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[摘要]卧式车床高效钻孔装置安装在卧式车床刀台上,用溜板箱遥控杆控制进给,进给量按设备使用特性可根据产品材质、结构等选择,这解决了利用传统尾座手动进给存在断削、力量不均、切削效率低等问题,最终完成钻孔工作。
这种方法特别适用于加工φ6-φ70之间孔,进给稳定,排屑速度快,相比传统尾座钻孔法效率能够提高3倍,既省时又省力。
[关键词]高效钻孔装置效率
中圖分类号:TG511 文献标识码:TC 文章编号:1009―914X(2013)28―0606―02
一、概述
1.1技术背景:
卧式车床钻孔时利用尾座上固定的莫式7:24锥柄,再把合钻头完成钻孔工作,这是传统方法,在工件旋转后,通过手摇尾座把手达到钻削的目的。
如果钻孔的直径较大,或材料较硬时,摇尾座手动很费力;如果钻细长孔、钻头自身排屑性能又不好、钻头难以冷却,就要频繁的将钻头摇出,带出切屑,同时将冷却液浇到钻头的切削刃上进行冷却,若孔细且较深,那么通过手摇尾座进行钻孔工作,可想而知耗费的人力和时间会非常大。
本装置适用于卧式车床钻孔,控制溜板箱电动按钮实现钻孔工作,可节省大量人力和时间,从而大大提高加工效率。
二、本装置加工方法
2.1装置本身特点:
卧式车床高效钻孔装置是针对上述问题,利用电动控制代替手摇进给,从而提高钻孔效率,是一种简便、易懂、易操作、成本低廉的装置。
2.2具体技术方案如下:
卧式车床高效钻孔装置由“可夹式莫式锥柄机构”与“锥柄麻花钻头”组成【见图一】。
可夹式莫式锥柄机构由莫式锥柄与夹块组成,夹块材质为25号钢,首先在万能铣床加工7:24锥度槽,然后与莫式锥柄组焊,焊接好后再利用万能铣床加工可夹式莫式锥柄机构下端面,钻头与下端面的平行度要控制在0.02mm之内。以保证钻头与锥柄机构之间轴向同心要求。
最后将该装置安装在卧式车床刀台上【见图二】,加工工件时利用尾座在工件上打标准中心孔;再将百分表安装在工件上,通过溜板箱前后运动,同时利用标准垫片对可夹式莫式锥柄机构外圆打表找正,确保钻头与零件之间同轴度在0.02m之内,即可进行钻削工作,特别适用于加工φ6-φ70之间孔。
图一:卧式车床高效钻孔装置
图二:卧式车床高效钻孔装置安装在卧式车床上
三、本装置用麻花钻头修磨方法
3.1修磨技巧:
本装置用麻花钻头的刃磨要求主要是两切削刃的对称性,一般刃磨时,只需刃磨对称的两个主后面即可。而适合本装置的麻花钻刃磨应同时保证顶角、主后角和横刃斜角等几何参数都基本正确。
卧式车床高效钻孔装置用麻花钻头在刃磨时应根据工件材料、加工要求,采用特殊的刃磨方法。刃磨主切削刃的技巧与钻床等其它设备相同,在这里不做解释,本装置用麻花钻头的刃磨主要是修磨横刃,在横刃工作时,由于形成很大的负前角,所以在钻削时,横刃是挤压和刮削孔的中心部位,使轴向力增大,从而产生大量热和消耗大量的能量。同时,由于横刃较长,削弱了钻头的定心力,因此,对横刃进行修磨,是改善本装置用麻花钻头切削性能的重要措施。将横刃磨短,可减小负前角的负值,从而减小轴向力,增强麻花钻的定心能力。修磨横刃的原则是:工件材料较软和有形位精度要求的,横刃可修磨得短一些;当工件材料较硬时,横刃可修磨得长一些,以保证横刃的强度。
3.2修磨方法:
刃磨前先检查并修整砂轮,使砂轮表面平整;右手握在离切削刃约30mm处,左手握住钻头柄部作定位支承;将钻头轴线与砂轮圆柱面索线在水平面的夹角等于顶角的一半;车床钻头轴线略高于砂轮水平中心平面处,将一侧的主切削刃慢慢靠近砂轮;产生火花后,右手轻轻施压,缓慢地使钻头绕自己的轴线由主切削刃向主后面转动,左手则配合右手作缓慢地同步下压运动,并逐步加压,其下压的速度和幅度随主后角的大小变化;按上述动作不断反复刃磨,直至达到刃磨要求;以双手操作动作不变,将钻头转过180°,用同样的方法磨出另一侧的主切削刃;刃磨后应不断地把钻头侵入冷水中冷却后,再继续刃磨,以防止钻头退火,影响使用寿命。
3.3修磨后的检测
检测钻头是否刃磨合格的方法是,取一块橡皮泥,轻轻压人钻头的切削刃部,观察切削刃的反向状况,可显示出主切削刃各处在主后面形成的主后角的大小和有无负后角的现象存在。
四、本装置使用过程
4.1使用过程:
首先将加工工件装卡到机床卡盘上并找正,然后利用尾座在工件上打标准中心孔,再将本装置安装在刀台上,利用百分表找正,确保钻头中心与零件之间轴向同心要求,加工的同时浇注冷却液,并注意排屑(通过实践证明钻头每切削深度为5mm,然后退出零件端面排屑较合理),最后通过控制快速走刀摇杆完成钻孔加工。
五、本装置的有益效果
5.1加工效率高:
通过实践验证,加工φ50×115mm深孔,用传统尾座方法钻孔时间为30分钟,用本装置加工时间约为10分钟(机床主轴转数200n/min,进给量0.2mm),加工效率是传统方法的3倍。
5.2推广性强:
通过实践证明,本装置可以由优钻刀体和优钻刀片代替麻花钻头,加工硬度较高的零件,我公司有一种零件“导向套”材质为T8,图纸要求加工φ36×120mm深孔,孔的公差要求为(0-0.035mm),粗糙度要求为Ra3.2μm,用传统方法加工需要先钻φ35孔,然后用内孔刀精车,加工时间为2小时/件,而用本装置装卡优钻直接一次钻孔即可完成加工,内孔公差、粗糙度都满足图纸要求,加工时间约为13分钟/件,效率是传统方法的8倍。
本装置还可用在数控卧车上,利用编程操作完成钻孔工作,实现自动化加工;若零件需要打标准中心孔,且批量较大,还可用中心钻代替本装置中的麻花钻头,代替尾座完成加工零件标准中心孔的工作。
5.3使用简单、操作方便、省时省力:
本装置只需将可夹式莫式锥柄机构安装锥柄麻花钻头,固定在刀台上即可,工作时机床操作人员用快速走刀摇杆操作,而不是传统方法需要手动操作尾座摇柄,大大节省了人力的浪费。
参考文献
[1] [西德]O.R朗格W.斯泰因希尔珀 编着.王成焘 曹永上 译.滑动轴承.机械工业出版社,1986.
[2] 闻邦椿主编.机械设计手册第五版(第3卷)[M] .北京:机械工业出版社,2010.
作者简介
李存禹(1984-),男,大学本科,07年毕业于辽宁工业大学数控技术及其过程控制方向专业,助理工程师,现任中国有色(沈阳)冶金机械有限公司金三车间施工员。
这种方法特别适用于加工φ6-φ70之间孔,进给稳定,排屑速度快,相比传统尾座钻孔法效率能够提高3倍,既省时又省力。
[关键词]高效钻孔装置效率
中圖分类号:TG511 文献标识码:TC 文章编号:1009―914X(2013)28―0606―02
一、概述
1.1技术背景:
卧式车床钻孔时利用尾座上固定的莫式7:24锥柄,再把合钻头完成钻孔工作,这是传统方法,在工件旋转后,通过手摇尾座把手达到钻削的目的。
如果钻孔的直径较大,或材料较硬时,摇尾座手动很费力;如果钻细长孔、钻头自身排屑性能又不好、钻头难以冷却,就要频繁的将钻头摇出,带出切屑,同时将冷却液浇到钻头的切削刃上进行冷却,若孔细且较深,那么通过手摇尾座进行钻孔工作,可想而知耗费的人力和时间会非常大。
本装置适用于卧式车床钻孔,控制溜板箱电动按钮实现钻孔工作,可节省大量人力和时间,从而大大提高加工效率。
二、本装置加工方法
2.1装置本身特点:
卧式车床高效钻孔装置是针对上述问题,利用电动控制代替手摇进给,从而提高钻孔效率,是一种简便、易懂、易操作、成本低廉的装置。
2.2具体技术方案如下:
卧式车床高效钻孔装置由“可夹式莫式锥柄机构”与“锥柄麻花钻头”组成【见图一】。
可夹式莫式锥柄机构由莫式锥柄与夹块组成,夹块材质为25号钢,首先在万能铣床加工7:24锥度槽,然后与莫式锥柄组焊,焊接好后再利用万能铣床加工可夹式莫式锥柄机构下端面,钻头与下端面的平行度要控制在0.02mm之内。以保证钻头与锥柄机构之间轴向同心要求。
最后将该装置安装在卧式车床刀台上【见图二】,加工工件时利用尾座在工件上打标准中心孔;再将百分表安装在工件上,通过溜板箱前后运动,同时利用标准垫片对可夹式莫式锥柄机构外圆打表找正,确保钻头与零件之间同轴度在0.02m之内,即可进行钻削工作,特别适用于加工φ6-φ70之间孔。
图一:卧式车床高效钻孔装置
图二:卧式车床高效钻孔装置安装在卧式车床上
三、本装置用麻花钻头修磨方法
3.1修磨技巧:
本装置用麻花钻头的刃磨要求主要是两切削刃的对称性,一般刃磨时,只需刃磨对称的两个主后面即可。而适合本装置的麻花钻刃磨应同时保证顶角、主后角和横刃斜角等几何参数都基本正确。
卧式车床高效钻孔装置用麻花钻头在刃磨时应根据工件材料、加工要求,采用特殊的刃磨方法。刃磨主切削刃的技巧与钻床等其它设备相同,在这里不做解释,本装置用麻花钻头的刃磨主要是修磨横刃,在横刃工作时,由于形成很大的负前角,所以在钻削时,横刃是挤压和刮削孔的中心部位,使轴向力增大,从而产生大量热和消耗大量的能量。同时,由于横刃较长,削弱了钻头的定心力,因此,对横刃进行修磨,是改善本装置用麻花钻头切削性能的重要措施。将横刃磨短,可减小负前角的负值,从而减小轴向力,增强麻花钻的定心能力。修磨横刃的原则是:工件材料较软和有形位精度要求的,横刃可修磨得短一些;当工件材料较硬时,横刃可修磨得长一些,以保证横刃的强度。
3.2修磨方法:
刃磨前先检查并修整砂轮,使砂轮表面平整;右手握在离切削刃约30mm处,左手握住钻头柄部作定位支承;将钻头轴线与砂轮圆柱面索线在水平面的夹角等于顶角的一半;车床钻头轴线略高于砂轮水平中心平面处,将一侧的主切削刃慢慢靠近砂轮;产生火花后,右手轻轻施压,缓慢地使钻头绕自己的轴线由主切削刃向主后面转动,左手则配合右手作缓慢地同步下压运动,并逐步加压,其下压的速度和幅度随主后角的大小变化;按上述动作不断反复刃磨,直至达到刃磨要求;以双手操作动作不变,将钻头转过180°,用同样的方法磨出另一侧的主切削刃;刃磨后应不断地把钻头侵入冷水中冷却后,再继续刃磨,以防止钻头退火,影响使用寿命。
3.3修磨后的检测
检测钻头是否刃磨合格的方法是,取一块橡皮泥,轻轻压人钻头的切削刃部,观察切削刃的反向状况,可显示出主切削刃各处在主后面形成的主后角的大小和有无负后角的现象存在。
四、本装置使用过程
4.1使用过程:
首先将加工工件装卡到机床卡盘上并找正,然后利用尾座在工件上打标准中心孔,再将本装置安装在刀台上,利用百分表找正,确保钻头中心与零件之间轴向同心要求,加工的同时浇注冷却液,并注意排屑(通过实践证明钻头每切削深度为5mm,然后退出零件端面排屑较合理),最后通过控制快速走刀摇杆完成钻孔加工。
五、本装置的有益效果
5.1加工效率高:
通过实践验证,加工φ50×115mm深孔,用传统尾座方法钻孔时间为30分钟,用本装置加工时间约为10分钟(机床主轴转数200n/min,进给量0.2mm),加工效率是传统方法的3倍。
5.2推广性强:
通过实践证明,本装置可以由优钻刀体和优钻刀片代替麻花钻头,加工硬度较高的零件,我公司有一种零件“导向套”材质为T8,图纸要求加工φ36×120mm深孔,孔的公差要求为(0-0.035mm),粗糙度要求为Ra3.2μm,用传统方法加工需要先钻φ35孔,然后用内孔刀精车,加工时间为2小时/件,而用本装置装卡优钻直接一次钻孔即可完成加工,内孔公差、粗糙度都满足图纸要求,加工时间约为13分钟/件,效率是传统方法的8倍。
本装置还可用在数控卧车上,利用编程操作完成钻孔工作,实现自动化加工;若零件需要打标准中心孔,且批量较大,还可用中心钻代替本装置中的麻花钻头,代替尾座完成加工零件标准中心孔的工作。
5.3使用简单、操作方便、省时省力:
本装置只需将可夹式莫式锥柄机构安装锥柄麻花钻头,固定在刀台上即可,工作时机床操作人员用快速走刀摇杆操作,而不是传统方法需要手动操作尾座摇柄,大大节省了人力的浪费。
参考文献
[1] [西德]O.R朗格W.斯泰因希尔珀 编着.王成焘 曹永上 译.滑动轴承.机械工业出版社,1986.
[2] 闻邦椿主编.机械设计手册第五版(第3卷)[M] .北京:机械工业出版社,2010.
作者简介
李存禹(1984-),男,大学本科,07年毕业于辽宁工业大学数控技术及其过程控制方向专业,助理工程师,现任中国有色(沈阳)冶金机械有限公司金三车间施工员。