用钻头在实体材料上加工孔叫钻孔。各种零件的孔加工,除去一部分由车、镗、铣等机床完成外,很大一部分是由钳工利用钻床和钻孔工具(钻头、扩孔钻、铰刀等)完成的。在钻床上钻孔时,一般情况下,钻头应同时完成两个运动;主运动,即钻头绕轴线的旋转运动(切削运动);辅助运动,即钻头沿着轴线方向对着工件的直线运动(进给运动),钻孔时,主要由于钻头结构上存在的缺点,影响加工质量,加工精度一般在IT10级以下,表面粗糙度为Ra12.5μm左右、属粗加工。
钻床设备
常用的钻床设备有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床三种,手电钻也是常用的钻孔工具。
⒈台式钻床
简称台钻,是一种在工作台上作用的小型钻床,普遍做法就是在原有的摇臂式钻床上进行改装,利用液压阻尼器来控制钻头的进给速度。
由于加工的孔径较小,故台钻的主轴转速一般较高,转速可高达近万转/分,亦在400转/分左右。主轴的转速可用改变三角胶带在带轮上的位置来调节。台钻的主轴进给由转动进给手柄实现。在进行钻孔前,需根据工件高低调整好工作台与主轴架间的距离,并锁紧固定(结合挂图与实物讲解示范)。台钻小巧灵活,使用方便,结构简单,主要用于加工小型工件上的各种小孔。它在仪表制造、钳工和装配中用得较多。
⒉立式台钻
简称立钻。这类钻床的规格用钻孔直径表示。与台钻相比,立钻刚性好、功率大,因而允许钻削较大的孔,生产率较高,加工精度也较高。立钻适用于单件、小批量生产中加工中、小型零件。
⒊摇臂钻床
它有一个能绕立柱旋转的摇臂、摇臂带着主轴箱可沿立柱垂直移动,同时主轴箱还能摇臂上作横向移动。因此操作时能很方便地调整刀具的位置,以对准被加工孔的中心,而不需移动工件来进行加工。摇臂钻床适用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。
划线
由于开始钻孔时的位置精度基本上取决于样冲眼的位置,这样就把动态控制孔的位置精度在一定程度上转化为样冲眼位置的冲制精度上来。考虑到打样冲眼在控制孔的位置精度时所起的重要的作用,所以,在具体操作时应注意:
①选取刀头锋利的高度尺,以便在加工表面上划出孔中心线的沟痕较深,利用样冲移动时孔中心线沟痕对它的阻力作用,来确定样冲眼打制的正确位置。
②为了减少目测孔中心与理想位置的尺寸偏差,应划出各尺寸孔的控制圆或控制方框(由于划线精度的原因,建议采用划控制方框的方法),并在钻削过程中目测的同时,利用卡尺测量的方法,保证其位置精度。③由于把修锉、钻扩底孔进行纠偏方式转移到样冲眼位置偏差的纠正上来,可更有效地减少扩孔纠偏底孔的位置的次数,缩短操作加工时间,所以,打完样冲眼后要仔细检查其位置精度并作必要的纠偏。
钻底孔
底孔的位置正确或者超差较小,可有效地减少扩孔纠偏底孔的位置的次数,缩短操作加工时间,对提高加工精度及加工效率具有特别重要的作用。
步:钻头直径的选择,钻头直径太小,强度弱,加工过程中易折断;钻扩纠偏时,钻头弯曲、偏斜,导致向欲纠偏的相反方向加工,加大了原有的孔的位置误差。钻头直径太大,横刃长,定心性能差,修锉、钻扩纠偏孔的位置的次数相对减少。如果底孔孔径相对图纸规定的孔径较大,有可能对超差的底孔不能消除。故应根据实际情况选择合适的钻头,因为中心钻既能很好定位又能保证足够的刚度和强度,所以在钻底孔时选用中心钻为宜。
第二步:对正样冲眼,中心钻与样冲眼的对正有两种方法,一是用手转动钻夹头,并移动平口钳或转动台钻的工作台,使中心钻与样冲眼对正。二是比较规整的工件尽可能处于浮动状态,依靠钻削力的拉动使工件位置产生微量的移动,让钻头与样冲眼自动对中。
第三步:检测,为了提高孔的位置的检测精度,应对检测结果进行必要的修正:一是测量两孔壁的近点和远点,取平均值。二是采取钻孔后插入相应的量棒再进行测量,以减小游标卡尺测量爪非线型因素对测量结果的影响。