作者:大連市機(jī)電研究所 蓋同曦 6f=/vRAh$ 17{]QuqNF 空心鉆頭是一種較適合便攜式工具使用的孔加工刀具。但由于空心鉆頭的制造工藝比較復(fù)雜,且不能加工盲孔,因此在金屬切削加工中使用并不普遍,通常只在加工一些大直徑或貴金屬工件的通孔或鉆孔設(shè)備功率受到限制時(shí)才使用。由于空心鉆頭沒有標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品,因此大部分用于特殊材料加工的空心鉆頭均需自行研制。
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*6*#"#D 我們曾為用戶研制一種用于加工難加工材料的專用空心鉆頭。被加工材料代號U-Mn,主要化學(xué)成分包括:碳(0.56%~0.68%)、錳(1.35%~1.65%)、硅(0.2%~0. 35%)等;材料抗拉強(qiáng)度≥882N/ mm2,硬度及耐磨性均較高。該鉆頭用于在厚17mm 的材料上加工Ø30+0.5mm通孔,便攜式鉆機(jī)功率<1000W,要求鉆頭壽命>30min,鉆頭材料為W6Mo5Gr4V2。在研制該空心鉆頭過程中,通過反復(fù)調(diào)整鉆頭的設(shè)計(jì)參數(shù),并進(jìn)行鉆孔試驗(yàn),最后確定鉆頭幾何參數(shù)為:前角g= 12°,后角a= 9°,副后角a1 = 3°。
iCN@G&rVw (W+9 u0Zq 下面就空心鉆頭的設(shè)計(jì)對切削性能的影響作一簡要分析。
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= XoSjYG(>, 1 前角變化對鉆頭切削性能的影響
`#fOY$#XB CpS'2@6 1) 前角對切削力的影響
~B(]0: LO.4sO 前角的變化會影響切屑材料的變形程度,從而使切削力發(fā)生變化。切屑變形越大,切削力越大;切屑變形越小,切削力越小。當(dāng)前角在0°~15°范圍內(nèi)變化時(shí),切削力修正系數(shù)的變化范圍為1.18~1。
^yK94U;<Gy Dr`\ 2) 前角對鉆頭耐用度的影響
=(v!pEF V-=$:J"J'\ 增大鉆頭前角時(shí),會使刀尖強(qiáng)度和散熱體積減小,同時(shí)會影響刀尖受力情況。當(dāng)前角為正值時(shí),刀尖受拉應(yīng)力;當(dāng)前角為負(fù)值時(shí),刀尖受壓應(yīng)力。如選用的前角過大,雖可增加鉆頭鋒利度,減小切削力,但刀尖所受拉應(yīng)力較大,刀尖強(qiáng)度降低,容易折斷。在切削試驗(yàn)中許多鉆頭均因前角過大而損壞。但是,由于被加工材料硬度和強(qiáng)度較高,加之便攜式鉆機(jī)的主軸及整機(jī)剛性較低,如選用的前角過小,鉆孔時(shí)切削力的增大會使主軸產(chǎn)生振動,加工表面出現(xiàn)明顯振紋,鉆頭耐用度也會降低。
-xXNzC n{BC m % 2 后角變化對鉆頭切削性能的影響
(53dl(L? ,_rarU)[J 增大后角可減小后刀面與切削材料間的摩擦,減小已加工表面的擠壓變形。但如后角過大,則會降低刀刃強(qiáng)度和散熱能力。
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