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钻头折断,横刃太长和排屑不畅是两类常见原因

作者:云获客 来源: 技术分享 9 次浏览

钻头横刃是挤入材料而不是切削,横刃过长时轴向力很大。排屑不畅则使扭矩在孔的深处突然升高,断口位置通常不同。

钻头折断,横刃太长和排屑不畅是两类常见原因

钻头中心的横刃不是像主切削刃那样切削,而是把材料挤向两侧。横刃越长,挤入需要的轴向力越大。刃磨后如果没有修短横刃,心厚大,轴向力明显升高。细长钻头在这个压力下容易弯曲,然后折断。这种折断常发生在刚入钻或钻入不深的时候,孔里不一定堆满切屑。

排屑不畅是另一类折断。切屑在螺旋槽里挤死,扭矩突然升高,钻头被扭转剪断。这多发生在孔已经钻深的时候,槽里能看到压实的切屑,断口常在孔内。轴向力过大的折断,槽里是松的,轴向负荷先升高。一个是推力把钻头顶弯,一个是扭矩把钻头扭断,断口深浅和槽里的切屑不一样。

横刃过长时先顶不住轴向力

横刃过长能在刃口上看到。两条主刃不对称,或心厚没有修薄,横刃占的比例很大。入钻跑偏,孔径偏大,轴向力高,然后在弯曲中折断。把横刃修短、主刃磨对称,轴向力下降,入钻不再乱跳。修短以后仍在浅孔折断,再查进给是否过大,或工件表面斜度使钻头单边受力。

进给过大同时加大轴向力和切屑厚度。轴向力的问题在浅孔就会出现,切屑还来不及堵死。减小进给后浅孔不再断,深孔若仍断,就剩下排屑。两种都和进给有关,但出现的孔深不同。浅孔、轴向负荷高、横刃很长,先修横刃。深孔、扭矩突然上升、槽内堵满,再处理排屑。同一种减小进给解释不了所有折断。

钻套间隙过大或主轴振摆,会让钻头一边切削,弯曲和轴向力叠在一起。此时横刃不一定长。看入钻是否一开始就摆、孔口是否椭圆。椭圆孔口加上浅孔折断,要查装夹和刃磨对称,而不只是把横刃磨短。刃磨对称、装夹稳定以后仍断在浅处,轴向力才主要来自横刃和进给。

排屑不畅时扭矩在孔深处升高

孔越深,切屑沿螺旋槽退出的路程越长。韧性材料的切屑又长又黏,容易在槽里结团。扭矩在钻到某一深度时突然上升,断口在孔内,槽里是压实的屑。入钻阶段的轴向力折断还没有深到需要长程排屑。啄钻把切屑分段退出,针对的是这种堵塞。折断若发生在第一次啄钻之前的浅处,啄钻帮不上,那是轴向力。

内冷堵住或冷却到不了钻尖时,切屑在孔底受热粘住,排屑更差。外缘发蓝,说明热在孔底积聚。横刃引起的浅孔折断,刃带不一定发蓝,因为摩擦时间短。看到蓝色刃带和槽内烧结的切屑,先恢复冷却和分屑,而不是只修横刃。冷却正常、切屑短、仍在浅孔折断,再回到轴向力。

外缘磨损以后,摩擦扭矩上升,钻头容易在孔壁上挤死。刃带磨秃、发亮或烧伤。这既不是新钻头横刃长,也不是切屑突然堵满。横刃长的新钻头外缘仍锋利。切屑堵死时外缘可能还新,槽是满的。外缘已经磨秃,应重磨或更换。只加大冷却,恢复不了刃带已经失去的尺寸和锋利。

钻通的出口若是斜面或交叉孔,钻头单边受力,会在钻透瞬间折断。断口在孔的末端,槽里不一定有压实切屑,横刃也不一定长。这种折断只和出口形状有关。把出口支撑好或减小钻透前进给,折断消失。平端面的不通孔里也断,就不是出口抓刀,要回到横刃和排屑。

螺旋槽磨得过浅时,横刃即使已经修短,深孔仍然排不出屑。槽深是排屑空间,横刃是轴向力来源。两处都不合格时,浅孔和深孔都会断。用刃磨合格、槽深正常的钻头对照。对照钻头只在深孔断,问题在排屑条件。只在入钻断,问题在轴向力、对称和装夹。两边都不断,原来的钻头就是刃磨不合格。

折断以后看断在多深,槽里有没有压实切屑,横刃和两条主刃是否对称。浅、槽净、横刃长,是轴向力。深、槽满、扭矩突增,是排屑。外缘磨秃或出口是斜面,要靠刃带和断口位置另分出来。只统一减小进给,这几类折断里只有一部分会减轻,横刃长度和槽里的堵塞并不会因此改变。浅孔和深孔的断口要分开看,才对得上轴向力和扭矩。