微型钻头的改善钻孔方法

微型钻头的钻头修磨方法~

刃磨钻头主要掌握几个技巧：1、刃口要与砂轮面摆平。磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。2、钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系，取60°就行，这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置，二者要统筹兼顾，不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角，或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。3、由刃口往后磨后面。刃口接触砂轮后，要从主切削刃往后面磨，也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮，而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。钻头切入时可轻轻接触砂轮，先进行较少量的刃磨，并注意观察火花的均匀性，及时调整手上压力大小，还要注意钻头的冷却，不能让其磨过火，造成刃口变色，而至刃口退火。发现刃口温度高时，要及时将钻头冷却。4、钻头的刃口要上下摆动，钻头尾部不能起翘。这是一个标准的钻头磨削动作，主切削刃在砂轮上要上下摆动，也就是握钻头前部的手要均匀地将钻头在砂轮面上上下摆动。而握柄部的手却不能摆动，还要防止后柄往上翘，即钻头的尾部不能高翘于砂轮水平中心线以上，否则会使刃口磨钝，无法切削。这是最关键的一步，钻头磨得好与坏，与此有很大的关系。在磨得差不多时，要从刃口开始，往后角再轻轻蹭一下，让刃后面更光洁一些。5、保证刃尖对轴线，两边对称慢慢修。一边刃口磨好后，再磨另一边刃口，必须保证刃口在钻头轴线的中间，两边刃口要对称。有经验的师傅会对着亮光察看钻尖的对称性，慢慢进行修磨。钻头切削刃的后角一般为10°-14°，后角大了，切削刃太薄，钻削时振动厉害，孔口呈三边或五边形，切屑呈针状；后角小了，钻削时轴向力很大，不易切入，切削力增加，温升大，钻头发热严重，甚至无法钻削。后角角度磨的适合，锋尖对中，两刃对称，钻削时，钻头排屑轻快，无振动，孔径也不会扩大。6、两刃磨好后，对直径大一些的钻头还要注意磨一下钻头锋尖。

通常，钻削微型深孔采用分步钻孔序列，即周期性退出钻头，以便折断切屑，防止堵塞。分步钻孔也有助于防止在孔底持续挤压，这一点在加工冷作硬化材料时尤为重要。Brenner指出，一般认为分步切削就得把钻头完全退出来，其实不然。若采用中断进给(几转或短时)，同样可以断屑。另外，完全退出钻头还易产生喇叭口以及将部分切屑留在孔内，所以不得不对其再切削。这些情况都是不希望出现的。许多问题往往发生在钻孔深度的最后20%这一段内。Brenner指出，这是因为随着孔的逐渐加深、切屑排出十分困难的原因所致。具体的解决办法因工件及材料的状况而异。应用工程师应按具体情况确定分步切削方案。谈到加工线路板的微钻，虽然从钻头材质和直径大小来看，同设计用于加工韧性材料的微钻十分相似，但是，两者的切削几何参数却有很大差异。M.A.Ford公司的Kueter指出，虽然经过仔细安装调试，线路板钻头也可用于加工较硬的材料，但Ford公司一般不这么做，宁肯精心制备适用于韧性工件材料的专门钻头。一个重要的方向是尽量缩短槽长，以提高钻头的强度。Kueter还特别说明，用户要求钻削25.4mm的深孔，但我们提供的钻头槽长不一定要达到25.4mm，一般提供槽长为9.525mm或12.7mm的钻头即可。Kueter指出，有些线路板钻头制成所谓“阶梯式柄部。”例如，一支直径为0.1524mm的钻头，钻削孔深为1.524mm，槽全长也制成1.524mm，但钻头工作部分直径不直接从槽尾连接到直径3.175mm的柄部，而是通过一个0.762mm中间直径加以过渡。对此Kueter认为，钻削韧性材料时，钻头伸出长度应尽量短，所以加一段过渡直径的结构是不可取的。Kueter还指出，从几何参数的角度来看，线路板钻头通常采用较大的螺旋角，沟槽截面尺寸也较其它微钻薄。而对于加工不锈钢和其它难加工材料的微钻，则采用较小的螺旋角和较厚的沟槽截面尺寸。他还指出，为了减小微钻上的应力，制成倒锥——直径向柄部方向减小——是十分必要的。倒锥量一般为0.005～0.127mm。因为钻头槽长常小于25.4mm，所以每25.4mm长度上的倒锥通常为0.0127～0.0254mm。Kueter强调，只要钻孔有深度，就需要倒锥度。特别是对钛合金等加工中出现“回缩”的材料，若没有适当的倒锥度，钻头将被胶结在孔里。Kueter介绍了一家用户为克服钛合金加工时“回缩”现象的独特方法：要求工具厂供应的钻头钻尖处径向跳动处于公差上限，这样在钻孔时扩张量较大，工件“回缩”也不至于抱住钻头。

为了改善钻头的切割几何尺寸，优化新材料的切削数据，我们需要进行试验性的检查。利用在车、钻组合实验台上测到的数据，研制出了一种计算钻孔时过程力的方法，这种方法的基础是在正交旋转试验中取得的特征数据。
如果成功地利用车削时测到的现有数据对钻孔过程进行模拟，那么钻孔过程可以得到更好的理解和检查钻孔是最重要的切削加工工艺之一。在典型的转动部件上，钻孔加工的时间约占30%。无论是在钻孔时还是车削时，钻刃或刀刃在一般情况下总是处在连续的切割中，而且使用的也是同样的刃具材料，因而就这一点而言，钻与车的过程是相似的。
车与钻主要区别
车与钻之间的主要区别包括，钻孔时有一个以上的刃在切割；钻头刃上的切削速度在0与实际切削速度之间变化，这就是说，切削速度越低切削条件就越恶劣，尽管如此麻花钻头中心的进给仍然很大。钻头沿钻刃边上的几何形状变化很大(切削角、后角、楔形角、倾斜角)。钻头横刃根据尖锐程度的不同对钻头的轴向力有着重大的影响；由于钻孔里的空间被封闭，钻屑从钻孔中排出受到很大的阻碍，周期性地排屑或控制之下的冷却润滑剂循环可以对这种情况有所改善。
如果成功地利用车削时测得的数据对钻孔过程进行模拟，那么所有这些挑战以及在对用麻花钻切屑进行试验性调查时遇到的困难都可以得到更好的解决。
切削力是钻孔试验的基础
考虑到沿着钻头刃边的切削角和倾斜角变化甚大，切削速度取决于半径，应当从采用类似刀刃几何形状的车削时取得的切削数据，或者是通过从正交的切割实验的换算，对钻孔时的力具情况加以模拟，并通过现实的钻孔实验加以检查。同时应当估计到，在钻头正中心横刃部位，切削速度与进给速度相比非常小，钻孔过程不仅可以按照Kienzle切削力模型进行描述，而且还必须另外用变形力份额来加以扩大。图1显示的是这种方法，以及由此产生的优化钻孔几何形状的可能性。在钻头上，切削角γ典型的变化范围在横刃上的-50°和外径上的+30°之间。由于横刃的原因或钻头尖部的直径，主刃不是位于半径射线上。这就是说，它通过k/2的偏移得到一个取决于半径的倾斜角λ。图2表示来自CAD数据和使用共焦的测量显微镜通过光学测量取得的钻头几何形状分析。
钻孔分布在同心扇区
为了能够在分析当中顾及到沿钻头刃边的钻刃的几何形状变化，钻孔可以划分为同心扇区(见图3)。若简单地假设为在一个扇区内的切割性能是恒定的，那么来自一系列采用相应刀刃几何形状和切削数据的试验中的数据，必须也能换算到钻孔上。其切削力是全钻孔在所有扇区上的总和。
由于对划分扇区制订模型的思路还需要利用按照钻头调整过的刀刃几何形状和切削数据进行大量的车削试验，因而需要研发一种新的模型，它可以从车削的正交基准切削中推导出钻头上的力和力矩。为此，必须了解刀刃上的各种角和切削速度对力的影响。为了对钻孔过程建立模型，首先要测算出这些参数对特定的切削力和进给力的影响。根据半径的容积份额各有不同Kienzle公式通过求和计算出全钻孔的相应力。为了确定模型的参数需要在车和钻的加工试验中进行大量的测量。为此，在一台NC车床的刀具转塔上每一个加工站点安装一个Kistler切削力测力计Typ 9121和一个Kistler钻孔平台Typ 9271A(见图4)。这些试验可以在不同的冷却润滑条件下来进行。计算切削和进给力的基础是Kienzle方程，该方程分别以特定的切削力和进给力与切削面积的乘积来表示
刀刃几何形状影响切削力
众所周知，特定的切削力和进给力在很大程度上取决于刀刃几何形状，而刀刃几何形状在钻头上是沿半径变化的。因此，必须在第一步中，从0切削角的正交车试验和从使用麻花钻头的钻孔试验中测出切削角和倾斜角之比的依存关系。例如，给出了从测量中求出的车削和钻孔的主刀刃上切削力的比值。这些值可以通过切削角γ(r)和倾斜角λ(r)的校正因数互相换算。与车削的切削能力相比，钻孔的切削能力也可以用系数AC或BC加以表示。横刃的换算与此类似。
按照Kienzle求切削力的公式
根Kienzle的力公式，第二步中可以用前面确定的kc1.1(r)的值测定主刃和横刃上的切削力。同时，还要考虑到使用横刃时切削容积的校正。这种校正符合这样一个事实：钻头在这个部位的切削体积构成尖锐的圆形扇区，而不是车削形成的方形。
横刃区发生变形
完全钻孔的切削力是在考虑到作用半径的情况下主刃和横刃切削力的总和。以车时的测量数据和为钻孔而计算出的切削力或进给力比和在钻孔时测量的力为基础，表明了作为进给函数的误差。因此，尤其是在横刃区，也就是在钻头的中心，这里的切削速度非常低，还需要对那里发生变形过程的分力做出模型。

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融安县18282452223： 如何提高钻孔精度,如何提高钻孔精度知识 - ？
辕伟华安： 提高钻孔精度可以从以下几个方面考虑. 1、刃磨好钻头 要想钻出好精度的孔,首先应该做的就是磨好钻头,刃磨的钻头不仅要保证顶角、后角以及横刃斜角,两主切削刃长度相等且对称钻头中心线对称、两主后刀面光滑.同时对于不同的情况...

融安县18282452223： 深孔小钻头在钻的时候怎样才能保证不断钻头？
辕伟华安： 小钻头钻深孔,在钻孔时要轻进刀,多提起清理钻头上的切屑,防止钻头被切屑挤死而折断.每次进刀的深度随着孔越钻越深,进刀的深度要越来越少,不要怕麻烦.另外在钻孔时,不要给钻头加过多的冷却液,冷却液加的多了,不利于切削的排出.只需要在钻头提起清理切屑时顺便用粘了冷却液或者油的毛刷抹一下钻头就可以了.钻头在钻孔时,钻头要垂直入钻,如果钻头入钻时不垂直,钻头也容易折断.

融安县18282452223： 钻小孔有什么高招?特别是钻头出头时不产生毛边! - ？
辕伟华安： 用钻头研磨机修磨出来的钻头,钻头出头时就不会出毛边,我们公司使用的是东莞拓尔机械的钻头研磨机,钻孔效果很好.

融安县18282452223： 如何改善钻头的加工途径及直槽钻与扁钻的特点? ？
辕伟华安： 你好,钻头的加工途径在钻头的钻尖处增加两条切削刃,其相对于切削平面的夹角小于第一切削刃相对切削平面的夹角,从而提高了钻头的切削寿命;另外形成的切削将相...

融安县18282452223： 钻孔加工精度很低,实际生产中为提高孔加工精度,可采取哪些措施? - ？
辕伟华安： 仔细刃磨钻头,使两个切削刃的长度相等,从而使径向切削力互相抵消,减少钻孔时的歪斜;用钻模为钻头导向,这样可减少钻孔开始时的引偏,特别是在斜面或曲面上钻孔时更为必要.

融安县18282452223： 小钻头该怎么磨才好? - ？
辕伟华安： 用东莞拓尔精密机械的高精度钻头研磨机就可以了产品特点:本机为傻瓜式钻头研磨机,研磨精准且快速,操作简单,无需技巧即可轻松研磨.价格经济,大大节省成本,提高使用效益.配置台湾师傅之制造钻石砂轮,只需一块砂轮即可完成所有工序,角度精确,寿命长.电子控制式强力DC马达:频率稳定,马力强,可长时间使用.本钻头研磨机具有先端角(顶角)、逃隙角(后角)、中心横刃大小随意调整,可替代中心钻定位更精确.本机设有静点(中心点)大小调整功能,能随钻孔材料材质、速度做有效配合,能控制工件的品质与精度并延长钻头的寿命. http://www.thorgrinder.com/cnproductshow/?66-1-Drill-grinder.html

融安县18282452223： 为保证质量且防止钻头折断,钻孔时应采取哪些措施 - ？
辕伟华安： 第一 加注冷却液或润滑液 第二 就是在钻头上开分屑槽,使铁屑变细便于排出. 第三 钻一会而就把钻头提前来一下,可以使堵在孔里面的铁屑排除,钻深孔更应该注意这点

融安县18282452223： 用钻头钻孔,工件钻出头时有个斜面,不好钻怎么办? - ？
辕伟华安： 一般如果直接用钻头钻孔,由于钻头的摆动,钻头很难钻到中心点.钻头一旦钻入点偏离了钻床主轴的中心点,钻头会在入钻后,孔钻的越深,孔的中心线会偏离的越来越远.所以,在钻孔前,先使用中心钻把孔的中心定位,钻出中心孔.然后再用钻头往下钻孔,就不会使孔越钻越偏了.不过在钻孔前,最好把工件先固定住,再钻中心孔,再钻孔.

融安县18282452223： 普通钻头在钻削深孔、细长孔时采用什么方法?应注意的事项是什么? - ？
辕伟华安： 钻深孔、细长孔时,要把工件固定住.先用中心钻点孔,然后再用钻头钻孔,这样钻头在钻孔时,就不会使孔钻斜.钻头在钻深孔时,钻头的峰角要磨的平一些,这样有利于钻屑的排出.另外,在钻孔时,要勤把钻头提起,及时清理钻头上的钻屑,防止钻头被钻屑挤死,从而使钻头折断.在钻深孔时,不要加过多的冷却液.冷却液加的多了,虽然冷却效果好,但是也会使钻屑不容易排出来.只需要用粘有冷却液的毛刷,在钻头提起清理钻屑时,给钻头上刷一些冷却液就可以了.钻头在每次往下钻孔时,一次不要进的太多.尤其是在孔钻的越来越深时,更要勤把钻头提起清理钻屑.

融安县18282452223： 钻头钻孔如何控制孔大小? - ？
辕伟华安： 关键看要攻丝丝锥的螺距而定,对于10毫米以下的小螺丝底径、直接可用公称直径减去螺距,就是要攻丝前打眼儿的尺寸.例如要做成M10的螺母、底孔打眼钻头直径是10-1.5=8.5MM.如果要大于10毫米的螺孔、用公称尺寸-(螺距乘1.0825)...