薄板群钻刃磨质量的直观评判

2022-05-13 02:38左卫阳
时代汽车 2022年9期
关键词:外形

左卫阳

摘 要:本文在分析薄板钻孔特点和问题的基础上,依据薄板群钻的使用优势和使用中的矛盾,结合实物照片说明实践中直观目测判定薄板群钻刃磨质量的方法,从而解決生产实践中薄板群钻刃磨中理论和实践脱节的问题。

关键词:薄板钻孔 薄板群钻 刃磨 外形 直观判定 目测 圆弧槽

Abstract:Based on the analysis of the characteristics and problems of thin plate drilling, according to the advantages and contradictions in the use of thin plate group drilling, combined with physical photos, this paper explains the method of visually judging the grinding quality of thin plate group drilling in practice, so as to solve the problem of disconnection between theory and practice in the grinding of thin plate group drilling in production practice.

Key words:thin plate drilling, thin plate group drilling, grinding, shape, visual judgment, visual inspection, circular arc groove

1 薄板钻孔的特点

当单件小批生产时,往往要在薄金属板上钻孔,一般为0.1~2毫米的薄钢板、镀锌板、薄铝板、薄不锈钢板、黄铜皮和紫铜皮等。薄板材料刚性较低,容易变形,而且塑性大。而薄板类零部件的外观要求平整美观,孔的精度,形状,表面质量要好,变形区域小,缺陷少。所以薄板钻孔要求高,有难度。

2 薄板钻孔的问题

(1)薄板用标准麻花钻钻孔,因为钻心尖较高,当钻心尖刚钻透时,钻头突然失去定心能力,轴向阻力减小,薄板回弹,进给量会猛然加大,造成钻头瞬间多切,造成孔不圆或孔口毛边很大,难以保证钻孔质量。(2)薄钢板零件常常外形较大,不便于在机床上装卡,经常会用手扶着零件钻孔,用标准麻花钻将要钻透时,零件发生的多切和弹动,除孔质量差外还会扎刀甚至扭坏钻头,仅靠自重放置或手持,更可能造成工件旋起发生事故。(3)标准麻花钻进行薄板钻孔时,板料同时受到扭转和向下压力作用,常产生局部扭曲变形。不能均匀切削,材料甚至会被钻头撕坏。

3 钻薄板群钻的使用特点

根据薄板材料和标准麻花钻的弱点,在上世纪五六十年代以倪志福为代表的中国工人发明了薄板群钻这一钻薄板利器,薄板群钻是把麻花钻两主切削刃磨成圆弧形状,形成三个锋利的刀尖,如图1,钻心尖先切入工件,起到定心定位作用,两外切削刃尖像锋利的手术刀,迅速把中间的圆片切离,得到所要求的孔,干净利落,效果好。解决了薄板钻孔时工件弱钻头强,标准麻花钻薄板钻孔时像是钝刀切肉,有劲使不上这一主要矛盾。而且薄板群钻的铁屑呈现礼花状,排屑比标准麻花钻顺畅,减小了排屑阻力,材料变形很小。

薄板群钻在薄板材料钻孔有着极大的优势,首先是钻出的孔圆度好,毛刺小,表面粗糙度低,其次钻孔时间短,第三切削力、扭力和轴向压力小,不会产生局部扭曲变形和撕裂。第四孔钻穿时,钻头对材料的扭转和下压作用同时消失,不会带动工件旋起造成事故。

4 薄板群钻的使用困境

虽然薄板群钻有如此多的优势,但实际应用并不广泛,大多数的一线工人都不会刃磨,这是为什么呢?

主要原因是理论与实践脱节,而且缺少实践的传承,我们来看表1是教科书上常用的薄板群钻切削部分的几何参数,不要说是理论基础差、没有时间去研究的一线工人,即使是学机械专业出身的大学生和工程师技术人员,又有几个人在日常刃磨钻头时会去把每一个参数都完全按照表格准确理解把控!

5 薄板群钻刃磨质量的直观判断

其实薄板群钻的刃磨难度不大,对砂轮的外形要求也不高,薄板钻主要是刃磨圆弧槽(也就是后刀面),而且是固定角度轴向送进,没有旋转和下压动作,甚至比标准麻花钻的刃磨还简单得多,只需要按照标准群钻刃磨方法中的圆弧槽磨法就可完成。

不能推广主要是操作者没有掌握其薄板群钻实际的外形特点和标准,没有实践经验,根据本人多年的实践,薄板群钻在刃磨时只要达到:

(1)三尖两圆弧刃;(2)钻心稍高;(3)对称性好;(4)圆弧槽后角合适即可。

这里我用实际拍摄的薄板钻图来直观的讲解薄板群钻的外形特点和标准,(教科书上的标准数值仅供参考,实际操作时大多数没有测量手段和非常契合的条件,不经济不具备操作性,而且大多一线工人没有理论基础,搞不清楚各种刀具角度和符号及数值,所以本文以目测的直观特点和标准进行解读,以便于实际操作)为了更直观清晰的显示薄板群钻的外形特征,图1是标准的薄板群钻外形,图2-4上的薄板群钻没有修磨横刃,横刃修磨方法与标准麻花钻的修磨方法一样,本文暂不讨论。

第一,从图2中主视图角度观察,刃磨后,圆弧槽形成三个刃尖,即钻心尖和两个外刃尖,钻心尖处于对称中心,要高于两个外刃尖,高度差数值在0.5-2mm均可,一般小直径钻头小些,大直径钻头大些。圆弧槽与钻头螺旋槽交界线形成圆弧刃,锋角(即钻心尖夹角)约90°-110°(目测较尖即可),横刃是一条水平直线,两个外刃尖对称等高。圆弧槽半径、深度不需非常精确,但要对称。(注意,三个刀尖必须成型)

第二、从图4中俯视图角度观察,刃磨圆弧槽面形成的纹理是直线型的,平行一致,一次成型,横刃为两圆弧槽交界自然形成的一条直线,横刃斜角约55°-65°左右,刃磨的槽面和切削刃不得有烧糊变色(退火)现象,刃口要光,不能有锯齿形。

第三、从图3中左视方向观察,横刃水平端正,圆弧槽整体向左下倾斜,外缘交界线清晰顺滑,线形无波浪起伏,交界线向左下倾斜约20°,角度不能太大,否则容易振动。(圆弧槽面即为后刀面,要刃磨成一个整体)

注意:

(1)三尖要成型,钻心尖处于中心要高于外刃尖,对称度要高。(2)圆弧槽的深度和半径不必拘泥于参数,可大可小,一般情况下使用差别不大。(3)横刃修磨一般约0.5mm以内即可,直径7mm以下的钻头可不修磨。

按照图上的薄板群钻外形特点对钻头进行刃磨,就会得到一支轻松搞定薄板的薄板群钻。

参考文献:

[1]《钳工工艺学》上册.书号:7238.0083.劳动人事部培训就业局编.劳动人事出版社.

[2]《群钻的实践与认识》书号:15.4.248.北京永定机械厂群钻小组编.上海人民出版社出版.

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