薄板材料上的钻

【摘要】使用普通形状的麻花钻头在薄板上钻孔，在切削力作用下，往往容易失圆，有时切削刃会啃入工件，甚至带动工件旋转。当钻头尖端穿过薄板的背面时，钻头的外圆处的切削刃部分还没有切入，因而钻头外圆处部分的抵抗力变化加大，这样钻出的孔非常容易出现飞边现象，甚至使孔偏斜。所以，使用普通麻花钻头钻削薄板类工件是不适宜的。

【关键词】飞边现象 几何角度 三尖式钻头

【中图分类号】G4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）18-0029-02

在钳工孔加工中，薄板上的孔钻削是一项操作较为麻烦的，质量较为不容易保证的技术。掌握不好，钻出来的孔往往容易失圆，有时候钻头啃入工件，会带动工件转动，发生安全事故。

使用普通形状的麻花钻头在薄板上钻孔，在切削力作用下，往往容易失圆，有时切削刃会啃入工件，甚至带动工件旋转。这是因为普通麻花钻头钻尖高、两边切削刃低，当钻头将要钻透工件时，钻头失去定心作用，大部分的轴向力突然减少，加上薄板工件的不稳定因素，使得进给量瞬时间急剧增大，这时，钻头突然向下降落，而造成两主切削刃猛地过多切入，使钻出的孔失圆。同时，用普通麻花钻头钻薄板类工件，当钻头尖端穿过薄板的背面时，钻头的外圆处的切削刃部分还没有切入，因而钻头外圆处部分的抵抗力变化加大，这样钻出的孔非常容易出现飞边现象，甚至使孔偏斜。所以，使用普通麻花钻头钻削薄板类工件是不适宜的。

对此，当薄板类工件需要钻孔时，我个人认为有以下几点需要做一定的改变：

一、钻削工具上的改变：

（一）改进普通钻头的刃磨几何角度。

在一般类薄板上钻孔，如果要钻孔的孔径与薄板的厚度比在2倍以下时，我们可以使用普通麻花钻，但此时麻花钻的刃磨角度需要发生变化。一般情况下将钻头的顶角角度刃磨到大于120°，但此种钻头的切削性能会不如标准角度的钻头性能好，所以只能适用于单件的钻削加工中。

（二）直接改进钻头。

如果要钻孔的孔径与薄板的厚度比在2倍以上时，可使用三尖式钻头。此种钻头可用普通麻花钻直接改磨。将两主切削刃磨成圆弧形切削刃，两主切削刃外缘磨出两个锋利的刀尖，两刀尖等高，但应比钻心低1～1.5mm。磨平钻头端面并垂直于钻头的轴心线，倒模横刃时使其按中心线均布，内刃的顶角减少至100?。

使用这种钻头在薄板工件上钻孔时，钻心尚未钻穿工件，两主切削刃的外尖就可在工件上划出环槽，起到了定心的作用。当钻心穿透工件时，两主切削刃除了起到切削作用外，还起到了锁定中心的作用，因此切削力就不会发生太大的变化稳定了钻孔的加工。

为了防止两主切削刃外尖处在钻孔时过快的磨损，可在外尖磨出一个0.5mm左右宽的小平面，但此时要保证好两刀尖与钻心的高度差同样要在1～1.5mm。

使用此种钻头不能同时钻削多层薄板，因为它在钻孔过程中，每钻透一层薄板就会在底下留出一个圆片，这样会影响钻头的继续进给。

要是在超薄的其他材料上钻孔，如铜皮，使用上诉所说的三尖钻就容易使材料变形，且钻心无法起到定心作用，甚至撕破铜皮。这时候，就要将钻心磨低，使钻心尖低于两主切削刃刀尖0.5mm，同时修磨前刀面，使前角呈负前角，这样的负前角不会影响切削刃的锋利，而且还能使切削刃尖而不脆弱。外缘的切削刃实际上形成非常锋利的两个尖，而钻头后面几乎不与切屑摩擦。这样即可顺利地钻出圆整的孔。

（三）、工件叠加批量钻孔。

当薄板工件件数较多时，可把工件迭起来，用C形夹头夹住或把它们一起压在机床的工作台上再钻孔。这样可提高生产率，这时应根据不同的材料选用其它钻头钻削。

二、加工前的位置精度控制。

对于薄板材料上的孔位置精度要求较高的钻孔加工，其钻孔前的划线跟普通工件的钻孔划线不一样，尤其是超薄工件和特殊材料。在薄板上用样冲打孔定位很容易使材料在受到样冲冲击而产生变形，影响工件的质量，所以在孔心定位时是不允许打孔定位，这时就需要用到辅助的定位工具。比如辅助夹具、钻莫等。

三、工件的装夹。

要在薄板工件上钻孔，其薄板工件的装夹是一个极其重要的环节。它会影响到钻孔的精度、质量等，严重的会报废工件。所以装夹时就得全面的考虑。

对于普通的小型薄板材料，可以使用手虎钳夹持。当工件表面不允许有压紧件时，可利用靠板对工件的侧面进行定位，另一侧面用压板挤压工件定位的目的。如果要对工件3个方向进行定位，可采用定位销定位工件的两相邻侧面，另两侧面用内六角螺钉倾斜旋入底座夹紧。超薄板装夹可以使用两块平整的金属板将薄板夹在中间，四角用螺钉夹紧的方法。

在孔加工中对薄板进行钻孔是一项较为复杂的工作，其材料的特殊性使得加工的难度加大，以上仅是个人在工作中遇到的几个特殊的情况所作出的总结。在今后的工作中我相信还会遇到更多的问题与困难，我将会更进一步的勤思考、重实践，在个人业务水平上更上一层楼。

参考文献：

[1]《钳工工艺学与操作训练》 西南交通大学出版社 2007年2月第1版 林立

[2]《高级钳工技能训练》 中国劳动出版社 1999年3月第1版 高级技工学校机械类教材编审委员会