⑴ 钻头是怎样制造出来的
钻头的成形国内普遍采用轧制工艺。该工艺的最大优点是生产效率高,能充分利用原材料;加工出的钻头坯体内部组织具有纤维连续性,且晶粒细化,碳化物分布均匀,红硬性高。但轧制工艺也有着明显的缺陷,即钻头坯体极易轧裂。在通常情况下,钻头的轧裂率为5%~10%,有时高达20%~40%,每年仅因钻头轧裂就使企业损失数十万元。尤其在当前高速钢材料价格较昂贵的情况下,解决钻头轧裂问题,降低轧裂率,将使企业获得更大的经济效益。
1 轧沟磨背工艺的提出
导致钻头轧裂的因素很多,针对不同轧裂原因,可采取不同的方法降低轧裂率。但已有的方法效果均不理想,不能从根本上解决轧裂问题。通过观察发现,98%以上轧裂钻头的裂纹均出现在刃带与刃沟的交汇处。由此看来,裂纹的产生与刃带的形成直接相关。普通的轧制工艺是在四辊轧机上同时轧出钻头的刃沟、刃背和刃带,即轧沟与轧背同步。针对这一特点,我们提出刃沟和刃带分别成形的工艺方案,即先在四辊轧机上轧出钻头的刃沟,然后在专用磨床上磨出钻头的刃背外圆(刃带也同时形成)。这就是本文拟介绍的轧沟磨背工艺,其主要工艺路线为:轧沟→通磨外圆→ 切尖倒棱→热处理→通磨外圆→精磨外圆→磨背→磨钻尖。
2 轧沟磨背工艺原理
采用轧沟磨背工艺轧沟时,可仍采用原有四辊轧机,只是两个刃背扇形板的截形有所变化,即没有刃带槽。此时,两个刃背扇形板的作用只是固定钻头截形,调整刃背充起量。两种轧制工艺的四辊轧机孔型示意如下图。由图可见,采用轧沟磨背工艺时,由于刃背扇形板不存在刃带槽,钻头截形简单,因此避免了刃带处裂纹的产生。
引起裂纹的原因如下:轧沟轧背时,由于不同规格的钻头刃带尺寸各不相同,因此刃背扇形板上刃带槽的宽度和深度也不同,通常宽度为0.45~0.95mm,深度为0.55~1.15mm。进行热轧时,钻头坯件在扇形板的滚压作用下,加热到临近熔化状态沿轧机孔型流动、延伸,流入刃带槽内的金属便形成钻头刃带。但狭窄的刃带槽使金属不易顺利流动,因而容易产生刃带缺陷。特别是当坯体冷却时,窄而高的刃带处于钻头坯体的边缘,冷却速度最快,易产生应力集中。由于受材料、加热温度、时间和速度、扇形板加工精度等的影响,极易在刃带处产生裂纹。而采用轧沟磨背工艺轧沟时,轧机孔型简单, 结构合理,符合金属流动特性,因此可避免上述现象的发生;同时由于刃带单独成形,也极大地降低了四辊轧机的调整难度,提高了钻芯对称度(麻花钻重要检查项目之一)的精度。
规格(mm) f3 f4.2 f5 f6 f6.8 f8.5 f9 f10
加工方法 轧裂率(%)
轧沟轧背 9 30 12 20 15 27 18 40
轧沟磨背 0 2 0 1 0 2 0 3
采用新工艺轧沟后的钻头坯体经热处理、精磨外圆等工序,然后在专用磨床上磨出刃背。这一工艺过程也可提高钻头工作部分的径向圆跳动精度(也是麻花钻重要检查项目之一)。
3 轧沟磨背工艺的应用效果
是否采用新工艺应视生产中的实际情况而定,如试轧后轧裂率低于5%,而且生产批量较大时,仍可采用轧沟轧背工艺加工直柄麻花钻。但当轧裂率高于5%时,则应采用轧沟磨背工艺。下表所示为我厂部分规格钻头用两种不同工艺方案加工时轧裂率的对比。由表可知,轧沟磨背工艺对降低钻头轧裂率效果非常明显。采用此项工艺后,我厂钻头钻芯对称度合格率由75%提高到80%,径向圆跳动合格率由 85%提高到90%。
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⑵ 机械制造中,常见的加工方法有哪些
常见的机械加工方式有:车削、铣削、磨削、镗、钻、线切割、电火花等。
管机床是大是小,是简单还是复杂,都可分为五大类,这五大类也就是使金属成型的五种基本方法,机械加工有钻削、车削与镗孔、铣削、磨削和牛头刨五种方法,这些加工方法的特征如下:
1、钻削
钻削是在实心金属上钻孔的加工。使用一种称为麻花钻的旋转钻头。用于钻孔的机床称为钻床。钻床也有多种型号与规格。除钻孔外,钻床还可进行其他加工。钻孔时,工件定位夹紧、固定不动;钻头一面旋转,一面钻入工件。
2、车削与镗孔
普通机床是用于车削工件的最常见的机床。车削是从工件上切除金属的加工。在工件旋转的同时,刀具切入工件或沿着工件车削。
镗孔是把金属工件上已钻出或铸出的孔加以扩大或作进一步加工的加工方法。在车床上镗孔是通过单刃刀具一面旋转一面向工件进刀完成的。
3、铣削
铣削是使用旋转刀具切除金属的加工,这种刀具具有多个切削刀刃,称为铣刀。
4、磨削
磨削是使用一种称为砂轮的磨削轮来切除金属的加工方法。磨削对工件进行精加工,加工后的工件尺寸精确、表面光洁。磨削圆形工件时,工件一面旋转,一面向旋转着的砂轮进给。磨制扁平工件时,工件在旋转的砂轮下作往返运动。磨削工艺常用于对经过热处理的坚硬工件进行最后的精加工,使其达到精确的尺寸。
5、牛头刨
刨削、龙门刨刨削与插床插削这些加工均使用单刃刀具加工来生产出精密的平面。我们应当懂得牛头刨床、龙门刨床与插床之间的区别。用牛头刨床加工时,工件向刀具进给,刀具在工件上面作往返运动。用龙门刨加工时,刀具切入工件或向工件进给,工件在刀具下面作往返运动。
插削加工类似于牛头刨加工。插床实际就是立式牛头刨床,只是其刀具是上下运动的。插削加工时,工件如刀具方向作过给运动,根据被加工工件的类型不同,有时呈直线形,有时呈弧形。插床即立式牛头刨床,主要用于切削某些类型的齿轮。
拉床可以归入龙门刨床这一类。拉刀具有多个刀齿。拉床可以用于内加工,例如加工方孔,也可用于外加工,加工平面或某种特定的形状。
根据加工要求,有钻孔、扩孔、镗孔、铰孔、电火花、内圆磨、火焰切割等等
车,铣,刨,磨,镗,钻都属于冷加工。动火的叫热加工。
常见的机械加工方式有:车削、铣削、磨削、镗、钻、线切割、电火花等。
车床加工是机械加工的一部份。车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削加工。在车床上还可用钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥、板牙和滚花工具等进行相应的加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他具有回转表面的工件,是机械制造和修配工厂中使用最广的一类机床加工。
车削内外圆柱面时,车刀沿平行于工件旋转轴线的方向运动。车削端面或切断工件时,车刀沿垂直于工件旋转轴线的方向水平运动。如果车刀的运动轨迹与工件旋转轴线成一斜角,就能加工出圆锥面。车削成形的回转体表面,可采用成形刀具法或刀尖轨迹法。 车削时,工件由机床主轴带动旋转作主运动;夹持在刀架上的车刀作进给运动。切削速度v 是旋转的工件加工表面与车刀接触点处的线速度(米/分);切削深度是每一切削行程时工件待加工表面与已加工表面间的垂直距离(毫米),但在切断和成形车削时则为垂直于进给方向的车刀与工件的接触长度(毫米)。进给量表示工件每转一转时车刀沿进给方向的位移量(毫米/转),也可用车刀每分钟的进给量(毫米/分)表示。用高速钢车刀车削普通钢材时,切削速度一般为25~60米/分,硬质合金车刀可达80~200米/分;用涂层硬质合金车刀时最高切削速度可达300米/分以上。
机械加工方法主要有:车、钳、铣、刨、插、磨、钻、镗、冲、锯等方法。
还可以包括线切割、铸造、锻造、电腐蚀、粉末加工、电镀、各种热处理等。
车:有立车、卧车;新设备有数控车, 主要加工回转体;
铣:有立铣、卧铣;新设备有数控铣,也叫加工中心; 主要加工槽和外形直线面,当然也可以两轴或者三轴联动加工弧面;
刨:主要加工外形直线面,正常情况下加工出来的表面粗糙度没有铣床高;
插:可以理解为立起来的刨床,非常适合非完整圆弧加工;
磨:有平面磨、外圆磨、内孔磨、工具磨等; 高精度表面的加工,加工出来的工件表面粗糙度特别高;
钻:孔的加工;
镗:直径较大、精度较高的孔的加工,较大工件外形的加工。孔还有很多加工方式,如数控加工、线切割等。
镗:主要是通过镗刀或者刀片镗削内孔;
冲:主要是通过冲床冲压成型,可以冲圆或异形孔;
锯:主要是通过锯床切割加工,常用于下料工序。
1.端铣,是指利用铣刀端面铣削工件表面的一种加工方式。
端铣时,由分布在圆柱或圆锥面上的主切削刃担任切削作用,而端部切削刃为副切削刃,起辅助切削作用。端铣刀具有较多的同时工作的刀刃,加工表面粗糙度较低。
2.圆周铣削是通过铣刀分布在圆周上的刀刃对工件表面进行加工的一种铣削工艺。
圆周铣的用途较为广泛,但是在平面铣削中效果较差。加工后表面的质量主要由刀具圆周包络母线定。
3.铣削还有顺铣和逆铣之分,主要是根据刀刃旋转切削方向与进给方向来命名。至于他门的优缺点则仁智见仁,智者见智。
铜的纯度为主要区别,电解铜一般纯度比较高.纯铜适合拉伸,无氧铜适合做电线网线等线缆.
其他的铜材主要是铜合金,铜与锌,锡,铅等的合金.
合金的硬度上升,比如铜锌合金的黄铜含铜量高一点的比如62%,适合磨削,切割,钻孔,刨.但是不适合拉伸.
铜铅合金适合做雕塑.
铸造、锻造、焊接、
金属机械加工的五种基本方法
1 钻削
机床型号繁多,大小不一。现代机床的种类几乎是无限的。有的机床小得可以安装在工作台上,有的机床大得要建造专门的厂房才能容纳得下。有的机床相当简单,而有的机床的构造和操作非常复杂。
不管机床是大是小,是简单还是复杂,都可分为五大类,这五大类也就是使金属成型的五种基本方法。
钻削是在实心金属上钻孔的加工。使用一种称为麻花钻的旋转钻头。用于钻孔的机床称为钻床。钻床也有多种型号与规格。除钻孔外,钻床还可进行其他加工。钻孔时,工件定位夹紧、固定不动;钻头一面旋转,一面钻入工件(见图1)。
2 车削与镗孔
普通机床是用于车削工件的最常见的机床。车削是从工件上切除金属的加工。在工件旋转的同时,刀具切入工件或沿着工件车削(见图2)。
镗孔是把金属工件上已钻出或铸出的孔加以扩大或作进一步加工的加工方法。在车床上镗孔是通过单刃刀具一面旋转一面向工件进刀完成的(见图3)。
3 铣削
铣削是使用旋转刀具切除金属的加工,这种刀具具有多个切削刀刃,称为铣刀(见图4)。
4 磨削
磨削是使用一种称为砂轮的磨削轮来切除金属的加工方法。磨削对工件进行精加工,加工后的工件尺寸精确、表面光洁。磨削圆形工件时,工件一面旋转,一面向旋转着的砂轮进给。磨制扁平工件时,工件在旋转的砂轮下作往返运动(见图5)。磨削工艺常用于对经过热处理的坚硬工件进行最后的精加工,使其达到精确的尺寸。
5 牛头刨刨削、龙门刨刨削与插床插削
这些加工均使用单刃刀具加工来生产出精密的平面。我们应当懂得牛头刨床、龙门刨床与插床之间的区别。用牛头刨床加工时,工件向刀具进给,刀具在工件上面作往返运动(见图6)。
用龙门刨加工时,刀具切入工件或向工件进给,工件在刀具下面作往返运动(见图7)。
插削加工类似于牛头刨加工。
插床实际就是立式牛头刨床,只是其刀具是上下运动的。插削加工时,工件如刀具方向作过给运动,根据被加工工件的类型不同,有时呈直线形,有时呈弧形(见图8)。插床即立式牛头刨床,主要用于切削某些类型的齿轮。
拉床可以归入龙门刨床这一类。拉刀具有多个刀齿。拉床可以用于内加工,例如加工方孔,也可用于外加工,加工平面或某种特定的形状。
还有无数种加工方法,能写一本书。