鉆孔是指用鉆頭在實體材料上加工出孔的操作。鉆孔的位置精度的控制,實質上是鉆削過程中鉆頭與工件的相互正確位置的控制過程。鉆孔快鉆透時,手動進給用力必須減小,以防進給量突然過大、增大切削抗力,造成鉆頭折斷或使工件隨著鉆頭轉動造成事故。
簡介
在地質勘查工作中,利用鉆探設備向地下鉆成的直徑較小深度較大的柱狀圓孔,又稱鉆井。鉆探石油和天然氣以及地下水的鉆孔直徑較大些。鉆孔直徑和深度大小,取決于地質礦產埋藏深度和鉆孔的用途。
鉆孔各部位的名稱如圖所示。鉆孔起始部位稱孔口,側部稱孔壁,底部稱孔底。鉆孔的直徑簡稱孔徑,孔口直徑稱開孔口徑,孔底直徑稱終孔直徑。從孔口至孔底的距離稱鉆孔深度,簡稱孔深。鉆孔的某一段稱孔段。
概述
用鉆頭在實體材料上加工孔叫鉆孔。各種零件的孔加工,除去一部分由車、鏜、銑等機床完成外,很大一部分是由鉗工利用鉆床和鉆孔工具(鉆頭、擴孔鉆、鉸刀等)完成的。在鉆床上鉆孔時,一般情況下,鉆頭應同時完成兩個運動;主運動,即鉆頭繞軸線的旋轉運動(切削運動);輔助運動,即鉆頭沿著軸線方向對著工件的直線運動(進給運動),鉆孔時,主要由于鉆頭結構上存在的缺點,影響加工質量,加工精度一般在IT10級以下,表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。
操作特點
1. 鉆頭轉速高。
3. 切削量大、排屑困難、易產生振動。
4. 鉆頭的剛性和精度都較差,故鉆削加工精度低,一般尺寸精度為IT11~IT10,粗糙度為Ra100~25。
主要設備
鉆床設備
常用的鉆床設備有臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床三種,手電鉆也是常用的鉆孔工具。
臺式鉆床
簡稱臺鉆,是一種在工作臺上作用的小型鉆床,現在普遍做法就是在原有的搖臂式鉆床上進行改裝,利用液壓阻尼器來控制鉆頭的進給速度。
由于加工的孔徑較小,故臺鉆的主軸轉速一般較高,最高轉速可高達近萬轉/分,最低亦在400轉/分左右。主軸的轉速可用改變三角膠帶在帶輪上的位置來調節。臺鉆的主軸進給由轉動進給手柄實現。在進行鉆孔前,需根據工件高低調整好工作臺與主軸架間的距離,并鎖緊固定(結合掛圖與實物講解示范)。臺鉆小巧靈活,使用方便,結構簡單,主要用于加工小型工件上的各種小孔。它在儀表制造、鉗工和裝配中用得較多。
立式臺鉆
簡稱立鉆。這類鉆床的規格用*鉆孔直徑表示。與臺鉆相比,立鉆剛性好、功率大,因而允許鉆削較大的孔,生產率較高,加工精度也較高。立鉆適用于單件、小批量生產中加工中、小型零件。
搖臂鉆床
它有一個能繞立柱旋轉的搖臂、搖臂帶著主軸箱可沿立柱垂直移動,同時主軸箱還能搖臂上作橫向移動。因此操作時能很方便地調整刀具的位置,以對準被加工孔的中心,而不需移動工件來進行加工。搖臂鉆床適用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。
操作方法
1. 準確劃線
鉆孔前,首先應熟悉圖樣要求,加工好工件的基準;一般基準的平面度≤0.04mm,相鄰基準的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求,使用高度尺劃出孔位置的十字中心線,要求線條清晰準確;線條越細,精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度,而且劃線的一般精度可達到0.25~0.5mm,所以劃完線以后要使用游標卡尺或鋼板尺進行檢驗;若對于劃線后檢驗做的不夠,經常拿著劃錯線的工件進行鉆孔,根本保證不了孔的位置精度;特別是在等級鑒定的考場上,由于學生們心理緊張擔心工件不能按時完成,往往劃完線后不進行檢驗急于鉆孔,等到發現孔的位置精度超差較大時已經晚了。因此,要養成劃完線后進行檢驗的好習慣。
2. 劃檢驗方格或檢驗圓
劃完線并檢驗合格后,還應劃出以孔中心線為對稱中心的檢驗方格或檢驗圓,作為試鉆孔時的檢查線,以便鉆孔時檢查和借正鉆孔位置,一般可以劃出幾個大小不一的檢驗方格或檢驗圓,小檢驗方格或檢驗圓略大于鉆頭橫刃,大的檢驗方格或檢驗圓略大于鉆頭直徑。
3. 打樣沖眼
劃出相應的檢驗方格或檢驗圓后應認真打樣沖眼。先打一小點,在十字中心線的不同方向仔細觀察,樣沖眼是否打在十字中心線的交叉點上,最后把樣沖眼用力打正打圓打大,以便準確落鉆定心。這是提高鉆孔位置精度的重要環節,樣沖眼打正了,就可使鉆心的位置正確,鉆孔一次成功;打偏了,則鉆孔也會偏,所以必須借正補救,經檢查孔樣沖眼的位置準確無誤后方可鉆孔。
打樣沖眼有一小竅門:將樣沖傾斜著樣沖尖放在十字中心線上的一側向另一側緩慢移動,移動時,當感覺到某一點有阻塞的感覺時,停止移動直立樣沖,就會發現這一點就是十字中心線的中心;此時在這一點打出的樣沖眼就是十字中心線的中心,也可以多試幾次,你就會發現樣沖總會在十字中心線的中心處有阻塞的感覺。
4. 裝夾
擦拭干凈機床臺面、夾具表表面、工件基準面,將工件夾緊,要求裝夾平整、牢靠,便于觀察和測量。應注意工件的裝夾方式,以防工件因裝夾而變形。
5. 試鉆
鉆孔前必須先試鉆:使鉆頭橫刃對準孔中心樣沖眼鉆出一淺坑,然后目測該淺坑位置是否正確,并要不斷糾偏,使淺坑與檢驗圓同軸。如果偏離較小,可在起鉆的同時用力將工件向偏離的反方向推移,達到逐步校正。如果偏離過多,可以在偏離的反方向打幾個樣沖眼或用鏨子鏨出幾條槽,這樣做的目的是減少該部位切削阻力,從而在切削過程中使鉆頭產生偏離,調整鉆頭中心和孔中心的位置。試鉆切去鏨出的槽,再加深淺坑,直至淺坑和檢驗方格或檢驗圓重合后,達到修正的目的再將孔鉆出。
注意:無論采用什么方法修正偏離,都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成。如果不能完成,在條件允許的情況下,還可以在背面重新劃線重復上述操作。
6. 鉆孔
鉗工鉆孔一般以手動進給操作為主,當試鉆達到鉆孔位置精度要求后,即可進行鉆孔。受動進給時,進給力量不應使鉆頭產生彎曲現象,以免孔軸線歪斜。鉆小直徑孔或深孔時,要經常退鉆排屑,以免切屑阻塞而扭斷鉆頭,一般在鉆孔深度打直徑的3倍時,一定要退鉆排屑。此后,每鉆進一些就應退屑,并注意冷卻潤滑,鉆孔的表面粗糙度值要求很小時,還可以選用3%~5%乳化液、7%硫化乳化液等起潤滑作用的冷卻潤滑液.
鉆孔將鉆透時,手動進給用力必須減小,以防進給量突然過大、增大切削抗力,造成鉆頭折斷、或使工件隨著鉆頭轉動造成事故。
安全制度
1. 操作鉆床時不可帶手套,袖口必須扎緊,女工必須戴工作帽。
2. 用鉆夾頭裝夾鉆頭時要用鉆夾頭鑰匙,不可用扁鐵和手錘敲擊,以免損壞夾頭和影響鉆床主軸精度。工件裝夾時,必須做好裝夾面的清潔工作。
3. 工件必須夾緊,特別在小工件上鉆較大直徑孔時裝夾必須牢固,孔將鉆穿時,要盡量減小進給力。在使用過程中,工作臺面必須保持清潔。
4. 開動鉆床前,應檢查是否有鉆夾頭鑰匙或斜鐵插在鉆軸上。使用前必須先空轉試車,在機床各機構都能正常工作時才可操作。
5. 鉆孔時不可用手和棉紗頭或用嘴吹來清除切屑,必須用毛刷清除,鉆出長條切屑時,要用鉤子鉤斷后除去。鉆通孔時必須使鉆頭能通過工作臺面上的讓刀孔,或在工件下面墊上墊鐵,以免鉆壞工作臺面。鉆頭用鈍后必須及時修磨鋒利。
6. 操作者的頭部不準與旋轉著的主軸靠得太近,停車時應讓主軸自然停止,不可用手去剎住,也不能用反轉制動。
7. 嚴禁在開車狀態下裝拆工件。檢驗工件和變換主軸轉速,必須在停車狀況下進行。
8. 清潔鉆床或加注潤滑油時,必須切斷電源。
9. 鉆床不用時,必須將機床外露滑動面及工作臺面擦凈,并對各滑動面及各注油孔加注潤滑油。
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