金粉講堂精彩回顧---淺孔鉆關鍵技術及其在機加工中的應用

3月10日，株洲鉆石技術專家倪高明做客金粉講堂，通過視頻講解，帶來了針對淺孔鉆的關鍵技術及其在機加工中的應用，并同參與觀眾互動答疑，回復了淺孔鉆應用中的各類問題。

 我們挑選了現(xiàn)場觀眾提出的一些典型問題，供大家參考學習

Q1：請問，淺孔鉆，打軟材料（Q235），總是鐵屑纏繞，怎么改善？是提高轉(zhuǎn)速，還是增大進給？謝謝

A：首選提高轉(zhuǎn)速，次選提高轉(zhuǎn)速的同時降低進給。

原理：由離心力公式F=m*v²/r可知，離心力的大小與線速度的平方成正比，隨著轉(zhuǎn)速提高，鐵屑受到的離心力加大，更容易甩斷，所以首選提高轉(zhuǎn)速；隨著進給的降低，鐵屑厚度會變薄，強度會下降，有利于離心力將其折斷。但是，進給降低對加工效率影響較大，因此次選。

Q2：今天用了一把淺孔鉆，擴孔，側(cè)壁有劃痕是什么原因，怎么解決？

A：擴孔時有劃痕的原因很多。我們按劃痕產(chǎn)生的原因可以簡單進行分類。可能性最高的，刀桿與孔壁發(fā)生刮擦。如轉(zhuǎn)速太高（刀桿擺動明顯）、進給過大（切削阻力導致刀桿變形）、懸伸太長（撓曲變形）；其次，為鐵屑刮傷孔壁?？梢赃x用斷屑性能更好的槽型等；可能性最小的，旋轉(zhuǎn)退刀時刀片刮傷孔壁。仔細觀察一下是什么原因并做相應的調(diào)整進行。

說明：整硬鉆頭，結構對稱，因此原則上其徑向受力是可以互相抵消的。淺孔鉆分內(nèi)刃和外刃，結構天然不對稱。因此，淺孔鉆設計時會進行平衡計算，確保內(nèi)刃、外刃受的切削力盡可能平衡掉。平衡計算預設前提是實體上鉆孔（標準產(chǎn)品無法針對擴孔進行平衡計算，因為切削余量未知），用于擴孔時，淺孔鉆平衡性反而會下降。所以，淺孔鉆可以用于擴孔加工，但是不建議如此使用。

Q3：淺孔鉆鉆完后孔徑變小怎么回事？

A：一般有兩種可能。被加工材料硬度比較高，淺孔鉆鉆削時出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，導致孔徑變??；更大的可能還是刀片磨損導致的。

Q4：刀尖磨損如何避免？

A：首選要明確一個概念，正常的磨損不需要避免，反而是應該的，說明使用很合理。至于如何判斷是否正常磨損，可以參考公司樣本上面的圖示。

Q5：淺孔鉆壓力一般多少合適？

A：推薦10bar左右，加工長鐵屑時壓力越大越好。

Q6：如何解決振刀問題？

A:優(yōu)先選用抗振性能良好的刀具。如若發(fā)生振刀，適當降低轉(zhuǎn)速和進給

Q7：淺孔鉆加工后精度一般能到多少？

A：IT10~IT12是完全沒有問題。一般來說，淺孔鉆加工后孔的實際尺寸比公稱尺寸大0.05~0.1mm。

Q8：鉆頭打316L不銹鋼如何斷屑？

A：參照樣本，選擇合適的刀片槽型和加工參數(shù)，一般都是斷屑的。此外，加工時，盡可能采用內(nèi)冷方式并加大冷卻液流量與流速

Q9：淺孔鉆一般加工深度可以達到多少？

A：標準產(chǎn)品可達5倍徑。比如鉆26mm孔，最大鉆深可達130mm。

Q10：刀桿纏鐵屑怎么辦？

A：想辦法斷屑。長屑材料的斷屑是個難題，請檢查刀片槽型、參數(shù)選擇是否合理，尤其是刀片槽型，必須要保證的。槽型沒錯的基礎上，優(yōu)先選擇高轉(zhuǎn)速低進給。具體參考Q1。

Q11：淺孔鉆鉆螺紋底孔可以嗎？

A：滿足公差要求的情況下，當然可以。對于特殊情況，可能需要進行非標訂制。比如擠壓絲錐螺紋底孔。

Q12：理論上淺孔鉆是雙刃鏜刀加工孔，是這樣的嗎？

A：可以這樣理解，這樣理解更簡單些。

Q13：淺孔鉆可以用于精加工嗎？

A：在條件適合情況下，淺孔鉆確實能達到較高精度。但由于天然的不平衡性、刀桿的剛性等，淺孔鉆主要還是用于孔的粗加工。對于孔徑公差和孔壁粗糙度有特殊要求的，就需要增加后續(xù)工序，如擴孔、鉸孔、鏜孔等。

Q14：淺孔鉆刀片可以修磨嗎？

A：不建議修磨。

Q15：外冷，最多可以鉆到幾倍徑？

A：外冷最多可以加工到5D，但出于刀片耐用度和加工質(zhì)量考慮，還是推薦內(nèi)冷。

Q16：淺孔鉆最小直徑可以做到多少？

A：常見淺孔鉆最小直徑一般從12mm開始。目前，見于公開報道的，淺孔鉆最小直徑可到8.5mm。

Q17：我想知道內(nèi)冷孔是怎樣做出來的？

A：淺孔鉆內(nèi)冷孔常見有兩種。一種是“Y”型內(nèi)冷孔，另一種是螺旋內(nèi)冷孔，先用麻花鉆或者槍鉆鉆孔，然后再對刀體進行扭轉(zhuǎn)?！?/span>Y”型內(nèi)冷孔對鉆體芯厚有削弱，一般用于2D、3D淺孔鉆較多。

Q18：如果遇到排屑不暢，怎么辦？

A：如果常規(guī)措施無法解決排屑問題，可以用啄鉆。我們不推薦啄鉆原因還是因為刀尖壽命受影響。

Q19：淺孔鉆可否用于鉆孔+倒角加工？

A：標準淺孔鉆無法進行鉆孔+倒角。有兩種解決方案，標準淺孔鉆加配倒角環(huán)或者進行非標訂制。

Q20：淺孔鉆可否加工階梯孔？

A：我們不推薦淺孔鉆加工階梯孔。首先，淺孔鉆鉆尖并非180度。另外，加工階梯孔可以認為是擴孔，而我們是不推薦擴孔加工。原因見Q2。

Q21：淺孔鉆不平，到底哪個刀尖先接觸工件？

A：我們的設計原則是內(nèi)刃刀片早幾毫秒先接觸工件。

Q22：如何確保鉆頭正確定位？

A：首先保證主軸（或者刀塔）的精度，精車碰到車床刀塔與主軸不同心的情況。然后選擇跳動小一點的刀柄。其次選盡量短的鉆頭。

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Q23：可以插銑加工嗎？

A：可以進行插銑，但有注意事項，具體可以參考樣本技術資料。

Q24：淺孔鉆可以鉆多少個孔？

A：淺孔鉆刀片壽命與很多因素有關。大概來說，刀片耐用度在20m左右。根據(jù)孔徑、長徑比即可換算成相應孔數(shù)。

Q25：適用疊板加工嗎？

A：不適用。鉆通時會出現(xiàn)圓片，存在二次切削。

Q26：淺孔鉆可以在車床上使用嗎？

A：完全可以。

Q27：MQL怎么樣？用的效果？

A：我們一般說冷卻液有三大作用：冷卻、潤滑、排屑。采用MQL方式，可以起到冷卻和潤滑作用，但排屑作用幾乎沒有，所以只能用于短鐵屑材料且鉆深3D以內(nèi)。

Q28：打貫穿孔怎么樣？

A：貫穿孔可以加工，但有很多注意事項。主要是兩者孔徑差異及相對位置關系。具體可參考樣本資料。

Q29：出口的那個圓片如何防止反面切削或者倒角時擠進已鉆好的孔里？

A：鉆孔完成后建議清理圓片。

Q30：淺孔鉆鉆出的孔偏大還是偏??？有沒有固定變化值？

A：一般來講絕大部分偏大居多，偏小的情況也有。沒有固定變化值的，不同材料不同參數(shù)的變化值都不一樣。

Q31：刀片轉(zhuǎn)位后孔徑會變化嗎？

A：內(nèi)刃刀片轉(zhuǎn)位后不影響孔徑，外刃刀片會影響孔徑，但都在可接受范圍內(nèi)。。

Q32：感覺鉆通孔比鉆盲孔更費鉆頭，是不是這樣？

A：確實如此。鉆盲孔時，內(nèi)刃、外刃始終在切削，淺孔鉆受力大體平衡。加工通孔時，內(nèi)刃刀片先鉆出，脫離工件，此時外刃刀片仍在切削，淺孔鉆受力不平衡，相當于受到了沖擊載荷。另外，加工盲孔時冷卻液會回流將鐵屑強制沖出孔外，通孔鉆透時冷卻液無法回流，此時鐵屑容易堵塞，冷卻效果大打折扣。此外，通孔要鉆透時孔底剩余材料很薄，熱量無法傳導產(chǎn)生高溫，如冷卻不好極易燒傷鉆頭。所以，通孔即將鉆透時，一般要降轉(zhuǎn)，慢進給，加強冷卻。

Q33：鉆孔時哪種鐵屑最好？

A：內(nèi)刃容屑空間小，鐵屑體積不宜過大，最好是寶塔型鐵屑；外刃則是C型鐵屑最好。

Q34：為什么淺孔鉆壽命比整硬麻花鉆低？

A：相比于麻花鉆，淺孔鉆結構不對稱，因此平衡是相對的，不平衡是絕對的。此外，淺孔鉆刀體一般采用合金鋼制作，HRC50左右，相比硬質(zhì)合金材料，剛性差距明顯。

Q35：淺孔鉆關鍵技術有哪些？

A：和麻花鉆一樣，槽型技術（刀片槽型決定斷屑性能、刀桿槽型決定排屑性能）是其關鍵技術之一。此外，與麻花鉆不同之處，平衡計算也是其關鍵技術之一。