圖4 切削刃的受力分析
改善鉆削加工的途徑
1．改進(jìn)鉆頭的切削刃
采用新型的刃磨法改進(jìn)鉆尖、橫刃的幾何形狀。以往鉆頭的鉆尖刃磨采用普通刃磨法，先行磨出鋒角即2φ角后，再用砂輪圓周的90°成形棱邊靠手工方式修磨鉆心部分。受到傳統(tǒng)的刃磨方法的限制，鉆頭修磨后對(duì)稱性較差，精度較低，只有采用傳統(tǒng)的118°鋒角才可保證切削刃為直刃。近年來，我公司引進(jìn)了數(shù)控萬能工具磨床，該機(jī)床采用的是比較先進(jìn)的五軸數(shù)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆頭的切削刃部進(jìn)行鏟磨，改動(dòng)鉆頭的切削刃形式，仍可保證較高的刀具精度。于是，我們通過一些改進(jìn)鉆頭鉆尖的幾何角度來嘗試提高鉆頭的使用壽命，提高鉆頭和改善鉆削加工條件。
圖5 切削熱的分布情況
根據(jù)鉆頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我們先對(duì)麻花鉆的鋒角（2φ角）進(jìn)行了改變，采用118°～140°的鋒角分別進(jìn)行試驗(yàn)。在生產(chǎn)現(xiàn)場對(duì)加工情況進(jìn)行跟蹤和掌握，我們發(fā)現(xiàn)在加工鑄鐵時(shí)，采用加大鋒角的鉆頭有一定效果：鉆削加工時(shí)，加工變得輕快，聲音和振動(dòng)明顯減小，孔的表面粗糙度得到提高。從切屑的形狀判斷加工過程平穩(wěn)。但隨著鉆頭的鋒角加大，鉆頭的磨損情況加劇。多次嘗試后發(fā)現(xiàn)，在鋒角為130°左右時(shí)加工最為平穩(wěn)，加工數(shù)量和質(zhì)量明顯提高。
在改善加工中鉆頭橫刃部分軸向受力情況時(shí)，要克服橫刃處負(fù)前角等惡劣的切削條件。我們?cè)跈M刃處理時(shí)，采用大切除的形式鏟磨橫刃，縮短橫刃的寬度，使鉆心的橫刃與主切削刃接近十字交叉，減少鉆削中的軸向力和鉆削中的轉(zhuǎn)矩（見圖6）。經(jīng)實(shí)踐中檢驗(yàn)，鉆頭軸向受力情況改善后，定心精度大為提高。在殼體加工中心上采用此結(jié)構(gòu)的鉆頭，可在一定條件下取消中心鉆，提高加工效率和縮短生產(chǎn)節(jié)拍。該鉆頭已在我公司生產(chǎn)中逐步試驗(yàn)推廣采用。
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