一、摇臂钻床钻孔的概念与钻头以及钻削特点
1.摇臂钻床钻孔的概念
内孔表面是零件上的主要表面之一,根据零件在机械产品中的作用不同,不同结构的内孔有不同的精度和表面质量要求。按照孔与其他零件的相对连接关系的不同,可分为配合孔与非配合孔;按其几何特征的不同,可分为通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔等;按其几何形状不同,可分为圆孔,非圆孔等。由于孔加工是对零件内表面的加工,对加工过程的观察、控制困难,加工难度要比外圆表面等开放型表面的加工大得多。孔的加工过程主要有以下几个方面的特点:
(1)孔加工刀具多为定尺寸刀具,如钻头、铰刀等,刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会直接影响被加工孔的精度。
(2)由于受被加工孔尺寸的限制,切削速度很难提高,影响加工生产率和加工表面质量。
(3)刀具的结构受孔尺寸的直径和长度的限制,刚性较差。
(4)孔加工时,刀具一般是在半封闭的空问工作,切屑排除困难;冷却液难以进入加工区域,散热条件不好。钻孔是用钻头在实体材料上加工孔的方法。在钻床卜.钻孔,工件固定不动,钻头一边旋转(主轴运动称为主运动),一边轴向向下移动(称为进给运动)。由于钻头结构上存在着刚度差和导向性差等觖点,影响了加工质量,钻孔属于粗加工。
2.摇臂钻床钻头
钳工钻孔的工具通常有钻床和钻头。钻孔所用钳工常用的钻床有;台式钻床、直式钻床、摇臂钻床等。这些设备前面已经介绍过了,在此不赘述了。钻头是钻孔用的主要刀削刀具,它由柄部、颈部和切削部分组成,柄部是钻头的夹持部分,用于与机床联接,起定心和传递动力的作用,钻柄有锥柄和直柄两种,一般直径小于13mm为直柄,直柄传递扭矩力较小;直径大于13mm的为锥柄,锥柄可传递较大扭矩。颈部是为磨制钻头时供砂轮退刃所用。钻头的规格、材料和商标一般刻印在颈部。麻花钻的工作部分又分为切削和导向两部分,工作部分是钻头的主要部分,前端为切削部分,承担主要的切削工作}后端为导向部分,起引导钻头的作用,也是切削部分的后备部分。其工作部分的材料一般用高速钢制成,淬火后的硬度可达HRC62~68,其柄部的材料一般采用45钢。麻花钻有两条对称的螺旋槽,用来形成切削槽,且作输送切削液和排屑之用。前端的切削部分有两条对称的主切削刃,两刃之间的夹角称为锋角,一般为116-118度。两个顶面的交线叫作横刃。导向部分上的两条刃带在切削时起导向作用,叉能减小钻头与工件孔壁的摩擦。标准麻花钻的切削部分由五刃(两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃)和六面(两个前刀面、两个后刀面和两个副后刀面)组成。
二、摇臂钻床钻削特点
钻削时,钻头是在半封闭的状态下进行切削的,转速高,切削用量大,排屑又很困难,钻削具有如下特点:
(1)摩擦比较严重,需要较大的钻削力;
(2)产生的热量多,而传热、散热困难,阏此切削温度较高;
(3)钻头的高速旋转以及由此而产生的较高切削温度,易造成钻头严重磨损;
(4)钻削时的挤压和摩擦容易产生孔壁的冷作硬化现象,给下道工序加工增加困难;
(5)钻头细长,稳定性差,钻削时容易产生振动及引偏;
(6)加工精度低。
三、钻孔的操作方法和步骤
在工件表面正确划线,并打上样冲眼,钻孔前应把孔中心的样冲眼用样冲再冲大一些,使钻头的横刃预先落入样冲眼的锥坑中,这样钻孔时钻头不易偏离孔的中心。
1.钻床的选择
钻床的种类较多,但大体上可分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床。台式钻床一般用来钻削小型工件上直径D<13mm的孔,它采用皮带传动,变速来用五级塔轮,改变V型带在两个塔轮槽的不同安装位置,可使主轴获得5种速度。立式钻床与摇臂钻床主要用来钻削较大工件上的孔,一般大钻孔直径为25,35,40,50mm,直式钻床的传动是采用齿轮传动。钻床装有正、反开关,钻床在使用时变换速度必须要先停车,待机床停稳后方可调整速度,特别注意;钳工在使用钻床钻孔时严禁戴手套操作,女同学必须戴工作帽。
2.钻头的选择
选择麻花钻头主要依据两点,一是工件需要钻孔的直径尺寸,二是钻削的材料。
3.钻头的安装与拆卸
直柄钻头可插入钻夹头,用钻夹头钥匙旋紧,不能打击钻夹头,以免损坏夹头及钻床。锥柄钻头应与钻床主轴莫氏锥孔一致时方可装入,如锥度不一致可选用钻套(锥套);拆卸时锥钻可用斜铁打击卸下,不能直接打击钻头。
4.正确选择工件的装夹方法
钻孔中的安全事故,大都是由于工件的夹持方法不对造成的。应注意工件的夹持。钻孔时由于切削力较大,工件必须要夹紧,不能松动。装夹与工件形状联系密切,钳工钻孔时工件装夹方法如下:
(1)对于小件和薄板零件钻孔,可将工件放置在定位块上,要用台虎钳夹持工件;
(2)对于较小平整的工件或中等零件,可用平口钳夹紧,装夹时,应使划线工件表面与钻头垂直;钻孔直径在8mm以上时,必须将平口钳用螺栓、压板固定;
(3)对于在圆柱形工件侧面钻孔的工件,可以采用V型铁装夹工件,装夹时,应使钻头轴线垂直通过V形体的对称平面,保证钻出孔的中心线通过工件轴心线;
(4)对于工件较大和其他不适合用虎钳夹紧的工件,可直接用压板螺钉固定在钻床工作台上;
(5)对于大型工件在钻孔时除压紧以外,还应采用千斤顶支承,防止工件受力变形;
(6)对于大批量工件的钻孔加工可采用钻模装夹定位。
5.钻孔
先恰当选择转速,检查钻床运转是否正常;慢慢将钻轴把手掩下,将钻头对准已经提前打好的样冲眼,准备起钻;起钻时要待钻头旋转平稳后再接触工件表面,把钻头对准孔的中心(样冲眼)先试钻一个约孔径1/4的浅坑,这时观察钻孔位置是否正确,如钻出的锥坑与所划的钻孔圆周线不同心,应及时借正。所谓借正是指如钻出的锥坑与所划的钻孔圆周线偏位较少,可移动工件(在起钻的用力将工件向偏位的反方向推移)或移动钻床主轴(摇臂钻床钻孔时)来借正;如偏位较多,可在借正方向打几个样冲眼或用油槽錾錾出几条槽。钻孔时进给力不要太大,以免使钻孔轴线歪斜。要经常退钻排屑。钻深孔时,若钻头钻进深度达到直径的3倍,钻头就要退出排屑一次,以后每钻进一定深度,钻头就要退出排屑一次。应防止连续钻进,使切屑堵塞在钻头的螺旋槽内而折断钻头。钻孔将穿时,必须减小进给量,如果采用自动进给,则应改为手动进给。钻孔过程中加注足够的玲却润滑液,使钻头散热、冷却、减少摩擦,提高孔的加工质量和延长钻头的使用寿命。钻不通孔时,可按所需钻孔深度调整钻床挡块限位,当所需孔深度要求不高时,也可用表尺限位。钻头用钝后必须及时修磨。
四、钻孔的注意事项
特别要求做到:
(1)钻孔前检查设备是否安牟叮靠,工件装夹是否牢固;
(2)在工作台上安装夹具或直接安装工件的时候,必须将台面的切屑、污垢擦净,否则夹具或工件不能放正;
(3)钻孔时,操作要集中注意力,钻孔要戴防护眼镜。以防钻屑乜出伤害眼睛;
(4)不准戴手套操作及使用棉纱头,袖口必须扎紧,以防钻头卷住手套而伤害手指;女同学必须戴工作帽;不能用手直接扶持小工件、薄工件,以免造成伤害事故。
(5)钻通孔时,工件下面应衬垫铁,防止损坏工作台,孔将钻穿时,要尽量减小进给力;
(6)钻床主轴换速、调换钻头和装拆工件时,必须停车后进行;
(7)清除切屑应用刷子刷,不可用手抹或用嘴吹,并且必须在停车后进行;
(8)头不准与旋转昀主轴靠的太近,停车时应该让主轴自然停止,不可用手去刹住,也不可用反转制动。