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巧用麻花钻加工精孔 |
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作者：浙江工业职业技木学院 冯刚 |
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在加工机械零件上的一些较高精度的孔时，可以用麻花钻钻扩孔来替代扩铰孔，尤其在加工非标准精孔时，就显得操作更方便，能适应各种不同的金属材料的加工。
麻花钻钻扩孔是经改磨过的钻头在已有孔的基础上，再经扩钻加工的一种精加工孔的操作，简称钻精孔。其精度达H7，表面粗糙度达Ra0.8。一般由于操作者在操作时不得法，钻出的孔精度偏低。笔者经过多年的实践操作，认为从以下几方面加以控制。钻精孔的精度会得以保证。
1 正确刃磨切削角度及提高表面粗糙度
(如图1所示)钻头与铰刀比较，有相似的地方。如有两条主切削刃和副切削刃，副切削刃呈螺旋形，并有刃带和倒棱，可以增加切削的平稳性。只要将钻头的切削角度及表面粗糙度，参照铰刃的要求加以改进和提高。基本上就具备了类似铰刃的条件，所以能扩钻精度较高的孔。
图1 钻头尺寸图
1) 磨出第二顶角(2Ø2)。
根据加工材料的不同一般Ø2≤75°。例:加工铸铁类时，2Ø2=75°，加工钢类时2Ø2=50°。新切削刃长度约为3～4mm，并将它和副切削刃的连接处，用油石研去0.2～0.5mm的小圆角，也可将外缘尖角全部磨成圆弧刃。
特别注意：两条新切削刃要对称，这样就可以形成粗、精加工的联合切削刃，减少切削厚度和切削变形，提高修光能力，改善散热条件，有利于提高孔的表面粗糙度。
2) 磨出副后角。
在靠近主切削刃的一段棱边上，磨出副后角a01=6°～8°，并保留棱边宽度为0.1～0.2mm，修磨长度为4～5mm，以减少对孔壁的摩擦，提高钻头寿命。
3) 磨出负刃倾角。
一般刃倾角l=-10°～-15°，使切屑流向待加下表面以避免擦伤孔壁，有利于提高孔的表面粗糙度。
4) 后角不宜过大，一般为a=6°～-10°，以免产生振动，增加稳定性，提高孔的精度。
5) 切削刃的前、后刀面用油石研磨，使其粗糙度达Ra0.4。
2 确定合理的切削用量
在切削用量中，对孔精度影响较大的分别是切削深度和进给量，对钻头的使用寿命影响较大的是切削深度和切削速度。为此，应分别控制切削深度、切削速度和进给量。
1) 切削深度：不受加工孔直径大小的影响，一律在钻精孔前保留0.5～1mm的切削深度，粗糙度不大于Ra 6.3，以避免大切削量，减少热量，避免产生冲击和振动，消除冷作硬化，提高加工质量和延长钻头使用寿命。
2) 切削速度：钻削铸铁类时，切削速度v=20m/min左右。钻削钢材类时，切削速度v=10m/min左右。换算成机床转速，可根据钻精孔直径和相应材料的切削速度确定。N=1000V/(pD)。
3) 进给量：尽量采用机动走刀f = 0 .1 mm/r左右。但直径小于5mm的小钻头，因强度弱，只能用手动进给。
3 冷却润滑液
因钻精孔系精加工，其精度和表面粗糙度都较高，并且切削负荷小，故应选择以润滑为主的冷却润滑液，见表1。表1 冷却润滑液的选择
| 加工材料 | 精度要求 | 冷却润滑液 | | 钢 | 通常 | 采用10%～20%的乳化油水溶液 | | 较高 | 采用30%菜油加70%肥皂水 | | 更高 | 采用菜油、柴油、猪油等 | | 铸铁 | 通常 | 干切 | | 较高 | 煤油(会引起孔径收缩，
最大收缩量为0.02-0.04mm) | | 更高 | 低浓度的乳化油水济液 | | 铝 | - | 煤油 | | 铜 | - | 乳化油水溶液 |
4 其它要求
1) 选用精度比较高的钻床，若钻床主轴径向圆跳动误差较大时，可采用浮动夹头来装夹钻头加工。
2) 使用较新或各部分尺寸精度接近公差要求的钻头。因钻头多次使用后会磨损，而影响孔径精度。
3) 钻头的两个切削刃需尽量修磨对称，两刃的轴向摆差应控制在0.05mm范围内，使两刃负荷均匀，以提高切削稳定性，钻头的径向摆差应小于0.03mm。
4) 预钻孔应防止产生较多的冷硬层，否则会增加钻削负荷和磨损精孔钻头。
5) 钻削中要有充足的冷却润滑液。
俗话说:“一口吃不成胖子。”这“钻精孔操作”不能操之过急，需在操作中，正确领会上述4大要点，循序渐进，通过一段时间的练习，定能钻出高精度的孔。(end)
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(3/28/2005) |
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