如何提高排孔的加工效率

紀傳軍

摘 要：隨著現(xiàn)代化數(shù)控設備的進步科學技術的不斷發(fā)展，對多孔工件的加工越來越不局限于普通方式的加工，而是更多的追求效率。在下面的論文中將會提出一些方法來探討這些問題。

關鍵詞：排孔加工；切削效率；加工效率；多軸鉆床

1 合理選用機床，提高加工效率

1、加工孔零件常采用一般的數(shù)控鉆床用普通數(shù)控鉆床需要依次找出孔的位置，對于多孔的加工就顯得效率低了。還無法保證孔與孔之間的精度

2、主軸豎直布置且中心位置固定的鉆床，簡稱立鉆。而有多個鉆軸的立鉆，叫做多軸鉆床。

多軸鉆床分為兩種類型：可調(diào)式和固定式。a.可調(diào)式：適合加工多樣不定性孔件，適用范圍較廣。適合單件加工量不大加工產(chǎn)品更換頻繁的企業(yè)。b.固定式：是提高生產(chǎn)效率的最快鉆床設備，固定式多軸鉆床準確耐用，加工的精度較好。

使用多軸鉆床可以多孔一次性加工完成，全程自動化操作，降低了操作工的勞動強度，極大的提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，減少了企業(yè)成本。

2 刀具對鉆孔效率的影響

鉆頭是一種旋轉(zhuǎn)而頭端有切削能力的工具，一般分為高速工具鋼鉆頭和硬質(zhì)合金鋼。根據(jù)工件材料的不同和孔類型的不同選擇合適的鉆頭才能提高鉆孔的效率。

下面就一般孔的加工我們進行比較

1）一般鉆孔所用的鉆頭（如下圖）

a.麻花鉆的直徑受孔徑的限制，螺旋槽使鉆芯更細，鉆頭剛度低；僅有兩條棱帶導向，孔的軸線容易偏斜；橫刃使定心困難，軸向抗力增大，鉆頭容易擺動。因此，鉆出孔的形位誤差較大。

b. 麻花鉆的前刀面和后刀面都是曲面，沿主切削刃各點的前角、后角各不相同，橫刃的前角達-55°。切削條件很差；切削速度沿切削刃的分配不合理，強度最低的刀尖切削速度最大，所以磨損嚴重。因此，加工的孔精度低。

c. 鉆頭主切削刃全刃參加切削，刃上各點的切削速度又不相等，容易形成螺旋形切屑，排屑困難。因此切屑與孔壁擠壓摩擦，常常劃傷孔壁，加工后的表面粗糙度很低

2）四棱帶鉆頭

與傳統(tǒng)的雙棱帶的鉆頭相比，四棱帶鉆頭可以明顯提高加工效率和精度。

Giga-Drill鉆頭就是具有四條棱帶和四個切削刃，其中的兩個切削刃及其棱帶各為一組，分別做粗加工和擴孔加工。通過對兩組切削刃的配置和相應的磨削，使鉆頭具有較高的鉆孔效率和精度（可達IT9），可實現(xiàn)高效加工。在實芯鋁材上鉆孔時，切削速度高達200m/min，進給量達1.5mm/r，并可以得到較高的鉆孔質(zhì)量。

3）空心鉆頭

在加工較大孔徑的排孔空心鉆的加工效率將比一般鉆頭快上許多。鉆孔效率是普通鉆頭的 8～10 倍。當加工一個孔的效率提高了那么將會大大提高整個排孔加工的效率。

3 選擇合適的切削液

切削液分為油基切削液和水基切削液兩大類

1）油基切削液又分切削油和極壓切削油兩種。

a.油基切削液主要是礦物油，少量采用動、植物油或混合油所以易變質(zhì)。它的冷卻性能差，但是潤滑效果好。

b.極壓切削油是通過在礦物油中添加氯、磷、硫等極壓添加劑和防銹劑得到。在高溫高壓下潤滑膜不會破壞，潤滑效果比較好，防銹性能得到提高。

油基切削液的主要作用減少鉆頭的磨損，提高使用壽命和表面粗糙度

2）水基切削液分為水溶液、乳化液和合成切削液三種。

a.水溶液主要是軟水加適量的防霉劑和防銹劑。冷卻效果比較好，適合粗加工及普通磨削加工。

b.乳化液由水和乳化油混合后攪拌形成的一種呈乳白色的液體。

c.低濃度乳化液，適用于粗加工和普通磨削中，主要起冷卻的作用。高濃度乳化液，它適用于精加工以及復雜刀具的加工中，主要起潤滑的作用。

合成切削液是一種高性能切削液，它是由水、各種表面活性劑以及化學添加劑組成的，具有較好的冷卻、清洗、潤滑、防銹性能，良好的熱穩(wěn)定性，而且使用周期長。

根據(jù)使用鉆頭材質(zhì)的不同選用適合的切削液，當鉆頭為高速鋼在低速和中速加工時，最好選用油基切削液或乳化液。在高速加工時，應選用水基切削液。當鉆頭為硬質(zhì)合金時，因為硬質(zhì)合金的硬度超過高速鋼，且具有較好的耐磨性能，在選用切削液時，應盡量使刀具受熱均勻。一般選用油基切削液為好。

選擇合適的切削液可以減少刀具磨損，提高刀具壽命，減少了刀具的裝夾，從而縮短了生產(chǎn)時間，提高了排孔加工效率。

4 減少鉆頭崩斷事故的發(fā)生

鉆孔事故，是提高鉆孔效率和節(jié)約成本的最大障礙。因此必須防止，讓事故的發(fā)生率降到最低程度。在事故發(fā)生后，能及時進行正確的處理。經(jīng)驗證明，鉆孔事故的發(fā)生，雖有客觀原因，但只要主觀上重視，在工作中貫徹執(zhí)行各項操作規(guī)程，熟練掌握技術，認真進行操作，隨時采取有效的預防措施，事故是可以減少和避免的。

5 正確維護機床，增加無故障時間

數(shù)控機床是機械、電氣、液壓、氣動、計算機技術、控制技術、檢測與測量技術、電力拖動技術、PLC等集于一身技術密集型產(chǎn)品。使用者對數(shù)控機床平時的正確維護保養(yǎng)，及時排除故障和及時修理，可延長各種元器件、數(shù)控系統(tǒng)和各種裝置的使用壽命，預防意外事故的發(fā)生，是充分發(fā)揮機床性能和長時間穩(wěn)定工作的基本保證。因此，應建立完善的日常維護保養(yǎng)制度，盡量少開或不開數(shù)控柜及其他各電氣控制柜門，保持散熱通風系統(tǒng)正常工作。而且，在使用過程中出現(xiàn)的各種報警應該及時排除，只有這樣，才能延長數(shù)控加工中心的無故障時間，提排孔加工的使用效率。

6 結束語

綜合上述，只要合理選擇機床和冷卻方式進行冷卻，合理選擇刀具材料和切削用量，就能在很大的程度提高加工精度和工件尺寸精度，降低其加工成本和節(jié)約加工時間，提高加工效率。

參考文獻：

[1]《刀片品種和切削液優(yōu)選專家系統(tǒng)的研究》林勇主編 哈爾濱理工大學出版社