由于小直径钻头的直径小、强度低、刚性差,容易折断,再加上操作者使用不尽合理,导致小孔的加工精度难以保证,因此小孔的钻削加工难度大。本文结合实际生产经验简略介绍小直径钻头在设计和使用过程中应注意的一些问题,以保证小孔加工的尺寸精度和小直径钻头的合理使用。 wn>edn
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1、小直径钻头的结构设计 krq/7|
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通常所说的小直径钻头一般是指f1~3mm的钻头,小直径钻头的结构形状与标准大直径钻头一样,均由钻芯直径d0、螺旋角b、锋角2f等组成,但柄部形式和各结构参数有所不同。 {Z; jhR,
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由于小直径钻头直径比较小,强度低、刚性差,因此在设计时应充分考虑这些因素,以便采取适当的措施。 6b8;}],|
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材料的选择 H?}[r)|(3i
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小直径钻头的材料一般都选用W6Mo5Cr4V2高速钢。这主要是因为W6Mo5Cr4V2高速钢的碳化物细小,分布均匀,抗弯曲强度比W18Cr4V高出10%~15%,韧性高出50%~60%,机械性能好。 uUE9g
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尽量增大钻芯的直径d0 D7]#Xk2
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小直径钻头的强度、刚性在很大程度上取决于钻芯的直径、螺旋沟槽与钻背宽度的比值。通常标准钻头的钻芯直径d0应是钻头直径d的0.125~0.15倍。容屑槽宽度q与钻背宽度p的比值一般是(1~1.3):1,但是对于小直径钻头来说,应按以下数据来选定 8$|8`;I(
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若容屑槽宽度为0.5mm,钻背宽度就应该是1mm。按上述原则选取d0、q、p时,可以使小直径钻头断面积增加30%左右,弯曲强度、扭转刚度相应地将提高2倍左右。此时钻芯不做成正锥度,以免减少容屑槽截面积,妨碍排屑。增大钻芯直径后,会相应减少切削刃宽度,增加横刃长度,造成钻孔的轴向力也相应地增大,为了减小轴向力,可适当地磨小横刃,以提高钻孔的效率。
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采用较小的螺旋角b -Z4{;I[Q@
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大直径标准钻头的螺旋角一般在25°~32°内变化。通常增大螺旋角,能获得较大的前角,使切削轻快,容易排屑,切削变形所需要的能量就小,相应地降低了切削温度。但是对于小直径钻头来说,增大螺旋角会减小端截面的面积,影响钻头强度,容易引起钻头振动和崩刃现象,另一方面,当螺旋角较小时,有利于切屑的排除,因而小直径钻头的螺旋角b一般取10°~15°比较合适。 ]U[X1W+@
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锋角2f的确定
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锋角2f又称为顶角,它与切削厚度有如下关系 C0.'_
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ac=(f/2)sin(2f/2)=(f/2)sinf {qKxz9.y
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式中ac——切削厚度(mm)f——每转进给量(mm/r) e]ig!G]
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由上式可知,当锋角2f增大时,切削厚度和单位长度上切削刃的负载也随之增大。此外,小锋角的钻头在钻削时,定心准确,跳动偏摆小,可以提高孔的加工精度,一般选取2f=90°~105°。 bLz*A-
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2、小直径钻头在使用过程中存在的问题 *fO3]+)d+
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