安徽柳工起重机有限公司 (蚌埠 233010) 韩 谊
尽管现在在机械加工中大量使用了数控设备,但摇臂钻床及立式钻床等普通钻床仍然有着极为广泛的应用。在钻削加工中扩孔、锪孔和倒角(见图1)是极其常见的加工方法,在进行这些加工时,几乎都是采用麻花钻来加工,但要用麻花钻手工刃磨出好的扩孔钻或锪孔钻是需要有很好的钻头刃磨技术的,并不是一门能够轻松掌握的技术。
图1
在用麻花钻扩孔、锪孔和倒角时,由于工件上已钻有初孔,钻头无法自动找正中心,因此在加工过程中极易产生扎刀现象,使工件的加工表面产生严重抖纹,而且工人操作时具有一定的危险性,很容易使钻头折断或工件飞出,很不安全,长期这样野蛮操作对设备的加工精度影响也很大。
由于扩孔、倒角和锪孔只是加工深度不同,这里以锪孔为例来说明加工时的情况,在加工如图1a所示的沉孔时,钻头无法自动找正底孔的中心,极易扎刀,主轴和工件的抖动很剧烈,整个工艺系统刚性极差。我们知道在车削细长轴时,可以通过采用负后角来改善工艺系统刚性,在这里我们一样可以采用这一方法。但要注意麻花钻在加工时的实际后角是小于钻头磨好后的后角的,因此我们不需磨出负后角,只需将后角磨为 0°就可以了。当把钻头后角磨为 0°后,可以发现工件在钻床上很容易就找正了,抖动也消失了,工艺系统的刚性得到了明显改善。但新的问题也随之产生了——切削时的轴向抗力非常大,使切削变的很困难,且已加工面的表面粗糙度非常差。这是因为后角磨为 0°后,后刀面先于切削刃与工件加工面接触而造成的,然而这也正是我们所需要的,我们只需要控制后刀面的高度就可以控制钻头的轴向抗力了。另外我们在刃磨麻花钻时,还可以将扎刀的另一个因素——前角考虑进去。
经过认真地试验、比较,最终确定了一套很容易掌握的刃磨方法,同样以图1a为例:
(1)先用正常的麻花钻刃磨方法将钻头粗磨好,顶角角度磨成 90°。
(2)这时钻头的主切削刃并不是一条直线,可以先修磨前角(前刀面)使之成为一条直线,也可以保持原样不修磨(见图2)。
图2
(3)左手持钻柄,右手持钻尖,两手保持同样高度,使钻头轴线保持水平,略低于砂轮中心或与砂轮中心等高,钻头轴线与砂轮呈 45°角,两手无需上下摆动和转动,直接靠向砂轮面轻磨两下即可。钻头旋转 180°修磨另一条切削刃,这样钻头的两个后刀面就形成两个新的后角为-2°~0°的小后刀面,宽度在1mm左右最好,略宽些也没关系(见图3A向)。
(4)如果新形成的小后刀面较宽,就在砂轮上将其修磨成宽度不超过1mm的小窄面。
图3
(5)因底孔直径为10mm,故我们在钻头上略大于孔径2mm处,即φ12mm处继续修磨窄后刀面,将φ12mm以外的小窄面宽度修磨至0.5mm甚至更小。
这样磨出的锪孔钻可使工件自动找正,同时轴向抗力也恰到好处,加工面的表面粗糙度也比较理想。刃磨方法也无需太多技巧和经验。另请注意:上述刃磨方法是指工件材质为钢件,如果工件材质为尼龙、胶木等材料时,先完全按照一般的麻花钻刃磨方法磨好钻头,然后只需将钻头前角刃磨为0°即可,后角可不需改动。