群鉆的磨削.doc

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群鉆的磨削 1953年，在北京永定機(jī)械廠當(dāng)鉗工的倪志福勇于創(chuàng)新，發(fā)明了后來被稱為“倪志福鉆頭”的新型麻花鉆。這種鉆頭的加工效率比普通麻花鉆大大提高，倪志福本人因此成為“勞動模范”并參加了第二次全國青年社會主義建設(shè)積極分子大會和全國工業(yè)、財(cái)貿(mào)系統(tǒng)群英會。 “群鉆”于1986年獲得世界知識產(chǎn)權(quán)組織發(fā)明金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)潞酮?jiǎng)狀。 一.群鉆的顯著特點(diǎn)： 三尖七刃銳當(dāng)先、 月牙弧槽分兩邊， 側(cè)外刃再開槽， 橫刃磨低、窄又尖。 二.群鉆優(yōu)于其它鉆頭的原因： 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆60%的軸向阻力來自橫刃，因橫刃前角達(dá)-60°左右?！叭恒@”把麻花鉆橫刃磨去80%～90%，并形成兩條內(nèi)刃，內(nèi)刃前角由-60°加大為0°～-10°，從而使軸向阻力減少50%左右，進(jìn)給感覺特別輕快。 群鉆再外直刃上刃磨出月牙槽，從而使分屑更細(xì)，排屑更流暢。鉆孔時(shí)產(chǎn)生的環(huán)行筋，有利于鉆頭定心，保證鉆孔“光”和“圓”。其鉆矩降低30%左右，所以它可以用較大的進(jìn)給量鉆孔。 外刃鋒角135°，內(nèi)刃鋒角120°，鉆尖高0.06d，使它同時(shí)具備優(yōu)良的鉆薄板性能。 由于切削阻力小，定心準(zhǔn)、穩(wěn)，所以特別適合在手電鉆上使用。 航空鉆歷來是十字刃磨鉆型。改成十字刃磨加月牙槽的多刃尖鉆型后，不但可以保留原鉆型的切削輕快、排屑順暢，適合鉆多層薄板的優(yōu)點(diǎn)。而且定心性和鉆孔質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)航空鉆。 大螺旋角拋物線槽型深孔鉆(又稱：蝸桿鉆頭)刃型為十字刃磨，增加月牙槽后，更有利于分屑、排屑，深孔更不宜偏斜。 三.標(biāo)準(zhǔn)群鉆和標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的區(qū)別 標(biāo)準(zhǔn)群鉆與標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆相比較，主要有以下幾點(diǎn)不同： (1)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的前角越靠近中心越小，橫刃處是負(fù)的前角，所以鉆削抗力大，不易切削。標(biāo)準(zhǔn)群鉆上磨出的圓弧刃和內(nèi)刃，使圓弧刃BC段的前角平均增大10°，內(nèi)刃CD段平均增大25°，所以群鉆具有較鋒利的切削性能。 (2)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的橫刃太鈍、太寬，造成很大的鉆削力 (尤其是軸向力)，標(biāo)準(zhǔn)群鉆將橫刃磨尖、磨窄，使鉆心處鋒利，能起切削作用。為了保護(hù)鉆心尖，又把尖高h(yuǎn)盡量磨低，并適當(dāng)增大內(nèi)刃鋒角(2φ＇)。 (3)鉆頭直徑大于15mm時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)群鉆在一側(cè)外刃上磨出分屑槽，使切屑能自動折斷并順利排出，并有利于切削液流入，因此減少了切削力和切削熱。 四.如何刃磨群鉆的月牙槽 磨群鉆的月牙槽即在鉆頭后面對稱地磨出月牙形槽，形成凹形圓弧刃，把主切削刃分成三段，即外刃、圓弧刃、內(nèi)刃(圖1)。磨月牙槽時(shí)應(yīng)手拿鉆頭靠上砂輪圓角，磨削點(diǎn)大致在砂輪的水平中心面上。使外刃基本放平，以保證橫刃斜角適當(dāng)和B點(diǎn)處的側(cè)后角為正值。并使鉆頭軸線與砂輪側(cè)面夾角為55°(圖2a)。 刃磨時(shí)將鉆尾壓下，與水平面成一圓弧后角αk后開始刃磨，鉆頭向前緩慢平穩(wěn)送進(jìn)，磨出月牙槽后面，形成圓弧刃，保證圓弧半徑R和外刃長L。如果砂輪圓角小于要求的圓弧半徑R值，鉆頭應(yīng)在水平面上作微小的平移與擺動，以得到所需要的R值(圖2b)。 刃磨月牙槽時(shí)鉆頭千萬不可和磨外刃時(shí)那樣，在垂直面內(nèi)上下擺動或繞鉆頭軸線轉(zhuǎn)動，否則橫刃變成S形。橫刃斜角變小，而且圓弧形狀也不易控制對稱。保證對稱的關(guān)鍵是鉆頭翻轉(zhuǎn)180°磨另一邊月牙槽后面時(shí)，注意其空間位置應(yīng)不變，以保證圓弧、鉆心尖的對稱。 群鉆是在長期實(shí)踐中創(chuàng)造的一種先進(jìn)鉆頭，比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的加工效率高、壽命長、鉆孔質(zhì)量好。但用手工刃磨時(shí)，刃磨的技巧和難度都較大。 技能訓(xùn)練1 鉆頭的刃磨 1．標(biāo)準(zhǔn)群鉆及其刃磨 (1)標(biāo)準(zhǔn)群鉆的幾何參數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)群鉆的形狀見圖4-1a所示。其外緣刃磨出較大鋒角的外直刃，中段磨出內(nèi)凹的圓弧刃，鉆心部分修磨出內(nèi)直刃和很短的橫刃。群鉆共有七條主切削刃，外形上呈現(xiàn)三個(gè)鉆尖。橫刃修磨后高度降低，變窄變尖，并使橫刃處前角增大。直徑較大的鉆頭在一側(cè)外刃再開一條或兩條分屑槽。 標(biāo)準(zhǔn)群鉆刃磨后需控制的主要參數(shù)見圖4-1b所示，各角度與尺寸參數(shù)的名稱符號與數(shù)值見表4—1。 2)標(biāo)準(zhǔn)群鉆的刃磨：群鉆的刃磨有機(jī)械刃磨和手工刃磨兩種。機(jī)械刃磨的質(zhì)量好，效率高，但需要川專門的刃磨工具，適用于大批量生產(chǎn)。而在一般沒有專門刃磨工具的工廠中，只能采用手工刃磨。手工刃磨群鉆在一般砂輪機(jī)上進(jìn)行，刃磨前應(yīng)將砂輪的外圓、兩側(cè)面及圓角進(jìn)行仔細(xì)地修整。修整后的砂輪要平整，表面不得有跳動現(xiàn)象，砂輪圓角半徑不得大于群鉆圓弧刃的半徑。標(biāo)準(zhǔn)群鉆的刃磨方法和步驟如下： （1）磨外直刃：刃磨方法如圖4-2所示。右手握鉆頭前端，控制鉆頭繞軸心線的轉(zhuǎn)動和刃磨時(shí)的壓力，左手握住鉆頭的柄部作上下擺動。磨削時(shí)，將鉆頭主切削刃放平，并輕靠上砂輪圓周的中心面上。鉆頭的軸線在水平面內(nèi)與砂輪軸線的夾角等于頂角(2)的一半。開始刃磨時(shí)壓力要輕，隨著鉆柄向下擺動和鉆頭繞軸線的轉(zhuǎn)動，壓力逐漸增大；反向時(shí)壓力要逐漸減小， 將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削部分修磨成特殊形狀的鉆頭。群鉆是中國人倪志福于1953年創(chuàng)造的，原名倪志福鉆頭，后經(jīng)本人倡議改名為“群鉆”，寓群眾參與改進(jìn)和完善之意。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削部分由兩條主切削刃和一條橫刃構(gòu)成，最主要的缺點(diǎn)是橫刃和鉆心處的負(fù)前角大，切削條件不利。群鉆是把標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削部分磨出兩條對稱的月牙槽，形成圓弧刃，并在橫刃和鉆心處經(jīng)修磨形成兩條內(nèi)直刃。這樣，加上橫刃和原來的兩條外直刃，就將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的“一尖三刃”磨成了“三尖七刃”。修磨后鉆尖高度降低，橫刃長度縮短，圓弧刃、內(nèi)直刃和橫刃處的前角均比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆相應(yīng)處大。因此，用群鉆鉆削鋼件時(shí)，軸向力和扭榘分別比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆降低30～50%和10～30%，切削時(shí)產(chǎn)生的熱量顯著減少。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削鋼件時(shí)形成較寬的螺旋形帶狀切屑，不利于排屑和冷卻。群鉆由于有月牙槽，有利于斷屑、排屑和切削液進(jìn)入切削區(qū)，進(jìn)一步減小了切削力和降低切削熱。由于以上原因，刀具壽命可比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆提高2～3倍，或生產(chǎn)率提高 2倍以上。群鉆的三個(gè)尖頂，可改善鉆削時(shí)的定心性，提高鉆孔精度。為了鉆削鑄鐵、紫銅、黃銅、不銹鋼、鋁合金和鈦合金等各種不同性質(zhì)的材料，群鉆又有多種變型，但“月牙槽”和“窄橫刃”仍是各種群鉆的基本特點(diǎn)