用自动减低进给量装置提高钻头的使用寿命

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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。经我们反复试验，设计了图1所示的装置可以达到这一目的。

1.钻床主轴 2.轴套 3.活动环 4.滚珠
5心轴 6.钻夹 7.钻头 8.工件
9夹具 10.档圈 11.档板 12止推轴承
图1 减低钻头进给量的装置

轴套2的尾锥部插人钻床主轴1内。轴套圆柱部位侧壁有通孔。孔中装有滚珠4，滚珠的表面与具有锥内表面的活动环3相接触。心轴下端装有钻夹6和钻头7，心轴上端与轴套的内表面滑配合。心轴向下移动被可拆换的档圈9所限制。挡板10的高度可以根据需要调整，其上装有止推轴承。工作原理在钻床主轴连同轴套2一起转动时，以轴向进给量S0开始正常钻削。此时，活动环3和滚珠4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2向下移动，活动环3的端面与止推轴承11之间的距离L1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3与止推轴承11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。

图2 钻头钻透工件时，钻头进给量与活动环、心轴锥角关系

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。从图2中可以看出，只有当ab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。