鉆工培訓(xùn)資料

1、 2009 Weatherford. All rights reserved.鉆工培訓(xùn)資料 2009 Weatherford. All rights reserved.目錄 一、鉆床的分類及特點(diǎn) 二、鉆床工藝范圍 三、鉆床工具及刃磨 四、鉆孔變形原理 五、鉆孔的常見缺陷及原因分析 六、搖臂鉆床作業(yè)過(guò)程 2009 Weatherford. All rights reserved. 根據(jù)鉆床的結(jié)構(gòu)形式，鉆床可分為立式鉆床、臺(tái)式鉆床、搖臂鉆床、深孔鉆床及多軸鉆床。其中搖臂鉆床是一種立式鉆床，它操作方便、靈活適用范圍廣，多用于單件或批量生產(chǎn)中帶有多孔的大型零件的孔加工。鉆床的分類及特點(diǎn)搖臂鉆床（如右圖

2、） 內(nèi)立柱2固定在底座上，外面套著外立柱3，外立柱可繞著內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)360度。搖臂可沿著外立柱上下移動(dòng)，但兩者不能作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此搖臂與外立柱一起相對(duì)內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。主軸箱6包括主軸及主軸旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的全部傳動(dòng)變速和操作機(jī)構(gòu)。安裝在搖臂的水平導(dǎo)軌上，通過(guò)手輪操作可使它沿著導(dǎo)軌作水平移動(dòng)。當(dāng)需要進(jìn)行鉆削加工時(shí)，要利用夾緊機(jī)構(gòu)將主軸箱緊固在搖臂導(dǎo)軌上，外立柱緊固在內(nèi)立柱上。 2009 Weatherford. All rights reserved. 搖臂鉆床的主運(yùn)動(dòng)是主軸帶動(dòng)鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是鉆頭的上下運(yùn)動(dòng)；輔助運(yùn)動(dòng)是指主軸箱沿?fù)u臂水平移動(dòng)；搖臂沿外立柱上下移動(dòng)以及搖臂連同外立柱一起相對(duì)與內(nèi)

3、立柱的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。型號(hào)意義： 鉆床的分類及特點(diǎn) 2009 Weatherford. All rights reserved. 主要由主軸、主軸變速箱、進(jìn)給箱、立柱、工作臺(tái)和底座組成。立式鉆床可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪孔、攻絲等加工，立式鉆床適于加工中小型零件上的孔 立式鉆床鉆床的分類及特點(diǎn) 2009 Weatherford. All rights reserved. 鉆床是機(jī)械制造中使用廣泛的一類機(jī)床，作為孔加工機(jī)床，主要用來(lái)加工箱體、機(jī)架等外形較復(fù)雜、沒有對(duì)稱回轉(zhuǎn)軸線的工件上的孔。鉆削加工時(shí)，工件不動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆床可完成鉆孔、鉸孔、锪平面、攻螺紋等工作，其加工方法及所需

4、的運(yùn)動(dòng)如圖所示。 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 攻螺紋 锪孔 刮平面 鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved. 鉆孔：用鉆頭在實(shí)心工件上加工孔叫鉆孔。鉆孔只能進(jìn)行孔的粗加工。IT12左右 Ra12.5左右。鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved. 擴(kuò)孔：擴(kuò)孔用于擴(kuò)大已加工出的孔，它常作為孔的半精加工。 IT10 Ra6.3 余量為0.5-4mm鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved. 鉸孔：鉸孔是用鉸刀從工件壁上切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和

5、表面質(zhì)量。 IT8-7 Ra1.6-0.8 余量可根據(jù)孔的大小從手冊(cè)中查取。鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved. 锪孔:锪孔是用锪鉆對(duì)工件上的已有孔進(jìn)行孔口形面的加工，其目的是為保證孔端面與孔中心線的垂直度，以便使與孔連接的零件位置正確，連接可靠。鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved. 攻絲：絲錐是專門用來(lái)攻絲的刀具。絲錐有機(jī)用和手用兩種，機(jī)用絲錐一般為一支，手用絲錐可分為三個(gè)一組或兩個(gè)一組，即頭錐、二錐、三錐，兩個(gè)一組的絲錐常用，使用時(shí)先用頭錐，后用二錐，頭錐的切削部分斜度較長(zhǎng)，

6、一般有5-7個(gè)不完整牙形，二錐較短，有1-2個(gè)不完整牙形。攻絲時(shí)要合理的選用攻絲扳手，太小攻絲困難，太大絲錐易折斷。 鉆床主要工藝范圍 2009 Weatherford. All rights reserved.鉆床工具及鉆頭刃磨 麻花鉆 有直柄和錐柄兩種。它由柄部、頸部和切削部分組成，它有兩個(gè)前刀面，兩個(gè)后刀面，兩個(gè)副切削刃，一個(gè)橫刃，一個(gè)頂角116118 。 麻花鉆結(jié)構(gòu) 2009 Weatherford. All rights reserved. 麻花鉆存在的缺點(diǎn)： (1) 前角數(shù)值相差太大。鉆頭外緣處主切削刃的前角約為+30；而接近鉆心處，前角約為-30，近鉆心處前角過(guò)小，造成切屑變形大

7、，切削阻力大；而近外緣處前角過(guò)大，在加工硬材料時(shí)，切削刃強(qiáng)度常嫌不足。 (2)橫刃嫌長(zhǎng)，橫刃的前角是很大的負(fù)值，達(dá)-5 4-6 0，從而將產(chǎn)生很大的軸向力。 (3)與其他類型的切削刀具相比，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的主切削刃很長(zhǎng)，不利于分屑與斷屑。 (4)刃帶處副切削刃的副后角為零值，造成副后刀面與孔壁間的摩擦加大，切削溫度上升，鉆頭外緣轉(zhuǎn)角處磨損較大，已加工表面粗糙度惡化。 鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved. 螺旋角： 螺旋角是鉆頭螺旋槽上最外圓的螺旋線展開成直線后與鉆頭軸線的夾角。鋒角2：鋒角是兩主切削刃在與其平行的平面上投影的夾角。 橫刃斜

8、角：橫刃斜角是主切削刃與橫刃在垂直于鉆頭軸線的平面上投影的夾角。 鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved. 擴(kuò)孔鉆 基本上和鉆頭相同，不同的是，它有34個(gè)切削刃，無(wú)橫刃，剛度、導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)，所以加工孔的精度、表面粗糙度較好。鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved.锪孔鉆 有錐形、柱形、端面等幾種。 鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved.附件 鉆頭夾：裝夾直柄鉆頭。 過(guò)渡套筒：聯(lián)接椎柄鉆頭。 手虎鉗：裝夾小而薄的工件。 平

9、口鉗：裝夾加工過(guò)而平行的工件。 壓板：裝夾大型工件。 鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved. 鉆頭的刃磨 鉆頭的后刀面接觸砂輪進(jìn)行刃磨，右手繞鉆頭的軸線作微量的轉(zhuǎn)動(dòng)。左手作上下少量的擺動(dòng)，這樣鉆頭的軸心與砂輪圓柱面母線的夾角等于鉆頭頂角2的一半，可同時(shí)磨出頂角、后角、橫刃斜角，磨好一面再磨另一面，刃磨時(shí)，要隨時(shí)檢查角度的正確性與稱性。為防止發(fā)熱退火，需用水冷卻。鉆床工具及鉆頭刃磨 2009 Weatherford. All rights reserved.2022年5月9日星期一銑工技術(shù) 1.鉆削用量 鉆銷用量與切削層各物理量的關(guān)系如圖

10、4-1所示。選擇鉆削用量的順序依次為背吃刀量進(jìn)給量鉆削速度。 1）背吃刀量ap的選擇 背吃刀量ap應(yīng)根據(jù)加工孔直徑dm來(lái)選擇：當(dāng)dm 35 mm時(shí)，分兩次鉆削，第一次選擇ap=0.35dm，第二選擇ap=0.15dm，即需要進(jìn)行擴(kuò)孔時(shí)，鉆頭直徑d0（2ap）取孔徑的0.30.7倍。 2）進(jìn)給量f的選擇 當(dāng)加工孔的直徑在5 mm以下時(shí)，一般采用手動(dòng)進(jìn)給，選用35 mm的小鉆頭。普通麻花鉆的進(jìn)給量可按經(jīng)驗(yàn)公式f=（0.010.02d0）計(jì)算獲得。鉆床的切削用量和對(duì)刀 2009 Weatherford. All rights reserved.2022年5月9日星期一銑工技術(shù)圖4-1鉆銷用量與切削層

11、10000cndv鉆床的切削用量和對(duì)刀 當(dāng)加工鑄鐵和有色金屬材料時(shí)，進(jìn)給量f可取0.150.50 mm/r；當(dāng)加工鋼件時(shí)，進(jìn)給量f可取0.100.35 mm/r。如采用先進(jìn)鉆型與修磨方法，則能有效降低軸向力，提高進(jìn)給量。 3）鉆削速度Vc的選擇 鉆削速度是指鉆頭切削刃的線速度，表達(dá)式為 （4-1）式中，Vc為鉆削速度，m/min；d0為鉆頭直徑，mm；n為鉆頭轉(zhuǎn)速，r/min。 2009 Weatherford. All rights reserved. 在鉆孔時(shí)，一般情況下都是主軸（刀具）做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，所以要選擇盡量低的鉆削速度。即使加工較大直徑的孔，也要在規(guī)定范圍內(nèi)選擇較低的鉆削速度。同時(shí)，

12、還要考慮被鉆孔工件的材料和表面粗糙度要求及麻花鉆的耐用度。鉆削速度的選擇見表4-1。 表4-1鉆削速度選用表 單位：m/min鉆床的切削用量和對(duì)刀 2009 Weatherford. All rights reserved. 2.鉆孔的對(duì)刀方法 1）按劃線鉆孔 如圖4-2所示，首先根據(jù)加工孔的材料和刀具，合理選擇主軸轉(zhuǎn)速。然后移動(dòng)工件，使鉆頭對(duì)準(zhǔn)劃線的圓心樣沖眼，即試鉆。如發(fā)現(xiàn)有偏心現(xiàn)象，需重新進(jìn)行校準(zhǔn)。但由于鉆頭在工件上已定心，即使移動(dòng)工件再鉆，鉆頭還會(huì)落到原來(lái)位置上，所以，應(yīng)在淺孔坑與劃線距離較大處鏨數(shù)條淺槽，使試鉆孔底變平不再起導(dǎo)向作用，落鉆再試，等對(duì)準(zhǔn)后即可開始鉆孔。當(dāng)鉆頭快要鉆通時(shí)應(yīng)

13、減慢進(jìn)給量，鉆通后方可退刀。圖 4-2按劃線法鉆孔鉆床的切削用量和對(duì)刀 2009 Weatherford. All rights reserved. 2）按靠刀法鉆孔 如圖4-3所示，工件上的孔對(duì)基準(zhǔn)的孔距尺寸精度要求較高時(shí)，如果還采用劃線法鉆孔就不容易控制了，這時(shí)應(yīng)利用銑床縱、橫手輪有刻度的特點(diǎn)，采用靠刀法來(lái)對(duì)刀實(shí)現(xiàn)孔的鉆削加工。具體加工方法如下： （1）先將中心鉆夾在夾頭內(nèi)，使中心鉆外圓與工件基準(zhǔn)剛好靠到后，再向X軸負(fù)方向搖進(jìn)，使中心鉆離開工件，再向Y軸正方向搖進(jìn)s1距離。 （2）在此位置上，靠近另一基準(zhǔn)后，就可搖過(guò)s距離，即對(duì)好左起第一個(gè)孔的中心位置。圖4-3用靠刀法移動(dòng)距離確定孔的中心

14、位置鉆床的切削用量和對(duì)刀 2009 Weatherford. All rights reserved. （3）用中心鉆鉆出錐坑，作為導(dǎo)向定位，然后再用鉆頭鉆孔以免產(chǎn)生偏移。假如直接采用鉆頭鉆削，會(huì)由于刀具橫刃較長(zhǎng)或頂角略不對(duì)稱，造成定心不準(zhǔn)而鉆偏，使尺寸公差難以保證。 （4）中心鉆的鉆削速度不宜太低，如3 mm的中心鉆，主軸可采用950 r/min左右的轉(zhuǎn)速，否則刀具容易受損。 一個(gè)孔鉆削完成后，工作臺(tái)移動(dòng)一個(gè)孔距，再以相同的方法鉆削另一個(gè)孔，這樣加工的孔距容易得到保證。鉆床的切削用量和對(duì)刀 2009 Weatherford. All rights reserved.3.鉆孔時(shí)工件的裝夾 在銑

15、床上鉆孔常采用機(jī)用虎鉗和壓板、螺栓裝夾工件的方法。如圖4-4所示。a）用平口鉗裝夾工件鉆孔b）用壓板、螺栓裝夾工件鉆孔圖4-4 銑床上鉆孔的工件裝夾方法 2009 Weatherford. All rights reserved.1切屑形成過(guò)程及變形區(qū)的劃分各種切削加工的切削運(yùn)動(dòng)，都是由一些簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)單元組合而成的。直線運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，是切削加工的兩個(gè)基本運(yùn)動(dòng)單元。大量的實(shí)驗(yàn)和理論分析證明，塑性金屬切削過(guò)程中切屑的形成過(guò)程就是切削層金屬的變形過(guò)程。切削層的金屬變形大致劃分為三個(gè)變形區(qū)：第一變形區(qū)(剪切滑移)、第二變形區(qū)(纖維化)、第三變形區(qū)(切屑纖維化與加工硬化)。由于工件材料不同，切削過(guò)程中

16、的變形程度也就不同，因而產(chǎn)生的切屑種類也就多種多樣，帶狀切屑， 擠裂切屑， 單元切屑，為切削塑性材料時(shí)產(chǎn)生的切屑，最后一種崩碎切屑為切削脆性材料的切屑。 2切屑的類型 帶狀切屑它的內(nèi)表面光滑，外表面毛茸。加工塑性金屬材料，當(dāng)切削厚度較小、切削速度較高、刀具前角較大時(shí)，一般常得到這類切屑。它的切削過(guò)程平衡，切削力波動(dòng)較小，已加工表面粗糙度較小。 鉆孔變形原理 2009 Weatherford. All rights reserved.擠裂切屑這類切屑與帶狀切屑不同之處在外表面呈鋸齒形，內(nèi)表面有時(shí)有裂紋。這種切屑大多在切削速度較低、切削厚度較大、刀具前角較小時(shí)產(chǎn)生。單元切屑 如果在擠裂切屑的剪切面

17、上，裂紋擴(kuò)展到整個(gè)面上，則整個(gè)單元被切離，成為梯形的單元切屑。 以上三種切屑只有在加工塑性材料時(shí)才可能得到。其中，帶狀切屑的切削過(guò)程最平穩(wěn)，單元切屑的切削力波動(dòng)最大。在生產(chǎn)中最常見的是帶狀切屑，有時(shí)得到擠裂切屑，單元切屑則很少見。假如改變擠裂切屑的條件，如進(jìn)一步減小刀具前角，減低切削速度，或加大切削厚度，就可以得到單元切屑。反之，則可以得到帶狀切屑。這說(shuō)明切屑的形態(tài)是可以隨切削條件而轉(zhuǎn)化的。掌握了它的變化規(guī)律，就可以控制切屑的變形、形態(tài)和尺寸，以達(dá)到卷屑和斷屑的目的。 鉆孔變形原理 2009 Weatherford. All rights reserved.崩碎切屑這是屬于脆性材料的切屑。這種

18、切屑的形狀是不規(guī)則的，加工表面是凸凹不平的。從切削過(guò)程來(lái)看，切屑在破裂前變形很小，和塑性材料的切屑形成機(jī)理也不同。它的脆斷主要是由于材料所受應(yīng)力超過(guò)了它的抗拉極限。加工脆硬材料，如高硅鑄鐵、白口鐵等，特別是當(dāng)切削厚度較大時(shí)常得到這種切屑。由于它的切削過(guò)程很不平穩(wěn)，容易破壞刀具，也有損于機(jī)床，已加工表面又粗糙，因此在生產(chǎn)中應(yīng)力求避免。其方法是減小切削厚度，使切屑成針狀或片狀；同時(shí)適當(dāng)提高切削速度，以增加工件材料的塑性。3切屑控制的措施以上是四種典型的切屑，但加工現(xiàn)場(chǎng)獲得的切屑，其形狀是多種多樣的。在現(xiàn)代切削加工中，切削速度與金屬切除率達(dá)到了很高的水平，切削條件很惡劣，常常產(chǎn)生大量“不可接受”的切

19、屑。所謂切屑控制(又稱切屑處理，工廠中一般簡(jiǎn)稱為“斷屑”)，是指在切削加工中采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制切屑的卷曲、流出與折斷，使形成“可接受”的良好屑形。在實(shí)際加工中，應(yīng)用最廣的切屑控制方法就是在前刀面上磨制出斷屑槽或使用壓塊式斷屑器鉆孔變形原理 2009 Weatherford. All rights reserved.鉆孔的常見缺陷及原因分析 鉆孔與別的切削方法相比，工作條件要困難的多。因?yàn)殂@削時(shí)，鉆頭的工作部分大都處在已加工表面的包圍中，因而引起一些特殊問(wèn)題。例如鉆頭的剛度和強(qiáng)度，容屑和排屑，導(dǎo)向和冷卻潤(rùn)滑等，都會(huì)引起一些鉆孔缺陷。 1. 孔位和孔徑不符 這是由引偏引起的，所謂引偏是指加工時(shí)由

20、于鉆頭彎曲而引起的孔徑擴(kuò)大，孔不圓或孔的軸線歪斜等 2排屑困難在切削速度不高而又能形成連續(xù)切屑的情況下，加工一般鋼料或其它塑性材料時(shí)，常常在前刀面處粘著一塊剖面有時(shí)呈三角狀的硬塊。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在處于比較穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，能夠代替刀刃進(jìn)行切削。這塊冷焊在前刀面上的金屬稱為積屑瘤或刀瘤。積屑瘤的形成是因?yàn)榍行紝?duì)前刀面接觸處的摩擦，使前刀面十分潔凈。當(dāng)兩者的接觸面達(dá)到一定溫度同時(shí)壓力又較高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象，即一般所謂的“冷焊”。切屑從粘在刀面的底層上流過(guò)，形成“內(nèi)摩擦”。 如果溫度與壓力適當(dāng)，底層上面的金屬因內(nèi)摩擦而變形，也會(huì)發(fā)生加工硬化，而被阻滯在底層，粘成一體。這樣粘結(jié)

21、層就逐步長(zhǎng)大，直到該處的溫度與壓力不足以造成粘附為止。 2009 Weatherford. All rights reserved. 所以積屑瘤的產(chǎn)生以及它的積聚高度與金屬材料的硬化性質(zhì)有關(guān)，也與刃前區(qū)的溫度和壓力分布有關(guān)。一般說(shuō)來(lái)，塑性材料的加工硬化傾向愈強(qiáng)，愈易產(chǎn)生積屑瘤；溫度與壓力太低，不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤；反之，溫度太高，產(chǎn)生弱化作用，也不會(huì)產(chǎn)生積屑瘤。走刀量。持一定時(shí)，積屑瘤高度與切削速度有密切關(guān)系。 2.1 積屑瘤對(duì)切削過(guò)程的影響 實(shí)際前角增大，它加大了刀具的實(shí)際前角，可使切削力減小，對(duì)切削過(guò)程起積極的作用。積屑瘤愈高，實(shí)際前角愈大。 增大切削厚度，使加工表面粗糙度增大，積屑瘤的底部相對(duì)

22、穩(wěn)定一些，其頂部則很不穩(wěn)定，容易破裂，一部分連附于切屑底部而排出，一部分殘留在加工表面上，積屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工時(shí)必須設(shè)法避免或減小積屑瘤。 對(duì)刀具壽命的影響，積屑瘤粘附在前刀面上，在相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，可代替刀刃切削，有減少刀具磨損、提高壽命的作用。但在積屑瘤比較不穩(wěn)定的情況下使用硬質(zhì)合金刀具時(shí)，積屑瘤的破裂有可能使硬質(zhì)合金刀具顆粒剝落，反而使磨損加劇。鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 2.2 防止積屑瘤的主要方法降低切削速度，使溫度較低，粘結(jié)現(xiàn)象不易發(fā)生；采用高速切削，使切削溫度高于積屑瘤消失的相

23、應(yīng)溫度；采用潤(rùn)滑性能好的切削液，減小摩擦；增加刀具前角，以減小切屑與前刀面接觸區(qū)的壓力；適當(dāng)提高工件材料硬度，減小加工硬化傾向。 3、切削熱不易擴(kuò)散 所以在金屬切削過(guò)程中，為提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果，就必須減少刀具與工件、刀具與切屑之間磨擦，及時(shí)帶走切削區(qū)內(nèi)因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達(dá)到這些目的，一方面是通過(guò)開發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進(jìn)刀具的幾何形狀,如隨著碳素鋼、高速鋼硬質(zhì)合金及陶瓷等刀具材料的相繼問(wèn)世以及使用轉(zhuǎn)位刀具等，使金屬切削的加工率得到迅速提高；另一方面采用性能優(yōu)良的切(磨)削液往往可以明顯提高切削效率，降低工件表面粗

24、糙度，延長(zhǎng)刀具使用壽命，取得良好和經(jīng)濟(jì)效益。切削液作用有如下幾方面：鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 1.冷卻作用 冷卻作用是依靠切削液的對(duì)流換熱和汽化把切削熱從固體(刀具、工件和切屑)帶走，降低切削區(qū)的溫度，減少工件變形，保持刀具硬度和尺寸。 切削液的冷卻作用取決于它的熱參數(shù)值，特別是比熱容和熱導(dǎo)率。此外，液體的流動(dòng)條件和熱交換系數(shù)也起重要作用，水具有較高的比熱容和大的導(dǎo)熱率，所以水基的切削性能要比油基切削液好。 改變液體的流動(dòng)條件，如提高流速和加大流量可以有效地提高切削液的冷卻效果，特別對(duì)于對(duì)于冷卻效果差的油基切削液，加

25、大切削液的供液壓力和加大流量，可有較提高冷卻性能。在槍鉆深孔和高速滾齒加工中就采用這個(gè)辦法。采用噴霧冷卻，使液體易于汽化，也可明顯提高冷卻效果。切削液的冷卻效果受切削液的滲透性能所影響，滲透性能好的切削液，對(duì)刀刃的冷卻速度快，切削液的滲透性能與切削液的粘度和浸潤(rùn)性有關(guān)。低粘度液體比高粘度液體滲透性能要好，油基切削液的滲透性能比水基切削液滲透性能要強(qiáng)，含有表面活性劑的水基切削液其滲透性能則大大有所提高。切削液的浸潤(rùn)性能與切削液的表面張力有關(guān)，當(dāng)液體表面張力大時(shí)，液體在固體的表面向周圍擴(kuò)張聚集成液滴，這種液體的滲透性能就差；當(dāng)液體表面張力小時(shí)，液體在固體表面向周圍擴(kuò)展，固體液體氣體的接觸角很小，甚

26、至為零，此時(shí)液體的滲透性能就好，液體能迅速擴(kuò)展到刀具與工件，刀具與切屑接觸的縫隙中，便可加強(qiáng)冷卻效果。 冷卻作用的好壞還與泡沫有關(guān)，由于泡沫內(nèi)部是空氣，空氣的導(dǎo)熱性差，泡沫多的切削液冷卻效果會(huì)降低，所以一般含表面活性劑的合成切削液都加入了少量的乳化硅油，起到消泡作用。鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 2.潤(rùn)滑作用 在切削加工中，刀具與切削、刀具與工件表面之間產(chǎn)生磨擦，切削液就是減輕這種磨擦的潤(rùn)滑劑。 刀具方面，由于刀具在切削過(guò)程中帶有后角，它與被加工材料接觸部分比前刀面少接觸壓力也低，因此，后刀面的摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)接近于邊界潤(rùn)滑

27、狀態(tài)，一般使用吸附性強(qiáng)的物質(zhì)，如油性劑和抗剪強(qiáng)度降低的極壓劑，能有效地減少摩擦。前刀面的狀況與后刀面不同，剪切區(qū)經(jīng)變形的切削在受到刀具推擠的情況下被迫擠出，其接觸壓力大，切削也因塑性變形而達(dá)到高溫，在供給切削液后，切削也因受到驟冷而收縮，使前刀面上的刀與切屑接觸長(zhǎng)度及切屑與刀具間的金屬接觸面積減少，同時(shí)還使平均剪切應(yīng)力降低，這樣就導(dǎo)致了剪切角的增大和切削力的減少，從而使工件材料的切削加工性能得到改善。 切削液的潤(rùn)滑作用，一般油基切削液比水基切削液優(yōu)越，含油性、極壓添加劑的油基切削液效果更好。油性添加劑一般是帶有極壓性基( )等的長(zhǎng)連有機(jī)化合物，如高級(jí)脂肪酸、高級(jí)醇、動(dòng)植物油脂等。油基添加劑是通

28、過(guò)極性基吸附在金屬的表面上形成一層潤(rùn)滑膜，減少刀具與工件、刀具與切屑之間的摩擦，從而達(dá)到減少切削阻力，延長(zhǎng)刀具壽命，降低工件表面粗糙度的目的。油性添加劑的作用只限于溫度較低的狀況，當(dāng)溫度超過(guò)200，油性劑的吸附層受到破壞而失去潤(rùn)滑作用，所以一般低速、精密切削使用含有油性添加劑的切削液，而在高速、重切削的場(chǎng)合，應(yīng)使用含有極壓添加劑的切削液。鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 所謂極壓添加劑是一些含有硫、磷、氯元素的化合物，這些化合物在高溫下與金屬起化反應(yīng)，生成硫化鐵、磷化鐵、氯化鐵等，具有低剪切強(qiáng)度的物質(zhì)，從而降低了切削阻力，減

29、少了刀具與工件、刀具與切屑的摩擦，使切削過(guò)程易于進(jìn)行。含有極壓添加劑的切削液還可以抑制積屑瘤的生成，改善工件表面粗糙度。 切削液的潤(rùn)滑作用同樣與切削液的滲透性有關(guān)，滲透性能好的切削液，潤(rùn)滑劑能及時(shí)滲入到切屑與刀具界面和刀具與工件界面，在切屑、工件和刀具表面形成潤(rùn)滑膜，降低摩擦系數(shù)，減少切削阻力。切削液除上述的潤(rùn)滑效果外，最近研究認(rèn)為，切削可以直接滲入到金屬表面的微小裂紋中，改變了被加工材料的物理性質(zhì)，從而降低切削阻力，使切削過(guò)程容易進(jìn)行。 3.清洗作用 在金屬切削過(guò)程中，切削、鐵粉、磨屑、油污等物易粘附在工件表面和刀具、砂輪上，影響切削效果，同時(shí)使工件和機(jī)床變臟，不易清洗所以切削液必須有良好的

30、清洗作用，對(duì)于油基切削液，粘度越低，清洗能力越強(qiáng)，特別是含有柴油、煤油等輕組份的切削液，滲透和清洗性能就更好。含有表面活性劑的水基切削液，清洗效果較好表面活性劑一方面能吸附各種粒子、油泥，并在工件表面形成一層吸附膜，阻止粒子和油泥粘附在工件、刀具和砂輪上，另一方面能滲入到粒子和油污粘附的界面上把粒子和油污從界面上分離，隨切削液帶走，從而起到清洗作用。切削液的清洗作用還應(yīng)表現(xiàn)在對(duì)切屑、磨悄、鐵粉、油污等有良好的分離和沉降作用。循環(huán)使用的切削液在回流到冷卻槽后能迅速使切屑、鐵粉、磨屑、微粒等沉降于容器的底部油污等物懸浮于液面上，這樣便可保證切削液反復(fù)使用后仍能保持清潔，保證加工質(zhì)量和延長(zhǎng)使用周期。

31、鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 4.防銹作用 在切削加工過(guò)程中，工件如果與水和切削液分解或氧化變質(zhì)所產(chǎn)生的腐蝕介質(zhì)接觸，如與硫、二氧化硫、氯離子、酸、硫化氫、堿等接觸就會(huì)受到腐蝕，機(jī)床與切削液接觸的部位也會(huì)因此而產(chǎn)生腐蝕，在工件加工后或工序間存放期間，如果切削液沒有一定的防銹能力，工件會(huì)受到空氣中的水分及腐蝕介質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，造成工件生銹，因此，要求切削液必須具有較好的防銹性能，這是切削液最基本的性能之一。切削油一般都具備一定有防銹能力，如果工序間存放周期不長(zhǎng)，可以不加防銹添加劑，這些防銹添加劑能定向吸

32、附在金屬表面上，形成一層吸附膜，使金屬表面與水、氧等介質(zhì)隔離，直到防銹作用。水基合成切削液要加入水溶性的防銹添加劑，如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙醇胺硼酸鹽、脂肪酸皂等。亞硝酸鈉、硼酸鹽也是良好的水溶性防銹劑，對(duì)于水基切削液，要求Ph=9.5，有利于提高切削液對(duì)黑色金屬的防銹作用護(hù)延長(zhǎng)切削液的使用周期。 5.切削液的性能 儲(chǔ)存穩(wěn)定性好，在機(jī)床和冷卻系統(tǒng)使用和在倉(cāng)庫(kù)貯存期內(nèi)，切削液不應(yīng)產(chǎn)生沉淀或分層， 對(duì)于乳化液和合成型水基切削液，應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性，不會(huì)析油、析皂，對(duì)細(xì)菌和霉菌有一定的抵抗能力，不易發(fā)臭變質(zhì)，使用周期較長(zhǎng)。 對(duì)人體無(wú)害，無(wú)剌激性氣味，便于回收，不會(huì)污染環(huán)境。廢液經(jīng)處理后能達(dá)

33、到國(guó)家規(guī)定的工業(yè)污水排放標(biāo)準(zhǔn)。鉆孔的常見缺陷及原因分析 2009 Weatherford. All rights reserved. 6.1穿好勞保防護(hù)用品。 6.1.1 將工作服袖口、下擺等扎緊。 6.1.2 嚴(yán)禁穿寬松外衣、佩戴有礙操作的飾物、以及帶手套等不規(guī)范且危及到安全的著裝。 6.2檢查機(jī)床線路、開關(guān)是否正常歸零位。 6.2.1 使用機(jī)床前必須驗(yàn)證各線路及行程開關(guān)等的可靠性。 6.2.2 檢查電源接地的可靠性，檢查相序的正確性，檢查急停按鈕的可靠性等。 6.2.3 主軸正反轉(zhuǎn)及空擋手柄是否打到空擋位置等 6.2.4 如下圖為主軸正反轉(zhuǎn)及空擋手柄處在空擋位置的圖片搖臂鉆床作業(yè)過(guò)程 20

34、09 Weatherford. All rights reserved.空擋手柄位置（圖1）正傳手柄在空擋位置（往左搬動(dòng)主軸正轉(zhuǎn)，往右搬動(dòng)主軸反轉(zhuǎn)）主軸裝夾刀具位置 錐柄鉆套 鉆夾頭 直、錐柄鉆頭 （圖2）主軸裝夾刀具部位搖臂鉆床作業(yè)過(guò)程 2009 Weatherford. All rights reserved. 6.3.1 工件和切削刀具等必須裝夾牢固可靠，使用機(jī)床前必須要驗(yàn)證機(jī)床各部位夾緊、松開的可靠性。 6.3.2 鉆頭裝夾：直柄鉆頭（一般鉆削直徑小于14）裝夾時(shí)利用到鉆夾頭如圖，將鉆夾頭套如鉆套中再套入主軸上檢查是否套牢固，再將直柄鉆頭夾緊在鉆夾頭上。錐柄鉆頭則根據(jù)錐柄大小接利用鉆套

35、中間銜接直接套在主軸上同樣也要檢查裝夾是否牢固。 6.3.3 更換鉆頭或夾具時(shí)，錐柄鉆套等各配合部位必須保持清潔，經(jīng)常拆卸的錐柄套嚴(yán)禁敲打使之變型。 6.4 根據(jù)加工要求選擇合適的轉(zhuǎn)速。 6.4.1 根據(jù)加工材料及鉆頭直徑的不同，應(yīng)合理選擇轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量，否則易造成機(jī)床的損壞。 6.4.2 轉(zhuǎn)速的選擇見機(jī)床主軸箱上的標(biāo)牌。下面（圖3）是拍下來(lái)的供參（圖3）轉(zhuǎn)速選擇標(biāo)示牌搖臂鉆床作業(yè)過(guò)程 2009 Weatherford. All rights reserved. 6.5 啟動(dòng)電源開啟主軸馬達(dá)，確認(rèn)轉(zhuǎn)速是否合適，不合適時(shí)應(yīng)關(guān)閉主軸馬達(dá)后換擋，并再次確認(rèn)。（圖4）主軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)手柄6.5.1關(guān)閉馬達(dá)后

36、嚴(yán)禁在主軸未停止轉(zhuǎn)動(dòng)情況下?lián)Q擋調(diào)速，這樣會(huì)容易使調(diào)速齒輪磨損打壞，損壞機(jī)床。6.5.2用主軸轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)手柄將轉(zhuǎn)速換擋后，啟動(dòng)主軸馬達(dá)，將正反轉(zhuǎn)及空擋手柄在空擋位置下壓3秒鐘以上，確認(rèn)轉(zhuǎn)速是否調(diào)節(jié)到合適轉(zhuǎn)速。若為合適轉(zhuǎn)速將正反轉(zhuǎn)及空擋手柄抬起至水平位置即可-如圖二。6.5.3嚴(yán)禁為了使主軸盡快停止而用手抓主軸等一些不安全行為。搖臂鉆床作業(yè)過(guò)程 2009 Weatherford. All rights reserved.6.6 按下“”“”按鈕，將搖臂調(diào)到合適的高度且轉(zhuǎn)動(dòng)主軸箱移動(dòng)手柄和推拉搖臂，將鉆頭移到合適位置之后，將搖臂夾緊手柄及主軸箱夾緊手柄鎖緊（圖5）6.6.1 在搖臂鉆的搖臂回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)嚴(yán)禁站人以免發(fā)生碰傷等安全事故。在推拉搖臂前應(yīng)檢查是否有人在回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)避免碰傷等。6.6.2 在主軸箱移動(dòng)過(guò)程中嚴(yán)禁一手搭在搖臂上，一手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄。這樣可能會(huì)造成壓傷、撞傷、擦傷收等危險(xiǎn)。6.6.3 主軸箱與限位塊、搖臂與外柱件存在擠壓點(diǎn)，操作者應(yīng)注意調(diào)整位置時(shí)不得超程，注意安全。主軸箱、搖臂夾緊手柄 搖臂升降按鈕 主軸箱夾緊手柄（反轉(zhuǎn)松、正傳緊） 搖臂