鑽孔加工五大關鍵問題（tí）

鑽頭作為孔加工中最為常見的刀具，被廣泛（fàn）應用於機（jī）械製造中，特（tè）別是對於冷卻裝置、發電設（shè）備的管板和蒸汽發生器等零件孔的加工等，應用（yòng）麵尤為廣泛和重要。

鑽頭作（zuò）為孔加工中最為常見的刀具，被廣（guǎng）泛應用於機械製造中，特別（bié）是對於冷卻裝置、發（fā）電設備的管板和（hé）蒸（zhēng）汽發生（shēng）器等零件孔（kǒng）的加工等，應用麵尤為廣泛和重要。

一、鑽削的特（tè）點鑽頭通常有兩個主切削刃，加（jiā）工時，鑽頭在（zài）回轉的同時進（jìn）行切（qiē）削（xuē）。鑽頭（tóu）的前角由中心（xīn）軸（zhóu）線至外緣越（yuè）來越大，越接近外圓（yuán）部分（fèn）鑽頭的切削速度越高，向（xiàng）中心（xīn）切削速度遞（dì）減，鑽頭的旋（xuán）轉中心切削速度（dù）為零。鑽頭的橫刃位於回轉中心軸線附近，橫刃的副前（qián）角較大，無容屑空間，切削速度低，因而會產生較大的軸向抗力。如果將橫刃刃口修磨成DIN1414中的A型或C型，中心軸線附近的切削刃為正前角，則可減小切削抗力，顯著提高切削性能。根據工件形狀、材料、結構、功能等的不同，鑽頭可分為很多種類，例如高速鋼鑽頭（tóu）（麻花鑽、群鑽、扁鑽）、整體硬質合金鑽頭、可（kě）轉（zhuǎn）位淺孔鑽、深孔鑽（zuàn）、套料鑽和可（kě）換頭鑽頭等。   

二、斷屑與排屑鑽頭（tóu）的切削是在空間狹窄的孔中進行，切屑（xiè）必須經鑽（zuàn）頭（tóu）刃溝排出（chū），因此切屑形狀對鑽頭的切削性（xìng）能影響很大。常見的（de）切屑（xiè）形狀有片狀屑、管狀屑、針狀屑、錐形螺旋屑、帶狀屑、扇形屑、粉狀屑等。

鑽削加工的關鍵——切屑控製當切屑形（xíng）狀不適當（dāng）時，將產生以下問題：

①細微切屑阻塞刃溝，影（yǐng）響鑽孔精度，降低鑽頭壽命，甚至使（shǐ）鑽頭折斷(如粉狀屑、扇形（xíng）屑等)。

②長切屑纏繞（rào）鑽頭，妨（fáng）礙作業，引起鑽頭折損或阻礙（ài）切（qiē）削液進入孔內(如螺旋屑、帶狀屑等)。

如（rú）何解決切屑形狀不適當的（de）問題：

①可分別或聯合采用增大進給量、斷續進給、修磨橫刃、裝斷屑器等方法（fǎ）改善斷屑和排屑效果，消除因切屑引起的問題。

②可使用專業的斷屑鑽頭打孔。例如（rú）：在鑽頭的溝槽中（zhōng）增加（jiā）設計的（de）斷屑刃（rèn）將（jiāng）切屑打斷成為更容易清除的碎屑。碎屑順暢地沿（yán）著溝槽排除，不會發生在溝槽內堵塞的現象。因而新型（xíng）斷屑鑽獲得了比傳統鑽頭流（liú）暢許（xǔ）多的切削（xuē）效果（guǒ）。同時短碎的鐵屑使冷卻液更容易流至鑽尖，進一步改善了加工過程中的散熱效果（guǒ）和切削性能。而（ér）且（qiě）因為新增的斷屑刃穿了鑽頭的整個溝槽，經過多次修磨之後依然能夠（gòu）保持（chí）其形狀和功（gōng）能。

除上述（shù）功能改善外，值得一提的是該（gāi）設計強化了鑽體（tǐ）的剛性，顯（xiǎn）著地增加了單次修磨前鑽孔的數量。

三、鑽孔精度孔的精度主（zhǔ）要由（yóu）孔徑尺（chǐ）寸、位置精度、同軸度、圓度、表麵粗糙度以及孔口毛刺等因素構成。鑽削加工時影響被加工（gōng）孔精度的因素：

①鑽頭的裝夾精度及切削（xuē）條件，如刀夾（jiá）、切削速度、進（jìn）給量、切削液等。

②鑽頭尺寸及（jí）形狀，如鑽頭長度、刃部形狀、鑽（zuàn）芯形狀等。

③工件形狀，如孔口側麵形狀、孔（kǒng）口形狀、厚度、裝卡狀態等。擴孔擴孔是（shì）由加工中鑽頭的擺動引起的。刀夾的擺動對孔徑和孔的（de）定位精度影響很大，因此當刀夾磨損嚴重時（shí）應及時更換（huàn）新刀夾。鑽（zuàn）削小孔時，擺動的測量及調整（zhěng）均較困難，所以最好采用刃（rèn）部與柄部同軸度較好的粗柄小刃徑鑽頭。使用重磨鑽頭（tóu）加（jiā）工時，造成孔精度下降的原因多是因為後麵形狀不對稱所致。控（kòng）製刃高差可有效抑製孔的切擴量。孔的圓度（dù）由於鑽頭的振動，鑽出（chū）的孔型很容易呈多邊形，孔壁上出現像來複線的紋路。常見的多邊形孔多為三角形或五邊形。產生三角形孔的原因是鑽孔時鑽頭有兩個回轉中心，它們按每間（jiān）隔600交換一次的頻率振動，振（zhèn）動原因主要（yào）是切削抗力不平衡，當鑽頭轉動一轉後，由於加工的（de）孔圓度不（bú）好，造成第二轉切削時抗力不平（píng）衡，再（zài）次重複上次的振動，但振（zhèn）動相（xiàng）位有一定偏移，造成在孔壁上出現來複（fù）線紋（wén）路。當（dāng）鑽（zuàn）孔深度達到一定程度後，鑽頭刃帶（dài）棱麵與孔壁的摩擦增大，振動衰減，來（lái）複線消失，圓度變好。這種孔型從縱向剖麵看孔口呈（chéng）漏鬥型。同樣原因，切削中還可能出現五邊形、七邊形孔等。為消除該現（xiàn）象，除對夾（jiá）頭振動、切削刃（rèn）高度差、後麵及刃瓣形狀不對稱等因素進（jìn）行控製外（wài），還應采取提（tí）高鑽頭（tóu）剛性、提高每轉進給量、減小後角、修磨橫刃等措（cuò）施。在斜麵及曲麵上鑽孔鑽頭的吃刀麵（miàn）或鑽透麵為斜（xié）麵、曲麵或階梯時，定位（wèi）精度較差，由於此時鑽頭為徑向單麵吃刀，使刀具壽命降低。

為提高定位精度，可采取以下措施：

①先鑽中心孔（kǒng）。

②.用立銑刀銑孔（kǒng）座。

③選用切入性好、剛（gāng）性好的鑽頭。

④降低（dī）進給速度。毛（máo）刺的處理鑽削加工中，在孔的入口及出（chū）口處會出現毛刺，尤其（qí）是在加工韌性大（dà）的材料及薄板時。

其（qí）原（yuán）因是當鑽頭快要鑽透時，被加工材料出現塑性變形，這時本應由鑽頭靠（kào）近外緣（yuán）部分刃口切削的三角形部分受軸向切削力（lì）作用後變形向外側彎曲，並在鑽頭外緣倒角和刃帶棱麵的作用下進一步（bù）卷曲，形成卷邊或毛邊。

四、鑽削的（de）加工條件一般的鑽頭產品（pǐn）樣冊目錄中有按加工材料排列的《基本切削用量參考（kǎo）表》，用戶可參（cān）考其提供的切削用量選擇鑽削加工的切（qiē）削條件。切削條（tiáo）件（jiàn）的選擇是否適當，應通過試切削，根據加工（gōng）精度（dù）、加工效率、鑽頭壽命等（děng）因素綜合判斷。1鑽頭壽命與加工效率在滿足被加工工件技術要求的（de）前提下，鑽頭的使用（yòng）是否得（dé）當，主要應根據鑽頭使用壽命（mìng）和加工效率來綜合衡（héng）量。

鑽頭（tóu）使用壽命的評價指標可選（xuǎn）用切削路程；加工效率的評價（jià）指標可選用進給速度。對於高（gāo）速鋼鑽頭，鑽頭使用壽命受回轉（zhuǎn）速度的影（yǐng）響（xiǎng）較大，受每轉進給量的影響較小，所以可通過增大每轉進給量（liàng）來提高（gāo）加工效（xiào）率，同時保證（zhèng）較長的鑽頭壽命。但應注意：如果每轉進給量過大，切屑會增厚，造成斷屑困難，因（yīn）此（cǐ）必須通（tōng）過試切確定能順利斷屑的每轉進給量範圍。對於（yú）硬質合金鑽頭，切削刃負前角方向磨有較大倒角，每轉進（jìn）給量的（de）可選範圍比高速鋼鑽頭小，如加工中每轉進給量超過該範圍，會降低鑽頭使用壽命。由（yóu）於硬質合金鑽頭的耐熱性高於高速（sù）鋼鑽頭，回轉速（sù）度對鑽頭壽命的影響甚微，因此可采用提高回轉速度的方法來提高硬質合金鑽頭的（de）加工效（xiào）率，同時保證鑽頭壽命。2切削液的合（hé）理（lǐ）使用鑽（zuàn）頭的（de）切削（xuē）是在空間狹窄的孔（kǒng）中進行，因此切削液的種（zhǒng）類及給注方式（shì）對鑽頭壽命（mìng）及孔的加（jiā）工精度（dù）有很大（dà）影響（xiǎng）。切削液（yè）可分為水溶性和非水溶性兩大類。非水溶性切削液的潤滑性、浸潤性和（hé）抗粘（zhān）接性較好，同時還具（jù）有防鏽（xiù）作用。水溶性切削液的冷卻性較（jiào）好，不發煙和無（wú）可燃性。出於對環境保護的考慮（lǜ），近（jìn）年來水溶性切削液的使用量（liàng）較大。但是（shì），如果水（shuǐ）溶性切削液的稀釋倍率不當或切削液變質，會大大縮短（duǎn）刀具（jù）使用壽命，所以使用中必須加以注意。不論是水溶性或非水溶性（xìng）切削液，使用中（zhōng）都必須使切削（xuē）液充分到達切削點，同（tóng）時對切削液的流量、壓力、噴嘴數、冷（lěng）卻方式（shì）(內冷或外冷)等都必須嚴格控製。

五、鑽頭的重新刃磨鑽頭重磨判別鑽頭（tóu）需重新（xīn）刃磨的判別標（biāo）準為：

①切削刃刃口、橫刃、刃帶棱麵的（de）磨損（sǔn）量；

②被加工孔（kǒng）的尺寸（cùn）精度及表麵粗糙度；

③切屑的顏（yán）色、形狀；

④切削抗力(主軸電流、噪音、振動等間接值（zhí）) ；

⑤加工數量等。實際使用中應根據具體情況，從上述指標中確（què）定準確、方便的判別標準。采用磨損量作為判別標準時，應找出經濟性最好的（de）最佳重磨期（qī）。由於主要刃磨部位為頭部後麵和橫刃，如鑽頭磨損量過大，刃磨耗時多，磨削量大，可重磨次數減少(刀具（jù）的總使用壽命=重磨（mó）後的刀具壽命（mìng）×可重磨次數)，反而會縮短鑽頭的總使用壽命；采用被加工孔的尺寸精度作為判別標準時（shí），應用柱規或（huò）限規檢查孔的切擴（kuò）量、不直度等，一旦超過控（kòng）製值，應馬（mǎ）上重新刃磨；采用切削（xuē）抗力作為判別標（biāo）準時，可采用（yòng）超過所設界限值(如主軸電流)立即自動停機等（děng）辦法；采用加工數量限度管理時，應綜（zōng）合上述判別內容，設定判別標準。鑽頭的刃磨方法重新刃磨鑽頭時，最好使用鑽頭刃磨專用機（jī）床或萬能工具（jù）磨床（chuáng），這對保證（zhèng）鑽頭使用壽命和加工（gōng）精度非常重要。如原來的鑽型加工（gōng）狀態良好，可按原鑽（zuàn）型重磨；如原鑽型有缺陷，可按使用目的適當改進後麵形狀和進行橫（héng）刃修磨。

刃磨時應注意以下幾（jǐ）點：

①.防止過熱，避免（miǎn）降低鑽頭硬度。

②應將鑽頭上的損（sǔn）傷(尤其是刃帶（dài）棱麵部位的損傷)全部除去。

③鑽型應對稱。

④刃磨中注意（yì）不要碰傷刃口，並應除去刃磨後的毛刺（cì）。

⑤對於硬質合金鑽頭，刃磨形狀（zhuàng）對鑽頭性能影響很大，出（chū）廠時的鑽型是經科學設計、反複試驗得出的最佳鑽型，因此重新刃磨時一般應保持原刃型。