淺談小鉆頭折斷的原因及解決辦法

      1、引言
　　在車床上小孔的鉆削，其加工精度和表面粗糙度要求都比較高，用作配合的孔，一般孔徑的精度為（IT7――IT8），表面粗糙度為（Ra3.2―0.2um）,徑向跳動在0.3mm之內,一方面由于鉆頭較小,極易折斷,造成很大的浪費,并且影響加工精度、加工質量和生產效率。另一方面由于小直徑鉆頭在使用過程中還存在著許多問題，只有弄清小直徑鉆頭在鉆小孔時容易出現的問題，才能有的放矢地采取必要措施，以保證鉆孔的順利進行。
　　
　　2、鉆頭折斷的主要因素
　　鉆頭直徑小、強度不夠，小直徑鉆頭的螺旋角又比較小，不易排屑，所以小直徑鉆頭在使用過程中容易折斷。鉆小孔的切削速度高，鉆頭產生的切削溫度高又不易散熱，特別是鉆頭和工件的接觸部位溫度更高，加劇了鉆頭的磨損。
　　鉆孔過程中，一般多用手動進給，進給力不容易掌握均勻，往往稍不注意就會使鉆頭損壞。由于小直徑鉆頭的剛性較差，容易損壞彎曲，致使鉆孔產生傾斜。
　　（1）鉆頭幾何角度變化
　　鉆頭幾何角度變化是造成鉆頭折斷的主要原因,其中影響最大的是鉆頭鉆刃頂角的變化,所謂鉆刃頂角就是鉆頭兩主切削刃之間夾角。一般標準麻花鉆的鉆刃頂角為118°,當鉆刃頂角大于118°時，兩主切削刃為凹曲線, 當鉆刃頂角小于118°時，兩主切削刃為凸曲線,只有當鉆刃頂角等于118°時兩主切削刃為直線。但鉆頭直徑越小, 鉆刃頂角就越難控制，從而導致鉆削力和扭矩的失衡，迫使鉆頭鉆孔時走偏而使鉆頭折斷。
　　（2）鉆頭徑向跳動或偏擺量的變化
　　鉆頭的回轉精度主要取決于鉆頭的裝夾、鉆夾頭的制造精度和機床主軸的回轉精度，鉆頭徑向跳動或偏擺量過大，易使鉆頭折斷。
　　（3）鉆削軸向力和進給量的變化
　　鉆頭在車床上進行鉆削時，進給量過小，一般每轉只0.001mm左右。它完全靠操作者手感控制，因而進給量和軸向力均勻很難保證，稍有不慎就會導致軸向力和進給量的急劇變化，而使鉆頭折斷。所以越小直徑的鉆頭，進給量過大，都會使鉆頭折斷。
　　（4）車床轉速的影響
　　鉆孔時，它的車床轉速選擇應為：
　　n=1000V/ЛD
　　n――主軸轉速，r/min；
　　D――鉆頭直徑，mm；
　　V ―― 切削速度，m/min。
　　也就是說，鉆頭越小，車床轉速相應的取高一些。
　　（5）操作者和鉆削材料的影響
　　因鉆削時，操作者精力集中、精力分散也是造成鉆頭折斷的原因之一，其次加工材料的影響也很大，尤其是韌性較強的材料，排屑困難易堵塞，也易使鉆頭折斷。
　　（6)其他因素
　　a.由于鉆頭磨損過大，使鉆頭的幾何角度發生變化，這時如果操作者強行鉆入工件，易使鉆頭折斷。
　　b.鉆頭沒有正確定心，鉆孔前的工件端面沒有車平。
　　c.車床尾座產生偏移，鉆頭中心沒有對準工件的旋轉中心，不但擴大了鉆孔直徑，而且也會使鉆頭折斷。
　　d.由于鉆頭伸出過長，產生了徑向跳動，使鉆頭折斷。
　　
　　3、解決辦法
　　（1）鉆孔前必須把工件端面車平，中心處不留有凸頭，并且將鉆頭裝入尾座套筒中，找正鉆頭軸線與工件旋轉軸線重合。
　　（2）為防止鉆頭產生徑向跳動，可以在刀架上加一擋鐵，支持鉆頭的頭部，幫助鉆頭定心。
　　（3）鉆小而深孔時，應先用中心鉆鉆中心孔，以避免將孔鉆歪。在鉆孔過程中必須經常退出鉆頭清除鐵削。
　　（4）鉆小而深孔時，為避免鉆削時抗力大，使孔位偏斜和鉆頭折斷，應選用較高的車床轉速，一般情況下車床轉速取700―1000r/min。
　　（5）由于小直徑鉆頭的強度低、剛性差，容易折斷，所以開始鉆進時，進給力要輕，防止鉆頭彎曲和滑移，以保證鉆孔始切的正確位置。進給時注意手勁和感覺，當鉆頭彈跳時，讓它有一個緩沖范圍，以防止鉆頭折斷，有時只要很小的進給力。進給力太小時，手動進刀不易感覺出來，這時可在進刀機構上裝一個小重陀，靠其重量達到進給目的。
　　（6）當鉆頭剛接觸工件端面和通孔快要鉆穿工件時，由于橫刃首先穿出，軸向阻力增大，易使鉆頭折斷，所以進給量必須減慢，一般情況下，鉆鋼料時，進給量選0.15―0.35 mm/r；鉆削鑄件時，進給量略大些，一般選0.15―0.4mm/r
　　（7）在鉆削過程中，需注意頻繁退鉆，及時提起鉆頭。因為小直徑鉆頭工作時，排屑槽狹窄，排屑不流暢，所以應及時地進行退鉆排屑，退鉆的次數與孔的深度成正比，同時還可借此機會輸入冷卻液，或在空氣中冷卻。采用上述方法，可以減少鉆頭的折斷，以便節省材料、提高生產效率及提高工件的加工質量。
　　（8）小直徑鉆頭在鉆削時，由于排屑不暢，鉆頭和溫度升高較快，為了降低切削溫度，減小切屑、工件和刀具接觸面之間摩擦系數，達到提高小直徑鉆頭壽命的目的，必須進行充分的冷卻，一般用透明防銹水作為冷卻液最好。另外也可以在鉆頭的溝槽涂上一層二硫化鉬，或用粘度低的機械油或植物油進行潤滑，可得到較好的使用效果。
　　
　　結束語
　　綜上所述，為了獲得滿意的鉆削效果，小直徑鉆頭在使用過程中，要注意以上幾個方面，并且由于受工件材質、質量要求、鉆孔部位等不同情況的限制，所采取的技術措施相應地也要改變。