如何避免螺紋孔毛刺的形成
對(duì)內(nèi)螺紋孔進(jìn)行倒角或沉頭孔的目的通常是為了避免產(chǎn)生凸起的毛刺,毛刺會(huì)妨礙適配件與平整的工件表面之間固定。另外,當(dāng)裝配件壓在毛刺上時(shí),毛刺將被壓下,從而導(dǎo)致內(nèi)螺紋變形并增加螺紋錯(cuò)扣的可能性。
在零件圖上繪制倒角或沉頭孔也可以幫助螺栓正確對(duì)齊或插入。在待鉆孔所在的位置加一個(gè)倒角或埋頭孔可以幫助入鉆。由于這些原因,絕大多數(shù)螺紋孔需要某種類型的倒角或埋頭孔。因此,這是最常見(jiàn)的加工工藝之一,也是通常需要改進(jìn)的地方。
螺紋孔倒角的角度通常為120°或90°,其中最常見(jiàn)的是90°。有時(shí)會(huì)在工程圖上指定倒角的外徑和深度。然而,機(jī)械師或程序員經(jīng)常會(huì)自行決定倒角孔的深度或外徑。
頭孔和倒角可以選用多種形式,或者直接由工程師決定
在一些經(jīng)典的機(jī)械師經(jīng)驗(yàn)法則中,最常見(jiàn)的做法是加工比螺紋大徑大0.010英寸-0.015英寸(0.254mm-0.381mm)的倒角直徑,這將消除毛刺并提供足夠的深度引導(dǎo)即將裝配的螺栓。
加工方法
加工倒角或沉頭孔有多種方式,這些方法的加工效率不同。過(guò)去常用的方法是在初鉆之后,在待鉆孔處加工一個(gè)120°或90°的倒角。
許多機(jī)床廠采用90°角的數(shù)控點(diǎn)鉆來(lái)完成點(diǎn)鉆、沉頭孔及倒角,不僅節(jié)省了換刀時(shí)間,也降低了刀具成本。數(shù)控點(diǎn)鉆頭作為引導(dǎo)工具,在鉆孔之前被用來(lái)加工一個(gè)90°的夾角。雖然這種方法方便,但若使用較新的高滲透率硬質(zhì)合金鉆頭來(lái)鉆孔時(shí),則不建議采用上述方法。因?yàn)檫@類硬質(zhì)合金鉆頭的頂角是140°。在使用了90°的點(diǎn)鉆之后,再利用140°硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行鉆孔加工會(huì)導(dǎo)致在該硬質(zhì)合金鉆頭上造成切角并使刀具更快失效。若采用硬質(zhì)合金鉆頭鉆孔,必須改變使用刀具的序列。
此時(shí),正確的刀具序列應(yīng)為:鉆孔、倒角(或鉆沉頭孔)、點(diǎn)鉆。在這種情況下,使用120°或90°角度的沉頭鉆或倒角銑刀是最佳選擇。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)牡毒咝蛄?,硬質(zhì)合金鉆頭的刀具壽命將顯著增加。
在進(jìn)行沉頭孔或孔的倒角加工時(shí),應(yīng)特別注意對(duì)刀。錯(cuò)誤的對(duì)刀將對(duì)零件的質(zhì)量和功能產(chǎn)生很大的負(fù)影響。使用倒角銑刀時(shí),可以通過(guò)圓弧插補(bǔ)進(jìn)行圓形倒角的加工,但這可能不是直接倒角的最佳工藝。相反,傳統(tǒng)的高速鋼沉頭孔是專門為倒角而設(shè)計(jì)的,但它們并不適用螺旋圓弧插補(bǔ)刀具路徑。
合并操作
對(duì)孔加工倒角的最有效、最快捷的方法是使用同時(shí)具備了鉆削和沉頭的功能的階梯鉆。由于該鉆頭具有90°的沉頭階梯角度,利用這種階梯鉆進(jìn)行加工可一次性完成鉆孔和沉頭加工工序。將兩個(gè)加工操作合并為一個(gè),不僅可減少換刀時(shí)間、循環(huán)時(shí)間和刀具庫(kù)存,而且保證倒角的與底孔同心。
如果將階梯鉆作為鉆孔的首選方法,必須使用改良后的標(biāo)準(zhǔn)鉆頭,階梯鉆的螺紋小徑磨削成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的單直徑鉆頭的直徑大小。螺紋小徑的鉆芯厚度可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的情況,并影響切屑排出。出于易于清理的目的,螺紋小徑一般沒(méi)有刃帶,同時(shí)這也會(huì)引起外徑上出現(xiàn)過(guò)大的摩擦,從而降低刀具的性能。
階梯鉆,尤其是硬質(zhì)合金階梯鉆,應(yīng)該是由硬質(zhì)合金材料棒加工而成,而不是對(duì)現(xiàn)有刀具進(jìn)行修磨而成,以保證鉆芯和刃帶符合要求。標(biāo)準(zhǔn)的階梯鉆是存在的,一些刀具制造商能夠迅速的提供這些產(chǎn)品給最終的用戶,并可用于加工具有不同螺紋孔深度的盲孔。
工藝改進(jìn)是先進(jìn)制造商永恒的目標(biāo)。盡管攻螺紋前制備倒角和沉頭孔是常見(jiàn)的結(jié)構(gòu),但是加工順序并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的工藝,同其他大多數(shù)工藝一樣,仍需要精益求精。
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