)象，加工精度較高，孔形的圓柱度、直線度、表面粗糙度等均比普通麻花鉆有較大改善。由于三刃麻花鉆加工時(shí)軸向力與轉(zhuǎn)矩較大(比普通麻花鉆增大約20%)，因此國(guó)外通常采用硬質(zhì)合金材料制造整體三刃麻花鉆，以適應(yīng)數(shù)控機(jī)床、加工中心、專機(jī)流水線等自動(dòng)化柔性生產(chǎn)線的加工需要。整體硬質(zhì)合金三刃麻花鉆在L/d≤3的范圍內(nèi)(L為鉆孔深度)可實(shí)現(xiàn)高速切削(v=60～80m/min)，可用于鉆削高強(qiáng)度鋼、鈦合金等材料。目前整體硬質(zhì)合金三刃麻花鉆已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造業(yè)，切削效果良好，彌補(bǔ)了整體高速鋼鉆頭耐用度不高的缺陷。
三刃麻花鉆的鉆尖結(jié)構(gòu)如圖2所示。在鉆尖軸心截面內(nèi)均勻分布有三條主切削刃、三條橫刃和三條容屑槽(對(duì)鉆頭軸心成120°等分分布)。三個(gè)均勻分布的相鄰后面相交形成一條曲線形橫刃，即形成一束(三條)交匯于鉆心的尖錐輻射型橫刃。該結(jié)構(gòu)使鉆頭具有較大負(fù)前角，改善了切入定心條件。但鉆芯厚度的增大導(dǎo)致軸向力和轉(zhuǎn)矩加大，從而使切削狀態(tài)惡化，因此必須對(duì)三刃麻花鉆的橫刃進(jìn)行特殊鉆尖形式的修磨(見(jiàn)圖3)，以增大前角(一般為0°)。修磨時(shí)可采用薄片R型砂輪對(duì)鉆頭橫刃進(jìn)行傾斜的開(kāi)槽修磨，修磨時(shí)逐漸切入，靠近鉆尖處較淺，切槽靠近相鄰的橫刃，但切忌切通；槽底與鉆軸線形成斜角b，b的大小對(duì)切削力和切削平衡性均有一定影響，根據(jù)鉆削試驗(yàn)，一般取b=30°～40°、R=1～2mm 為宜。
圖3 三刃麻花鉆橫刃的修磨 |
3 應(yīng)用
在汽車(chē)制造行業(yè)，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)批量大、交叉孔多、精度要求高的特點(diǎn)，采用整體硬質(zhì)合金三刃麻花鉆進(jìn)行切削加工，不僅省掉了鉸孔工序，而且避免了加工交叉孔引起的鉆頭傾斜，提高了加工質(zhì)量和加工效率。
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