拋物線鉆頭在深孔加工中的應用

　　東風汽車公司在加工深孔零件時過去大多采用普通麻花鉆，在加工過程中時常發(fā)生加工質(zhì)量不合格或鉆頭折斷現(xiàn)象，造成零件報廢，有時廢品率可達3%以上。

　　一、普通麻花鉆進行深孔鉆削時存在以下不利因素

　　1、鉆頭細長，剛性差，加工時容易彎曲和振動，難以保證孔的直線度;

　　2、普通麻花鉆的橫刃為負前角，鉆削時橫刃處于擠刮狀態(tài)，易引起鉆頭振動;

　　3、切屑長，且排屑通道長而窄，斷屑、排屑困難;

　　4、切削液不易進入切削區(qū)，鉆頭易磨損;

　　5、鉆頭螺旋角和主切削刃前角較小，切削刃不鋒利，排屑不暢。

　　二、拋物線鉆頭的優(yōu)點

　　為提高深孔加工質(zhì)量和加工效率，我們采用拋物線鉆頭取代普通麻花鉆進行深孔加工。加工實踐表明，與普通麻花鉆相比，拋物線鉆頭具有以下優(yōu)點：

　　1、鉆芯厚，剛性好，不易彎曲;

　　2、修磨后的橫刃為正前角，減小了軸向力，切削輕快;

　　3、通過修磨橫刃及齒背，改善了斷屑作用;

　　4、鉆頭螺旋角較大，排屑流暢;

　　5、容屑空間大，冷卻液容易到達鉆尖，潤滑冷卻效果好;

　　6、工作壽命為普通麻花鉆的3～4倍，刀具費用僅為使用麻花鉆的2/3;

　　7、加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率降低。

　　三、加工實例

　　1、空壓機曲軸油孔

　　空壓機曲軸材料為45鋼，鍛件，毛坯硬度163～196HB ，需在與軸線成50°方向上鉆一個Ø4×70mm油孔。

　　加工在組合機床上分四個工步完成：

　　1、用Ø4.5mm鉆頭锪一個小平臺;

　　2、用Ø4.9×150mm拋物線鉆頭加工1/3孔深;

　　3、用Ø4.5×175mm拋物線鉆頭加工剩余孔深的1/2;

　　4、用Ø4.O×200mm拋物線鉆頭將孔鉆通。切削速度為V=14m/min，主軸轉(zhuǎn)速為n=99Or/min ，進給量為f=0.24mm/r。

　　用普通麻花鉆以相同切削參數(shù)加工時，切屑經(jīng)常纏繞鉆頭，打刀現(xiàn)象十分嚴重，工序廢品率高達3%～4% ，每支鉆頭只能加工約30 件工件。改用拋物線鉆頭加工，每只鉆頭可加工工件100件以上，廢品率在1%以下，鉆頭壽命為普通麻花鉆的3～4倍。切屑可分段排出(長度30～70mm)。每加工1000件空壓機曲軸油孔，采用普通麻花鉆的刀具費用約為500元，采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約330元。

　　2、油殼轉(zhuǎn)子惰輪軸油孔

　　油殼轉(zhuǎn)子上的惰輪軸材料為15Cr，硬度<179HB ，需在與軸線成43°方向上鉆一個Ø4×26mm油孔。在Z525立式鉆床上加工，切削速度為V=8.5m/min，主軸轉(zhuǎn)速為n=680r/min ，進給量為f=0.13～O.17mm/r。15Cr材料軟、粘，切屑細長(長度80～120mm)，用普通麻花鉆加工時，經(jīng)常發(fā)生切屑緊緊纏繞鉆頭，將鉆模套研死，造成鉆頭折斷的現(xiàn)象，廢品率達3%。鉆削時需反復退刀2～3次才能完成加工，每支鉆頭只能加工約30件工件。此外，由于切屑飛舞，給操作安全造成威脅，常有切屑劃傷工人手指的事故發(fā)生。改用拋物線鉆頭加工后，先用Ø5mm鉆頭在斜面上锪一個平臺，然后用Ø4mm拋物線鉆頭一次鉆通。在切削參數(shù)不變的情況下，用拋物線鉆頭加工，輕松省力，退刀頻次減少，每支鉆頭可加工工件100件以上，切屑長度僅為15～30mm，操作安全。每加工1000件惰輪軸油孔，采用普通麻花鉆的刀具費用約150元，采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約90元。

　　3、油殼油孔

　　油殼材料為HT200，硬度170～241 HB ，需在其上加工一個Ø4×57mm油孔。用Ø4mm普通麻花鉆加工時，其主軸轉(zhuǎn)速為n=1400r/min，進給量為f=0.1mm/r，在加工過程中需退刀2～3次，工序工時約需40秒�，F(xiàn)采用Ø4mm拋物線鉆頭加工，可一次鉆通，其主軸轉(zhuǎn)速和進給量分別提高為2500r/min和0.2 mm/r，工序工時減少為25秒。每加工1000件油殼油孔，采用普通麻花鉆的刀具費用約為80元，采用拋物線鉆頭的刀具費用僅約55元。