鉆不銹鋼小孔及深孔用鉆頭的研制

摘要:不銹鋼難于加工業(yè)內(nèi)皆知，特別對于非專業(yè)加工單位.本文著重介紹Φ10mm

以下小孔深孔的加工，用普通鉆頭加以特殊的修磨，可加工不銹鋼工件。論訴設(shè)計(jì)理念，修磨方法。深入淺出著重實(shí)用。

關(guān)鍵詞：第一峰角；園弧刃；主切削刃；副切削刃

大慶石化公司化建公司是集檢修安裝一體的大型施工單位，承載著化工、腈綸、塑料、化肥等裝置的檢修維護(hù)任務(wù)，涉及著很多耐酸、耐腐蝕的不銹鋼機(jī)械零件的加工任務(wù)，這些零件上一般都有很多的孔，特別是小而深的孔，這些孔大都是經(jīng)過鉆孔，鉆孔也能達(dá)到的公差等級一般是IT10-IT11，表面粗糙度值是Ra50-12.5μm。由于多是不銹鋼材質(zhì)，因此加工起來會產(chǎn)生大量的熱，難度很大。

1不銹鋼小孔及深孔的應(yīng)用場合和鉆頭的加工難點(diǎn)

不銹鋼小孔及深孔一般應(yīng)用在耐腐蝕的化工類設(shè)備中，要求精度高，不銹鋼的特點(diǎn)是在高溫的情況下，強(qiáng)度和硬度依然很高。鉆削時切屑切離時的負(fù)荷大，消耗能量大。同樣的條件下的鉆削力比45號鋼高10％--30％.加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，冷作強(qiáng)化趨勢劇烈加工后表面顯微硬度有顯著提高導(dǎo)熱性差，僅為碳素鋼的1/3-1/4切削熱不易從工件中傳出，加大了切削刃的熱負(fù)荷。同時它對其他金屬材料粘附性強(qiáng)，在一定高溫，高壓下鉆頭表面易于產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，形成積屑瘤。組織中含有碳化鈦微粒，加劇了鉆頭的磨損，朔性韌性高于中碳鋼。切屑不易折斷。至使冷卻液不能到達(dá)鉆頭前端，鉆頭高熱，磨損加快，嚴(yán)重時會使前端退火。加工時要反復(fù)修磨鉆頭，工作效率低下。

2鉆頭切削受力分析

將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆兩直線主切削刃與副切削刃交角處四分之一長度的主切削刃改磨成圓弧刃，使原來集中在鉆頭外園尖角處切削力沿弧線均勻分布，單位刃長受力小，刃長散熱效果好。圓弧刃各點(diǎn)主扁角是變化的，從里向外逐漸減小，使鉆削中切削刃與工件的接觸角不固定，切削點(diǎn)在全部切削刃上移動，在鉆頭的中心部分約2/3，長度主切削刃是在直線-外緣轉(zhuǎn)角處用圓弧刃平滑過度，使整個切削刃上前角比較均勻，增強(qiáng)了切削刃的強(qiáng)度，改善了散熱條件，提高了鉆頭的使用壽命。

在副切削刃處，由于與主切削刃是圓弧過度刃，轉(zhuǎn)角處平滑，轉(zhuǎn)交處的刃邊很自然地被磨掉一部分，形成副后角4°--5°，減小該處的磨擦發(fā)熱，提高使用壽命。對于Φ8mm以上鉆頭的橫刃，才有必要修磨變短，以減小軸向力和鉆頭發(fā)熱。

3改制后鉆頭刃磨實(shí)現(xiàn)方法

3.1 修改后的鉆頭與直刃麻花鉆相比，切削刃長度增加。在鉆相同孔徑的孔和相同的進(jìn)給量時，外園轉(zhuǎn)角處切削厚度逐漸減薄，切屑變長，散熱效果好。避免了磨損集中在外緣轉(zhuǎn)角處，可使鉆頭壽命提高3-10倍。

3.2 鉆削中圓弧部分與孔壁為曲線接觸，長度大且有自動定心的作用。孔的擴(kuò)張最小，鉆出的孔精度高，直線性好。在鉆不完整的孔時，鉆頭的穩(wěn)定性好。圓弧刃相當(dāng)與光刀加工，鉆的孔表面粗糙度值比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆的孔小1-2級，精度提高1-2級。

4修改后鉆頭的結(jié)構(gòu)和主要技術(shù)參數(shù)

經(jīng)在工作實(shí)踐中多次探索，并根據(jù)鉆頭固有的特點(diǎn)計(jì)算而來最新的技術(shù)參數(shù)。

第一峰角：2Φ＝125°--130°;圓弧刃半徑：R＝1/4d d-鉆頭直徑;主切削刃后角：4°-- 5°;修磨副切削刃后角：2°-- 3°;修磨副切削刃寬度：0.5-2 mm;修磨前傾面 r角加大2°--3°修磨寬度0.5mm-0.75mm;使用條件：機(jī)床切削線速度v＝15-25m/min 切削用量 f＝0.32-0.42mm/r 鉆床切削線速度v＝8-10m/min 切削用量f＝0.25-0.35mm/r; 修改后鉆頭見圖（1）

5 結(jié)束語

通過改進(jìn)技術(shù)更新投用以來取得了良好的效果，不僅解決了加工效率低，加工難度大，而且使鉆頭的工作原理更加趨于合理性，便于控制生產(chǎn)成本，增加盈利能力，有很好的應(yīng)用前景和推廣價值，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，更好的為生產(chǎn)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：王強(qiáng)，男，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院化工與機(jī)械專業(yè)，現(xiàn)從事機(jī)械加工生產(chǎn)工作。