鑽孔加（jiā）工五大關鍵問題

鑽（zuàn）頭作（zuò）為孔加工中最為常見的刀具，被廣泛應用於（yú）機械製（zhì）造中，特別是對於冷卻裝置（zhì）、發電設備（bèi）的管板和蒸汽發生器等（děng）零件孔的加工等，應用麵尤為廣泛和重要。

鑽頭作為孔加工中最為常見的刀具，被廣（guǎng）泛應用於機（jī）械製造（zào）中，特別是（shì）對於冷卻裝置、發電（diàn）設備的管板和蒸汽發（fā）生器等零件孔的加工（gōng）等，應用（yòng）麵尤為（wéi）廣泛和重要。

一、鑽削的特點鑽頭通常有兩個主切削刃，加工時（shí），鑽（zuàn）頭在回轉的同時進行切削。鑽頭的（de）前角由（yóu）中心軸線至外緣越（yuè）來越大，越接近外圓部（bù）分鑽頭的切削速度越高，向中心切削速度遞減（jiǎn），鑽（zuàn）頭的旋轉中心切削速度為零。鑽頭的橫刃位於回轉中心軸線附近，橫（héng）刃的副前角較大（dà），無容（róng）屑空間，切削速度低，因而會產（chǎn）生較（jiào）大的軸向抗（kàng）力。如果將橫刃刃口修磨成DIN1414中的A型（xíng）或C型，中心軸線附（fù）近（jìn）的切（qiē）削刃為正前角，則可（kě）減小切（qiē）削抗力，顯著提高切削（xuē）性能。根據工件（jiàn）形狀、材料、結構、功能等的不（bú）同，鑽頭可分（fèn）為很多種類，例如高速鋼鑽頭（麻花鑽、群鑽、扁鑽）、整體（tǐ）硬質合金鑽頭、可轉（zhuǎn）位淺孔鑽、深（shēn）孔鑽、套料鑽和可換頭鑽頭（tóu）等。   

二、斷屑與排屑鑽（zuàn）頭的（de）切削是在空間狹窄的孔中進行，切屑必須（xū）經鑽頭刃（rèn）溝排出，因此切屑形狀對（duì）鑽頭的切削性能影（yǐng）響（xiǎng）很大（dà）。常見的切屑形狀有片狀（zhuàng）屑、管狀（zhuàng）屑、針狀屑、錐（zhuī）形螺（luó）旋屑、帶（dài）狀屑、扇形屑、粉狀屑等（děng）。

鑽削加工的關鍵——切屑控製當切屑形狀不適當時，將產生以下問題：

①細微切屑阻塞刃溝，影響鑽孔精度，降低鑽頭（tóu）壽命，甚至使鑽頭折（shé）斷(如粉狀屑、扇（shàn）形屑等)。

②長切（qiē）屑纏繞鑽頭，妨礙作業，引起鑽頭折損或阻礙切削液進入孔內(如螺旋屑、帶狀屑等)。

如何解決切屑形狀不適（shì）當的問題（tí）：

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

②可使用（yòng）專業的斷屑鑽頭打孔。例如（rú）：在鑽頭的溝槽中增加設計（jì）的斷屑刃將切屑打斷成為更容易清除的（de）碎屑。碎屑順暢地沿著溝槽排除，不會發（fā）生在溝槽內堵塞的現象。因而新型斷（duàn）屑鑽獲得了比傳統鑽頭流暢許多的切（qiē）削效果。同時短碎的（de）鐵屑使冷卻液更容易流至鑽尖，進一步（bù）改善了加工過程（chéng）中的散熱效果和切（qiē）削性能。而且因為新增的斷屑刃穿了鑽頭的整個溝槽，經過（guò）多（duō）次修磨之（zhī）後（hòu）依然能夠保（bǎo）持其形狀和（hé）功（gōng）能。

除上述功能改善外，值得（dé）一提（tí）的是該設（shè）計強化了鑽（zuàn）體的剛性，顯著地增加了單次修磨前鑽孔的數量。

三、鑽（zuàn）孔精度孔的精度主（zhǔ）要由孔徑尺寸、位置精度、同（tóng）軸度、圓度、表麵粗糙度以（yǐ）及孔口毛刺等因素構成。鑽削加工時影響被加工孔精（jīng）度的因素：

①鑽頭的裝夾精度及切削條件，如刀夾、切削速度、進給量、切削液等。

②鑽頭尺寸（cùn）及形狀，如鑽頭長度、刃部形狀（zhuàng）、鑽芯形狀等。

③工（gōng）件形（xíng）狀，如孔口側（cè）麵形狀、孔口形狀、厚度、裝卡狀態等。擴孔擴孔（kǒng）是由加工中鑽頭的擺動引起的（de）。刀夾的（de）擺（bǎi）動對孔徑（jìng）和孔的定位精度影（yǐng）響（xiǎng）很大，因此當刀夾磨損嚴重時應（yīng）及時更換新刀夾。鑽削小孔時，擺（bǎi）動的測量及調整均較困難，所（suǒ）以最好采用刃部與柄部同軸度較（jiào）好的粗柄小刃徑鑽頭。使用重磨鑽頭加（jiā）工時，造（zào）成孔精度下（xià）降的原因多是因為後麵形狀不（bú）對稱所致。控製刃高差可有效抑製孔的切（qiē）擴量。孔的圓度由於鑽頭（tóu）的振動，鑽出的孔型（xíng）很容易呈多邊（biān）形，孔壁上出現像來複線的紋路。常見的多邊形孔多為（wéi）三角形或（huò）五邊形。產生三角形孔（kǒng）的原因是鑽孔時鑽頭有兩個回轉（zhuǎn）中心，它們按每間（jiān）隔600交換一次的頻率振動，振動原因主要是切削抗力不平衡，當鑽頭轉動一轉後，由於加工（gōng）的孔圓度不好，造（zào）成第二轉切削時抗力不平衡（héng），再次重複上次的振動（dòng），但振（zhèn）動相（xiàng）位有一定偏移，造成在孔壁上出現（xiàn）來複線紋路。當鑽孔深（shēn）度達到一定程度後，鑽頭刃（rèn）帶棱麵與孔壁的摩擦增大，振動衰（shuāi）減，來複線消失，圓度變好。這種孔（kǒng）型從（cóng）縱向剖麵看（kàn）孔口呈（chéng）漏（lòu）鬥型。同樣原因，切削中還可能出現五邊形、七邊形孔等。為消除該現象，除對夾頭振動、切削刃（rèn）高度差、後麵及刃瓣形狀不對稱（chēng）等因素進行控製外，還應采取提高鑽頭剛性（xìng）、提高每轉進給量、減小後角、修磨橫（héng）刃等（děng）措施。在斜麵及曲麵上鑽孔鑽頭（tóu）的吃刀（dāo）麵或鑽透麵為斜麵、曲麵或階梯時，定位精度較差，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（zuàn）中（zhōng）心孔。

②.用立銑刀銑孔（kǒng）座。

③選用（yòng）切入性好、剛性好的鑽（zuàn）頭。

④降低進給速度（dù）。毛刺（cì）的處理（lǐ）鑽削加工中，在孔的入口及出口處會出現毛刺，尤（yóu）其是在加工韌性（xìng）大的材料及薄板時。

其原因是當鑽頭快要鑽透時，被（bèi）加工材料出（chū）現塑性變形，這時本應由鑽頭靠近外緣部分刃口切削的（de）三（sān）角形部分受軸向（xiàng）切削力作用後變形向外側彎曲，並在鑽頭外緣（yuán）倒角（jiǎo）和刃帶棱（léng）麵的作用下進（jìn）一步卷曲，形成卷邊或（huò）毛邊。

四（sì）、鑽（zuàn）削的加工條件一般的鑽（zuàn）頭產品樣冊目錄中有按加工材料排列的《基本切削用量參考表》，用戶（hù）可參考其提供的（de）切削用量（liàng）選擇鑽（zuàn）削加工的切（qiē）削條件。切削條件的選擇是否適（shì）當（dāng），應通過試切削，根據加工精度、加工效（xiào）率、鑽頭壽命等因素綜合判斷。1鑽頭壽命與加工效（xiào）率在滿足被（bèi）加工工件技術（shù）要求的（de）前（qián）提下，鑽頭的（de）使用是否得當，主要應根據鑽頭使用壽命（mìng）和加工效率（lǜ）來綜合衡量。

鑽頭使用壽命的評（píng）價指（zhǐ）標可（kě）選用切削（xuē）路程；加工效（xiào）率的評價指標（biāo）可選用進給速度。對於高速鋼鑽（zuàn）頭，鑽頭使用壽命受回轉（zhuǎn）速度的影響較大，受每轉進給量的影響較小，所以可通過增大每轉進給量來提高加工效率，同時保證較長的鑽頭壽命。但應注意：如果每轉（zhuǎn）進給量過大（dà），切屑會增厚，造成斷（duàn）屑困（kùn）難，因此必須通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，每轉進給量的可選（xuǎn）範圍比高速鋼鑽頭小，如加工中（zhōng）每（měi）轉進給量超過（guò）該範圍，會降低（dī）鑽頭使用壽命。由於硬質合金鑽頭的耐熱性高於高速鋼鑽頭，回（huí）轉速（sù）度對鑽頭壽命的影響甚微，因此可（kě）采用提高回轉速（sù）度的方法來提高硬質合金鑽頭的加工效率，同時保證鑽頭壽命。2切削液的合理使用鑽（zuàn）頭（tóu）的切削是在空間狹窄的孔中進行，因此切削液的種類及（jí）給注方式對鑽頭壽命及孔的加（jiā）工精度有很大影響。切削液可分為水（shuǐ）溶性和非水溶性兩大類（lèi）。非水溶性切削液（yè）的潤滑性、浸潤性和抗粘接性較（jiào）好，同時還具有（yǒu）防鏽作用。水溶（róng）性切削液的冷卻性（xìng）較好，不發煙（yān）和無可燃性。出於對環境保護的考慮，近年來水溶性切削液的使用量較大。但是，如果水溶性切削液的（de）稀釋倍率不當或切削液變質，會大大縮短刀具使用壽命，所以使用中必須加以注意。不（bú）論是水溶性或非水溶性切削液（yè），使用中都必須使切削液充分到（dào）達切削點，同時對切削液的流量、壓力、噴嘴數、冷卻方（fāng）式(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需（xū）重新刃磨的（de）判別標準（zhǔn）為：

①切削刃刃口、橫刃、刃帶棱麵的磨損量；

②被（bèi）加工孔的尺寸精度及表麵粗糙度；

③切屑的顏色、形狀；

④切削抗力(主軸電流、噪音、振動等間接值) ；

⑤加工數量等。實際使用中應根（gēn）據具體（tǐ）情況，從上述指標中確定準確、方便的判（pàn）別標（biāo）準。采用磨損量作為判別標準時，應找出經濟性最好的最佳重磨期。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(刀具的總使用壽命=重磨後（hòu）的刀具壽命×可重磨次數)，反而會縮短（duǎn）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，應用柱規或限（xiàn）規檢查孔的切擴量、不直度等，一旦超過控（kòng）製值，應馬（mǎ）上（shàng）重新刃磨；采用切削抗力作為判別標準時，可采用超（chāo）過所設界限值(如主軸電流)立（lì）即自（zì）動停（tíng）機等（děng）辦法；采用加工（gōng）數量限度管理時，應綜合上（shàng）述（shù）判別內容，設定判別標準。鑽頭的刃磨方法重新刃磨鑽頭時（shí），最好使（shǐ）用鑽（zuàn）頭刃磨專用機（jī）床或萬能工具磨床，這對保證鑽頭使用壽命和（hé）加（jiā）工精度非常重要。如原來的鑽型加工狀態良好，可按原鑽型重（chóng）磨；如原鑽（zuàn）型有缺陷，可按使用目的適當改進後麵（miàn）形狀和（hé）進行橫刃修磨。

刃磨時應注意以下幾點：

①.防止過（guò）熱，避免（miǎn）降低鑽頭硬（yìng）度。

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

③鑽型應對稱。

④刃磨中注意不要碰傷刃口，並應除去刃磨後的毛（máo）刺。

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