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在機械制造中，小孔的鉆削加工比較普遍，特別是鐘表零件、柴油機零件、電子零件等產(chǎn)品的小孔加工更為突出。由于小直徑鉆頭的直徑小、強度低、剛性差，容易折斷，再加上操作者使用不盡合理，導致小孔的加工精度難以_，因此小孔的鉆削加工難度大。本文結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗簡略介紹小直徑鉆頭在設計和使用過程中應注意的一些問題，以_小孔加工的尺寸精度和小直徑鉆頭的合理使用。
1小直徑鉆頭的結(jié)構(gòu)設計
通常所說的小直徑鉆頭一般是指f1～3mm的鉆頭，小直徑鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀與標準大直徑鉆頭一樣，均由鉆芯直徑d0、螺旋角b、鋒角2f等組成，但柄部形式和各結(jié)構(gòu)參數(shù)有所不同。
由于小直徑鉆頭直徑比較小，強度低、剛性差，因此在設計時應充分考慮這些因素，以便采取適當?shù)拇胧?br /> 材料的選擇
小直徑鉆頭的材料一般都選用W6Mo5Cr4V2高速鋼。這主要是因為W6Mo5Cr4V2高速鋼的碳化物細小，分布均勻，抗彎曲強度比W18Cr4V高出10%～15%，韌性高出50%～60%，機械性能好。
盡量增大鉆芯的直徑d0
小直徑鉆頭的強度、剛性在很大程度上取決于鉆芯的直徑、螺旋溝槽與鉆背寬度的比值。通常標準鉆頭的鉆芯直徑d0應是鉆頭直徑d的0.125～0.15倍。容屑槽寬度q與鉆背寬度p的比值一般是(1～1.3)：1，但是對于小直徑鉆頭來說，應按以下數(shù)據(jù)來選定
d0=0.3dq:p=0.5:1
若容屑槽寬度為0.5mm，鉆背寬度_應該是1mm。按上述原則選取d0、q、p時，可以使小直徑鉆頭斷面積增加30%左右，彎曲強度、扭轉(zhuǎn)剛度相應地將提高2倍左右。此時鉆芯不做成正錐度，以免減少容屑槽截面積，妨礙排屑。增大鉆芯直徑后，會相應減少切削刃寬度，增加橫刃長度，造成鉆孔的軸向力也相應地增大，為了減小軸向力，可適當?shù)啬バM刃，以提高鉆孔的效率。
采用較小的螺旋角b
大直徑標準鉆頭的螺旋角一般在25°～32°內(nèi)變化。通常增大螺旋角，能獲得較大的前角，使切削輕快，容易排屑，切削變形所需要的能量_小，相應地降低了切削溫度。但是對于小直徑鉆頭來說，增大螺旋角會減小端截面的面積，影響鉆頭強度，容易引起鉆頭振動和崩刃現(xiàn)象，另一方面，當螺旋角較小時，有利于切屑的排除，因而小直徑鉆頭的螺旋角b一般取10°～15°比較合適。
鋒角2f的確定
鋒角2f又稱為頂角，它與切削厚度有如下關(guān)系
ac=(f/2)sin(2f/2)=(f/2)sinf
式中ac——切削厚度(mm)f——每轉(zhuǎn)進給量(mm/r)
由上式可知，當鋒角2f增大時，切削厚度和單位長度上切削刃的負載也隨之增大。此外，小鋒角的鉆頭在鉆削時，定心準確，跳動偏擺小，可以提高孔的加工精度，一般選取2f=90°～105°。
2小直徑鉆頭在使用過程中存在的問題
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(xiàn)的問題，才能有的放矢地采取必要措施，以_鉆孔的順利進行。
1)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。
2)鉆小孔的切削速度高，鉆頭產(chǎn)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_，加劇了鉆頭的磨損。
3)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_會使鉆頭損壞。
4)由于小直徑鉆頭的剛性較差，容易損壞彎曲，致使鉆孔產(chǎn)生傾斜。
3小直徑鉆頭的使用方法和注意事項
小直徑鉆頭在使用過程中，由于存在上述問題，同時受工件材質(zhì)、質(zhì)量要求、鉆孔部位等不同情況的限制，所采取的技術(shù)措施相應地也要改變。
1)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_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(gòu)上裝一個小重陀，靠其重量達到進給目的。
2)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(shù)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。
3)選用精度較高的鉆床，小直徑鉆頭所用的鉆床要求主軸的靈敏度和旋轉(zhuǎn)精度高，振動小、剛性好，主軸跳動應小于0.005mm，鉆頭用專用的小卡簧裝夾，而不采用鉆夾頭或三爪卡盤直接裝夾鉆頭。采用卡簧裝夾可以使定位準確可靠，受力均勻并能抵消一部分偏擺誤差，提高鉆頭的旋轉(zhuǎn)精度，但絕不可用砂布、紙片加粗鉆頭柄進行裝夾。
4)由于小直徑鉆頭的有效長度比較短，在鉆通孔時，當鉆孔深度_鉆頭的有效長度，如果工件允許，可以采用兩邊鉆孔的方法。
5)小直徑鉆頭在鉆削小孔時要求鉆床的轉(zhuǎn)速要高，由于一般鉆床的精度低，當轉(zhuǎn)速太快時，容易產(chǎn)生振動，對鉆孔不利。但是通常小直徑鉆頭速度又不能太低，為了使鉆削小孔時鉆頭平穩(wěn)，減少振動，應選用高速(特別是硬質(zhì)合金小直徑鉆頭所要求速度_)，一般都在v=7～10m/min。
6)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(shù)，達到提高小直徑鉆頭壽命的目的，_進行充分的冷卻，一般用透明防銹水作為冷卻液_。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。
7)為了獲得滿意的鉆削效果，小直徑鉆頭應進行良好的刃磨，修磨鋒角2f時，需要_左右兩切削刃對稱，且兩切削刃上的后角要相等。由于小直徑鉆頭增加了鉆芯直徑，從而導致了軸向力增大，為了克服這些缺點，應認真地修磨橫刃，修磨后橫刃為直徑的10%為宜。在實際鉆孔過程中，根據(jù)不同的加工材料，可以把橫刃修磨得更小。但是_要注意鉆芯中心左右對稱，如果兩條主切削刃和橫刃不對稱，在鉆削時，載荷_會加在一個切削刃上，從而使小直徑鉆頭產(chǎn)生徑向擺動，導致小直徑鉆頭在鉆削加工中損壞。