管道開孔機(jī)麻花鉆頭基本角度
帶壓開孔機(jī)的麻花鉆頭是XJ-DN50及以下管道開孔時(shí)所常用的鉆頭形式,是從管道上加工出孔的刀具,又是孔加工刀具中應(yīng)用最廣的刀具。但帶壓開孔機(jī)所用麻花鉆頭更為特殊一些。因其容屑槽成螺旋狀而形似麻花而得名,其螺旋槽有2槽、3槽或更多槽,但以2槽最為常見(jiàn),帶壓開孔機(jī)麻花鉆可被夾持在手動(dòng)、液壓的麻花鉆手持式鉆孔工具還可以應(yīng)用于鉆床、銑床、車床乃至加工中心上使用,材料一般為高速工具鋼或硬質(zhì)合金。搞清楚麻花鉆的基本角度,才能正確地加工和使用。下面簡(jiǎn)要介紹一下麻花鉆的角度:
1、螺旋角β
螺旋角是帶壓開孔機(jī)鉆頭螺旋槽上最外圓的螺旋線展開成直線后與鉆頭軸線的夾角,由于螺旋槽上各點(diǎn)的導(dǎo)程相同,因而鉆頭不同直徑處的螺旋角是不同的,外徑處螺旋角最大,越接近中心螺旋角越小,增大螺旋角則前角增大,有利于排屑,但鉆頭剛度下降,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角為18°~38°,對(duì)于直徑較小的鉆頭,螺旋角應(yīng)取較小值,以保證鉆頭的剛度。
2、前角γOm
由于帶壓開孔機(jī)麻花鉆的前刀面是螺旋面,主切削刃上各點(diǎn)的前角是不同的。從外圓到中心,前角逐漸減小,刀尖處前角約為30°,靠近橫刃處則為-30°左右,橫刃上的前角為-50°~-60°;
3、后角αOm
麻花鉆主切削刃上選定點(diǎn)的后角,是通過(guò)該點(diǎn)柱剖面中的進(jìn)給后角αOm來(lái)表示的,柱剖面是過(guò)主切削刃選定點(diǎn)m,作與鉆頭軸線平行的直線,該直線繞鉆頭軸心旋轉(zhuǎn)所形成的圓柱面,αOm沿主切削刃也是變化的,越接近中心αOm越大。麻花鉆外圓處的后角α,通常取8°~10°,橫刃處后角取20°~25°,這樣能彌補(bǔ)由于鉆頭軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而使主切削刃上各點(diǎn)實(shí)際工作后角減小所產(chǎn)生的影響,并能與前角變化相適應(yīng);
3、主偏角κrm
主偏角是主切削刃選定點(diǎn)m的切線在基面投影與進(jìn)給方向的夾角,麻花鉆的基面是過(guò)主切削刃選定點(diǎn)包含鉆頭軸線的平面,由于鉆頭主切削刃不通過(guò)軸心線,故主切削刃上各點(diǎn)基面不同,各點(diǎn)的主偏角也不同,當(dāng)頂角磨出后,各點(diǎn)主偏角也隨之確定,主偏角和頂角是兩個(gè)不同的概念;
4、鋒角2φ
鋒角是兩主切削刃在與其平行的平面上投影的夾角,較小的鋒角容易切入工件,軸向抗力較小,且使切削刃工作長(zhǎng)度增加,切削層公稱厚度減小,有利于散熱和提高刀具耐用度;若鋒角過(guò)小,則鉆頭強(qiáng)度減弱,變形增加,扭矩增大,鉆頭易折斷,因此,應(yīng)根據(jù)工件材料的強(qiáng)度和硬度來(lái)刃磨合理的鋒角,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的鋒角2φ為118°;
5、橫刃斜角ψ
橫刃斜角是主切削刃與橫刃在垂直于鉆頭軸線的平面上投影的夾角,當(dāng)麻花鉆后刀面磨出后,ψ自然形成,橫刃斜角ψ增大,則橫刃長(zhǎng)度和軸向抗力減小,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的橫刃斜角約為50°~55°。
總之,弄清帶壓開孔機(jī)麻花鉆頭的各種角度是麻花鉆頭生產(chǎn)的基礎(chǔ),加工時(shí)還是要注意麻花鉆頭加工時(shí)的以下幾點(diǎn):
1、帶壓開孔機(jī)麻花鉆頭的直徑受孔徑的限制,螺旋槽使鉆芯更細(xì),鉆頭剛度低;僅有兩條棱帶導(dǎo)向,孔的軸線容易偏斜;橫刃使定心困難,軸向抗力增大,鉆頭容易擺動(dòng)。因此,鉆出孔的形位誤差較大。
2、麻花鉆的前刀面和后刀面都是曲面,沿主切削刃各點(diǎn)的前角、后角各不相同,橫刃的前角達(dá)-55°。切削條件很差;切削速度沿切削刃的分配不合理,強(qiáng)度最低的刀尖切削速度最大,所以磨損嚴(yán)重。因此,加工的孔精度低。
3、鉆頭主切削刃全刃參加切削,刃上各點(diǎn)的切削速度又不相等,容易形成螺旋形切屑,排屑困難。因此切屑與孔壁擠壓摩擦,常常劃傷孔壁,加工后的表面粗糙度很低。