鉆孔是最常見的一種切削加工方式:即利用鉆頭在固態材料上切削或鉆出不同截面的孔(常規是圓形,有時還鉆方形和三角形孔)。鉆孔用的鉆頭是有多個切削刀刃的旋轉型刀具,為了減小鉆孔時導向部分與孔壁間的摩擦,鉆頭自鉆尖向柄部方向逐漸減小直徑呈倒錐狀。高速轉動的鉆頭接近工件,利用壓力及轉速穿過工件,留下孔洞。
鉆頭上一般都有螺旋形的溝槽,切削過程中產生的碎屑就是通過這些溝槽排出的,由于形似麻花,因而又被稱為麻花鉆,螺旋的角度會影響切削刃上前角的大小、刃瓣強度和排屑性能。
鉆頭工作時會產生熱量
這條奇妙的視頻,是ingersoll的鉆頭-16mm 5xD Drill+16mm Tip,鉆的是4140合金結構鋼,不是英格索蘭,多謝蘇州的超越糾正機械君的張冠李戴。
金屬切削加工時產生的鐵屑、碎屑、屑片與鋸齒狀鐵皮以及因切削所產生的熱量將鐵屑熔結或聯合成的不定形金屬物,統稱切屑(swarf)。如果鉆孔切削是機械與金屬之舞,切屑也許可以比作。。。舞跡。。。吧。
日本OSG公司 Mega Muscle Drill
Drill: Mega Muscle 8.0x5D,Material: Ductile Cast Iron 80-55-06,Speed: 3183 RPM (262 SFM)
為啥有的切屑是果皮狀,有的是瓜子狀呢?
金屬材料切削變形時,不僅切屑和已加工表面中的晶粒被拉長或破碎,而且各晶粒的晶格位向也會沿變形方向同時發生轉動,使金屬材料組織出現織構現象。
已加工表面的織構現象對加工表面質量不利(表面鱗刺的產生即與其有關)。由于切屑變形越大,織構現象越嚴重,因此精加工時應采用可減小切屑變形的切削條件,如高速切削、選取較大刀具前角和較小切削厚度、提高刃磨質量、使用潤滑性能好的切削液、通過熱處理工藝降低工件材料塑性等。
加工中,由于工件的金屬材料性能不同,滑移性質也不相同,即使在相同條件下進行切削,所得切屑的類型、尺寸(變形程度)也是不同的,因而產生多種多樣切屑。
a、帶狀切屑:又稱連續狀切屑,內表面光滑,外表面毛茸。加工多晶體的塑性金屬材料,由于切應力與作用于滑移線上的正應力的大小和方向無關,引起位錯式滑移面切變的原子移動是依次發生的,當切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時,一般常得到這類切屑。它的切削過程平衡,切削力波動較小,已加工表面粗糙度較小。
b、節狀切屑:又稱擠裂切屑,與帶狀切屑不同之處在外表面呈鋸齒形,內表面有時有裂紋。這種切屑大多在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時產生。
c、粒狀切屑:又稱單元切屑,如果在擠裂切屑的剪切面上,裂紋擴展到整個面上,則整個單元被切離,成為梯形的單元切屑。
d、崩碎切屑:加工脆性材料(低塑性金屬或因形變硬化使塑性變差的金屬),特別是當切削厚度較大時常得到這種切屑,其形狀不規則,加工表面凸凹不平。硬脆金屬(如高硅鑄鐵、白口鐵等)的切應力與正應力的大小和方向有關,易產生剛性滑移(或稱機械滑移,即由原子層組成的原子群在滑移面上相對于另一些材料層同時滑動)。這種切屑在破裂前變形很小,隨著滑移的產生,滑移帶的不完整性破壞增大,材料所受應力超過了它的抗拉極限,導致宏觀完整性破壞。
本是同根生,相煎何太急
前三種切屑只有在加工塑性材料時才出現。其中,在生產中最常見的是帶狀切屑,切削過程最平穩;節狀切屑的切削力波動最大;粒狀切屑則很少見;而崩碎切屑的切削過程很不平穩,容易破壞刀具,也有損于機床,已加工表面又粗糙,因此在生產中應力求避免。
切屑的形態是可以隨切削條件而轉化的。例如改變節狀切屑的條件,減小刀具前角,減低切削速度,或加大切削厚度,就可以得到粒狀切屑。反之,則可以得到帶狀切屑。掌握了這種變化規律,就可以控制切屑的變形、形態和尺寸,以達到卷屑和斷屑的目的。
切屑控制(又稱切屑處理,斷屑),就是指在切削加工中采取適當的措施來控制切屑的卷曲、流出與折斷,使形成需要的良好屑形。