机械加工钻孔过程中,经常发生钻头折断的情况,尤其在钻的孔较深、直径较小、材质较硬的铸件。经我们分析,主要原因是在钻削过程中钻头进给量自始至终不变的原因,特别是当孔快钻完时,钻头距工件底面越近,这时孔的出口处金属开始出现凸起很容易将钻头绊住,而且这时钻头的温度又高极易折断。怎样能自动减低钻头将要钻透被加工零件时的进给量,是防止钻头折断最有效的方法。
1.工作原理
在钻床主轴连同轴套一起转动时,以轴向进给量S0开始正常钻削。此时,活动环和滚珠的接触面产生法向力的轴向分力和钻削力处于平衡状态。在切削过程中,轴套向下移动,活动环3的端面与止推轴承之间的距离逐渐减小。当孔快钻完时,钻头距工件底面的距离为L(此时孔的出口处金属开始出现凸起),活动环与止推轴承相接触并停止向下运动,而轴套2仍继续以进给量S0向下运动。这样就产生了滚珠的径向位移,当钻透工件时,它的轴向进给量SCB与正常进给量S0相比减小了,在这种情况下将孔钻透。
钻头钻透零件的瞬时进给量SCB值,取决于活动环3内表面圆锥角a和心轴s外表面的圆锥角b的比值。只有当a<b时,才能使钻头在将要钻透工件时进给量减小。如果a=b,则进给量将等于零,这时钻头不再向下运动。当a>b时,钻头进给量同样也没有。因为心轴向上滑的速度比钻床主轴下降速度要快。为使进给量根据不同要求而变化,圆锥面应做成不规则形状,如向外凸或向里凹进。
该装置自使用一年多来,效果明显,尤其是用在钻小而深的孔时钻头的折断情况大为改善。这种装置还可用来防止钻削加工时机床过载,当钻削力增大时,活动环3就会向上运动。同时压缩弹簧。如果在轴套仁装一限位开关,那么,当切削力达到规定的极限时,驱动机构就将自动关闭。
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