CN102350657B - 一种修磨带护锥中心钻的方法 - Google Patents
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Abstract
一种修磨带护锥中心钻的方法，它利用普通钻头磨床现有功能，通过砂轮结构的创新设计实现对带护锥中心钻的铲磨，具体操作步骤为：a、砂轮设计，b、中心钻头的安装与检测，c、砂轮的安装与机床调整，d、调整确认，e、对刀，f、修磨，g、钻尖部分修磨。本发明根据带护锥中心钻头的几何特征，确定了砂轮与待修磨中心钻头的空间位置关系；通过反复模拟实验，总结验证了砂轮转速、径向进刀及轴向退刀量三者相互关系。本发明将复杂的问题简单化，将原来的普通钻头磨床功能开发升级，使设备的使用性能上升到一个新的高度；解决了带护锥中心钻修磨的难题。本发明操作简便，容易掌握，大大降低了对操作人员技能水平的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种中心钻的修磨方法，尤其适用于由普通钻头磨床铲磨带护锥的中心钻头，属于切削技术领域。
背景技术
中心钻是用来加工轴类零件中心孔所用的钻头，钻中心孔一般是轴类毛坯件加工的首道工序，在随后的加工过程中，通过中心孔保证锥和设备顶尖（较多的尖顶尖和球形顶尖两类）的配合来保证工件的同轴度。中心钻头有两种，一是普通型中心钻，二是带护锥型中心钻，带有护锥的中心钻头，因其使用上的优势被广泛地应用在各种机加工中。其结构特征主要表现在：1、由钻尖对工件进行钻削；2、保证锥用于在工件上加工出锥孔，此锥孔的锥度和机床上的顶尖锥度一致，这样在后序加工时工件和顶尖就可以全面接触，一方面保证了工件两端的同轴度，另一方面保证了顶尖磨损均匀，避免顶尖因局部磨损而报废；3、护锥的作用是保护保证锥不被损坏和引导球形顶尖。顶尖通常都采用标准件，因此中心钻头必须与顶尖匹配制做。一般带护锥型中心钻头顶角为120度，保证锥的角度为60度，护锥的角度为120度，因其结构复杂，其刃部磨损后的修复成为困扰企业的一大难题。目前带护锥型中心钻头的修磨主要是利用数控修磨设备完成，存在着的设备资金投入大且程序编写困难等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术之弊病，提供一种可操作性强、修磨效果良好、由普通钻头磨床完成的修磨带护锥中心钻的方法。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种修磨带护锥中心钻的方法，它利用普通钻头磨床现有的铲磨阶梯后角的功能，通过铲磨阶梯后角的凸轮来实现铲磨功能，具体操作步骤如下：
a、砂轮设计，根据带护锥中心钻头的角度值，计算得出护锥和保证锥的夹角为150°，由此设计出具有外圆工作面和倾斜工作面的专用砂轮，使砂轮两工作面夹角为150°，其中外圆工作面轴向尺寸等于中心钻保证锥的边长。
b、中心钻头的安装与检测，将待修磨的中心钻头装夹在六爪卡盘上，使中心钻头的悬伸长度为中心钻头直径的1—1.5倍；检查中心钻头的跳动，通过调整，保证中心钻头的跳动在0.02mm范围内。
c、砂轮的安装与机床调整，将砂轮正面向外安装，将砂轮的高度调到正十左右（向上为正），将铲磨阶梯后角用的凸轮安装在钻头磨床上，将机床的状态调整到铲磨阶梯后角的状态，将铲磨的后角调整到十度，将装有中心钻头的夹头旋转使其中心轴线与垂直面呈六十度夹角状态，保证砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行。
d、调整确认，对磨床、砂轮、中心钻头进行确认，确保砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行；检查中心钻头的悬伸长度在规定范围内。
e、对刀，手动移动砂轮，通过砂轮与中心钻头相对位置的配合完成对刀操作。
f、修磨，将砂轮启动并慢慢移动，以径向进刀方式使其靠近中心钻头，当砂轮接触到中心钻头时，停止径向进刀，此时通过操作控制砂轮轴向退刀，为保证修磨时刀具不被烧伤采用少量多次的进刀方式；以径向每次进刀0.05mm为例，那么轴向就要有0.08mm的退刀。如上述所说的方法进行修磨，观察刀具修磨状态，如果磨损部分修磨完毕，停止进刀，将钻头装夹轴的转速调慢，进行修光处理；如此使护锥和保证锥同步铲磨完成；如果磨损部分有残余，则重复上述步骤直至修磨完成；在修磨时记录修磨量以便对钻尖部分修磨。
g、钻尖部分修磨，采用普通钻头钻尖修磨方法即可。
上述修磨带护锥中心钻的方法，所述中心钻头跳动采用百分表检测，检测步骤为：将百分表表头接触中心钻钻尖，记下百分表示数，然后将中心钻头旋转180度测量另一侧钻尖的高度，读取百分表示数，将两次示数比对，其差值即为中心钻头跳动值，调整中心钻头安装位置，将其跳动值控制在0.02mm内即可。
上述修磨带护锥中心钻的方法，所述对刀具体操作步骤为：手动移动砂轮使其与中心钻头接触，当砂轮将要接近中心钻头时，停止移动并松开六爪卡盘，转动六爪卡盘检查是否和砂轮干涉，如不干涉再将卡盘固定，继续移动砂轮使中心钻头的保证锥面和砂轮外圆工作面进行靠近再观察，通过观测间隙是否均匀一致，判断两对应面是否平行，如不合适进行微调直至两对应面平行，然后将砂轮后退到不接触中心钻头位置，松开卡盘。
上述修磨带护锥中心钻的方法，所述钻头钻尖修磨方法为：采用先修磨、再检测、再修磨的模式，使修磨量的控制和保证锥的修磨量一致。
本发明通过对砂轮结构的设计，实现了由普通磨床对带护锥中心钻头的修磨；根据带护锥中心钻头的几何特征，确定了砂轮与待修磨中心钻头的空间位置关系；通过反复模拟实验，总结出砂轮转速、径向进刀及轴向退刀量三者相互关系。本发明将复杂的问题简单化，将原来的普通钻头磨床功能开发升级，使设备的使用性能上升到一个新的高度，解决了带护锥中心钻修磨的难题。本发明操作简便，容易掌握，大大降低了对操作人员技能水平的要求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是带护锥中心钻头结构图；
图2是砂轮断面结构图；
图3是中心钻头修磨时砂轮与中心钻头位置关系示意图。
图中各标号为：1、中心钻头， 2、砂轮，2-1、砂轮外圆工作面，2-2、砂轮正面2-3、倾斜工作面；α、中心钻头顶角，β、保证锥角度，γ、护锥角度，δ、砂轮两工作面夹角,L、砂轮外圆工作面宽度。
具体实施方式
参看图 1、图 2、图3，本发明是利用普通钻头磨床现有的铲磨阶梯后角的功能，通过铲磨阶梯后角的凸轮来实现铲磨功能，具体操作步骤及原理如下：
a、砂轮2设计，根据中心钻头1的角度值，计算出护锥和保证锥的夹角为150°，根据这个角度设计出具有外圆工作面和倾斜工作面的专用砂轮2，使砂轮两工作面夹角δ=150°，其中外圆工作面2-1轴向尺寸L等于中心钻保证锥的边长，如果L值过大，铲磨时就会与钻头其他部分发生干涉，将会出现过切现象，削弱中心钻头的强度，反之如果L值过小，不能将保证锥一次修磨完成，对砂轮的倾斜工作面不做严格要求，因为在修磨时它只有一部分参与工作其余的是外露部分。
b、中心钻头的安装与检测，将待修磨的中心钻头装夹在六爪卡盘上，使中心钻头的悬伸长度为其自身直径的1—1.5倍；检查中心钻头的跳动，将磁力表座吸附在设备上检查两钻尖的高度，采用百分表检测，检测步骤为：将百分表表头接触中心钻钻尖，记下百分表示数，然后将中心钻头旋转180度测量另一侧钻尖的高度，读取百分表示数，将两次示数比对，其差值即为中心钻头跳动值，调整中心钻头安装位置，将其跳动值控制在0.02mm内即可。调整好跳动后取下磁力表座进行下一步工作。一般中心钻头刀柄尺寸都十分精确，六爪卡盘的精度一般很好保证，只有在六爪卡盘磨损严重或受到损伤时需要打表确认。
c、砂轮的安装与机床调整，将砂轮正面2-2向外安装，将砂轮的高度调到正十左右（向上为正），将铲磨阶梯后角用的凸轮安装在钻头磨床上，将机床的状态调整到铲磨阶梯后角的状态，将铲磨的后角调整到十度，将装有中心钻头的夹头旋转使其中心轴线与垂直面呈六十度夹角状态，保证砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行。
d、调整确认，对磨床、砂轮、中心钻头进行确认，确保砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行；检查中心钻头的悬伸长度在规定范围内。
e、对刀，手动移动砂轮使其与中心钻头接触，当砂轮将要接近中心钻头时，停止移动并松开六爪卡盘，转动六爪卡盘检查是否和砂轮干涉；如不干涉再将卡盘固定，继续移动砂轮使中心钻头的保证锥面和砂轮外圆工作面进行靠近再观察，通过观测间隙是否均匀一致，判断两对应面是否平行；如不合适进行微调直至两对应面平行，然后将砂轮后退到不接触中心钻头位置，松开卡盘。
f、修磨，将砂轮启动并慢慢移动，以径向进刀方式使其靠近中心钻头，当砂轮接触到刀具时停止径向进刀，此位置已经可以保证钻头的清根质量，为保证修磨时刀具不被烧伤，可以采用少量多次的进刀方式。以径向每次进刀0.05mm为例，那么轴向就要有0.08mm的退刀。如果没有径向进刀和轴向退刀的结合，将会出现下述两种情况：一是只有径向进刀而轴向没有退刀，将使钻头越磨越细，影响中心钻头的强度；二是径向进刀量小二轴向退刀量大，将使钻头越磨越粗，导致中心钻头使用功能丧失。在标准九十度倒角修磨时，径向进刀量和轴向退刀量是一致的。由于中心钻头保证锥夹角为六十度，经过反复试验证实：径向进刀0.05mm时，轴向应退刀0.08mm，这样中心钻头在修磨过程中是整体平移下降，不会出现上述两种现象。依照上述方法进行修磨，操作者只负责径向进刀和轴向退刀量的控制就可以，修磨对称度由机床保证。观察刀具修磨状态，如果磨损部分修磨完毕，停止进刀，将中心钻头装夹轴的转速调慢进行修光处理；如果磨损部分有残余则重复上述步骤直至修磨完成。在修磨时应该记下修磨量以便对钻尖部分修磨。
g、钻尖部分修磨，采用普通钻头钻尖修磨方法即可，具体操作步骤为：采用先修磨再检测再修磨的传统模式，关键是修磨量的控制，使其和保证锥修磨量一致，保证刀具的修磨质量。
Claims (3)
1.一种修磨带护锥中心钻的方法，其特征在于，它利用普通钻头磨床现有的铲磨阶梯后角的功能，通过铲磨阶梯后角的凸轮来实现铲磨功能，具体操作步骤如下：
a、砂轮设计，根据带护锥中心钻头的角度值，计算得出护锥和保证锥的夹角为150°，由此设计出具有外圆工作面和倾斜工作面的专用砂轮，使砂轮两工作面夹角为150°，其中外圆工作面轴向尺寸等于中心钻保证锥的边长；
b、中心钻头的安装与检测，将待修磨的中心钻头装夹在六爪卡盘上，使中心钻头的悬伸长度为中心钻头直径的1—1.5倍；检查中心钻头的跳动，通过调整，保证中心钻头的跳动在0.02mm范围内；
c、砂轮的安装与机床调整，将砂轮正面向外安装，将砂轮的高度调到正十，其中向上为正；将铲磨阶梯后角用的凸轮安装在钻头磨床上，将机床的状态调整到铲磨阶梯后角的状态，将铲磨的后角调整到十度，将装有中心钻头的夹头旋转使其中心轴线与垂直面呈六十度夹角状态，保证砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行；
d、调整确认，对磨床、砂轮、中心钻头进行确认，确保砂轮外圆工作面和中心钻头的保证锥面平行；检查中心钻头的悬伸长度在规定范围内；
e、对刀，手动移动砂轮，通过砂轮与中心钻头相对位置的配合完成对刀操作；
f、修磨，将砂轮启动并慢慢移动，以径向进刀方式使其靠近中心钻头，当砂轮接触到中心钻头时，停止径向进刀，此时通过操作控制砂轮轴向退刀，修磨过程采用少量多次的进刀方式，以控制砂轮转速、径向进刀量和轴向退刀量三者相互关系为原则进行修磨；磨损部分修磨完毕，进行修光处理；在修磨时记录修磨量；
g、钻尖部分修磨，采用普通钻头钻尖修磨方法即可。
2.根据权利要求1所述的修磨带护锥中心钻的方法，其特征是，所述中心钻头跳动采用百分表检测，检测步骤为：将百分表表头接触中心钻钻尖，记下百分表示数，然后将中心钻头旋转180度测量另一侧钻尖的高度，读取百分表示数，将两次示数比对，其差值即为中心钻头跳动值，调整中心钻头安装位置，将其跳动值控制在0.02mm内即可。
3.根据权利要求1或2所述的修磨带护锥中心钻的方法，其特征是，所述对刀操作方法为：手动移动砂轮，当砂轮将要接近中心钻头时，停止移动并松开六爪卡盘，转动六爪卡盘检查是否和砂轮干涉，如不干涉再将卡盘固定，继续移动砂轮使中心钻头的保证锥面和砂轮外圆工作面进行靠近再观察，通过观测间隙是否均匀一致，判断两对应面是否平行，如不合适进行微调直至两对应面平行，然后将砂轮后退到不接触中心钻头位置，松开卡盘。
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