CN104174898B - 微孔加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻孔加工，提供一种微孔加工装置，包括高速钻机，高速钻机包括若干主轴、若干吸屑罩以及电控系统，各吸屑罩均设有吸尘管道，还包括冷却装置，冷却装置具有若干导液管，各吸屑罩还均设有导液管道，各导液管均沿所述导液管道伸入吸屑罩内，本发明还提供一种微孔加工方法，采用该微孔加工装置，且钻具的转速为15‑120Krpmin，进给量为0.01‑0.4m/min。本发明在高速钻机上增设冷却装置，其通过导液管将冷却液导入吸屑罩，可以形成对钻具的冷却降温以及润滑效果，大大降低钻具断刀率，而且不至于在工作台形成积液，进一步地在加工微孔时，限定钻具转速以及进给量范围，既可满足钻孔要求，又可进一步降低钻具断刀率。

Description

微孔加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及钻孔加工，尤其涉及一种对微孔的加工装置及其加工方法。

背景技术

由于不锈钢板的硬度较高，钻孔加工的难度较大，这样导致在其上进行微孔加工特别是在针对Ф0.8mm以下的微孔加工时必须要求钻具具有较高的转速，而又因为常规的微孔加工钻头直径较小，且表面硬度不高，这样很容易出现钻具断刀的情况。常用的钻机很难达到微孔加工的转速要求，一般采用PCB钻机加工，其可以获取较高的转速。与此同时，由于钻孔加工不锈钢板时会产生高热，而常规PCB钻机的抽风冷却不足以迅速降低钻具钻孔时产出的高温，从而很容易导致出现钻孔品质问题和钻具断刀等不良现象，这也使得微孔加工特别是在国内成为一个当前的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可以用于微孔的加工装置以及采用该加工装置的微孔加工方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种微孔加工装置，包括高速钻机，所述高速钻机包括若干用于固定钻具的主轴、若干用于罩设所述钻具的吸屑罩以及用于控制所述高速钻机工作的电控系统，各所述吸屑罩均设有吸尘管道，还包括冷却装置，所述冷却装置具有若干导液管，各所述吸屑罩还均设有导液管道，各所述导液管均沿所述导液管道伸入所述吸屑罩内。

具体地，所述导液管道位于所述吸尘管道的下方。

进一步地，各所述导液管道均具有向上的倾斜角，所述倾斜角为10-45度。

进一步地，于所述钻具的刀面以及刃长上均涂设有合金层。

具体地，所述钻具的刃长为2-3毫米，且所述钻具的沟巾比为0.8-2。

进一步地，各所述导液管均设有分别与所述电控系统电连接且用于控制所述导液管通断的电磁阀。

本发明还提供了一种微孔加工方法，用于在钢板上加工微孔，采用上述任一项所述的微孔加工装置，且所述钻具的转速为15-120Krpmin，所述钻具的进给量为0.01-0.4m/min。

进一步地，于所述高速钻机的工作台上固定有树脂板以及固定于所述树脂板上的钢制垫板，再将所述钢板固定于所述钢制垫板上，进一步在所述钢板上固定有铝箔片。

具体地，所述铝箔片的厚度为0.1-0.18毫米。

进一步地，钻孔结束后，取下钢板并用细砂纸打磨所述微孔的周边。

本发明具有下列技术效果：

本发明在高速钻机上还设有一个冷却装置，一般地该高速钻机为PCB钻机，其可以满足微孔加工的转速要求，高速钻机设有吸屑罩罩设钻具，在加工微孔时废屑经吸尘管道抽出可以防止废屑飞溅造成安全事故以及钻孔品质问题，进一步地在加工装置还增设冷却装置，冷却装置里一般都是置有冷却液，加工微孔时可以通过导液管将冷却液输送至吸屑罩内，这样冷却液不但可以在加工时起到冷却钻具的作用，还能够对钻具起到润滑的效果，大大降低了钻具断刀的情况；而且本发明冷却装置的导液管有多条，可以分别同时对各吸屑罩内输送冷却液，各钻具可以同时工作，保证工作效率。进一步地在微孔加工时，钻具的转速在20-120Krpmin范围内，当然进给量在0.01-0.4m/min范围内，这样就可以满足了微孔加工时的高速要求。

附图说明

图1为本发明较佳实施例结构示意图；

图2为本发明实施例中钻具与吸屑罩部分剖面图；

图3为本发明实施例中钻具结构示意图；

图4为本发明实施例中钻具刀面截面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1和图2，本发明实施例提供了一种微孔加工装置，主要用于微孔的加工，包括一台高速钻机1，高速钻机1包括若干主轴11、电控系统（图中未示出）以及若干吸屑罩12，各主轴11均可以固定用于加工微孔的钻具13，而电控系统主要是用于控制各主轴11完成加工过程，各吸屑罩12分别罩设各钻具13，并且在各吸屑罩12上均设有一个吸尘管道121，同时各吸尘管道121均分别连接一个吸尘装置（图中未示出），这样钻具13加工时产生的废屑均可以由吸尘管道121内抽出，进一步地本加工装置还包括一个冷却装置2，冷却装置2设有若干个导液管21且内置有冷却液，相应地在各吸屑罩12上还均设有一个导液管道122，导液管21均由各导液管道122伸入吸屑罩12内。一般地高速钻机1设为PCB钻机，其可以使得各主轴11获取较高的转速，也就是说钻具13可以获得较高的转速以满足微孔加工要求。当本发明加工装置进行微孔加工时，钻具13由于高速转动产生较大的热量，而由导液管21导入的冷却液却可以使得热量快速散失，有效冷却钻具13的温度过高同时起到润滑钻具13的效果，这样钻具13在加工的过程中不易断刀，一般地在冷却装置2内设有一个与电控系统电连接的水泵22，其可以迫使冷却液进入导液管21内，进而在导入吸屑罩12时呈雾状冷却钻具13，冷却效率比较高，并且呈雾状的冷却液还容易从吸尘管道121吸出，以免高速钻机1的工作台14出现大面积的积液。而且导液管21具有多根，冷却装置2可以同时对多个钻具13进行冷却，也就是说各主轴11可以同时工作，钻具13均不易出现断刀的现象，可以有效提高本加工装置的工作效率。

具体地，在各吸屑罩12上导液管道122的位置应处于吸尘管道121的下方。由于钻具13产生的废屑具有一个较高的初速度，为了更好地将其由吸屑罩12内抽出，吸尘管道121一般地都设于吸屑罩12的上端，而将导液管道122设于其下方，可以使得冷却液在吸尘装置的作用下向上运动，这样可以有利于散热效果，而且冷却液喷出位置较下，其首先会与钻具13的主要工作部位接触，可以做到充分冷却，还可以对钻具13的该部分起到润滑的效果。当然一般地导液管道122处于吸尘管道121的对侧，有利于吸屑罩12内部空间的降温。进一步地，导液管道122应具有一个向上的倾斜角，这主要是使得冷却液呈向上的方向雾状喷出，方便吸尘装置将其吸出吸屑罩12，防止有过多的冷却液流失，进而造成高速钻机1的工作台14产生大面积积液，对于倾斜角的角度范围一般设为10-45度，角度过低其效果不是很明显，而角度过大则又不利于冷却液的喷出。

参见图3和图4，为降低钻具13的断刀率，还应加强钻具13的表面硬度。一般的钻具都很难满足微孔加工的强度要求，本加工装置中的钻具13应在普通钻具的刀面131以及刃长132部分涂设有合金层（图中未示出），当然该合金层应采用超硬合金材料。而为了进一步地降低断刀率，还可以对常规钻具的结构进行优化，一般的钻具刃长较长有5-10毫米，本发明加工装置的钻具13刃长132则设为2-3毫米，而且对于钻具13的沟巾比也应该相对减小，可以适当增加钻具13的芯厚，使其沟巾比处于0.8-2的范围内，钻具13的截面133相对饱满不易断刀，同时也保证了钻孔效果。当然对于钻具13的整体结构应采用整只式，而不应为焊接式。

进一步地再次参见图1和图2，在各导液管21上还应设有电磁阀（图中未示出），该电磁阀与电控系统电连接用于控制各导液管21内冷却液的通断。当然应还在各导液管21上设有流量阀（图中未示出），可以控制各导液管21内冷却液的流量。

本发明实施例还提供了一种微孔加工方法，主要是用于在钢板（图中未示出）上面加工微孔，其是采用了上述的加工装置，加工微孔时，在控制系统输入相关的钻孔参数，钻具13的转速应在15-120Krpmin范围内，进给量为0.01-0.4m/min，但是根据钻具13的结构以及切削特性，比如钻具13上合金层的材料或者沟巾比的不同，应在相关范围内选择合适的转速以及进给量，当然由于是加工微孔，该转速应尽可能较大，而进给量较大也容易造成钻具13的断刀。

进一步地，微孔加工前，在固定钢板时，应现在高速钻机的工作台14上固定一层树脂板（图中未示出）以及一层钢制垫板（图中未示出），再将钢板固定于钢制垫板上，最后再在钢板上固定一层铝箔片（图中未示出）。树脂板是用于保护高速钻机1的工作台14，防止钻孔时高速转动的钻具13在钻穿钢板后对工作台14造成破坏，钢制垫板则主要用于防止用于钻孔的钢板产生出口性毛刺，而固定于钢板上的铝箔片则是用于保护钢板表面避免被高速钻机1的压脚砸伤，进一步地又因为铝箔片的高导热性，也可以起到散热的效果，同时因为其盖压作用，在钢板上钻孔时，可以大大减少微孔周边产生的毛刺，避免影响微孔的性能，当然铝箔片还可以对钻孔起到一定的导向作用，对于铝箔片的厚度一般设为0.1-0.18毫米。

进一步地，在钻孔结束后，取下钢板时应在微孔的周边进行打磨去毛刺，当然打磨时一般采用不小于2000目的细砂纸，大小效果较好。由于微孔直径太小，而在钻孔加工时微孔周边一般都会有毛刺存在，而这会严重影响微孔的性能，采用本加工方法加工微孔产生的毛刺较少，再经过细砂纸打磨，基本可以消除毛刺，保证微孔加工的性能。

以上所述仅为本发明较佳的实施例而已，其结构并不限于上述列举的形状，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微孔加工装置，包括高速钻机，所述高速钻机包括若干用于固定钻具的主轴、若干用于罩设所述钻具的吸屑罩以及用于控制所述高速钻机工作的电控系统，各所述吸屑罩均设有吸尘管道，其特征在于：还包括冷却装置和设置于所述冷却装置内部且与所述电控系统连接的水泵，所述冷却装置具有若干导液管，各所述导液管与所述水泵连接，各所述吸屑罩还均设有导液管道，各所述导液管均沿所述导液管道伸入所述吸屑罩内，所述导液管道位于所述吸尘管道的下方，各所述导液管道均具有向上的倾斜角，所述倾斜角为10-45度。

2.如权利要求1所述的微孔加工装置，其特征在于：于所述钻具的刀面以及刃长上均涂设有合金层。

3.如权利要求2所述的微孔加工装置，其特征在于：所述钻具的刃长为2-3毫米，且所述钻具的沟巾比为0.8-2。

4.如权利要求1所述的微孔加工装置，其特征在于：各所述导液管均设有分别与所述电控系统电连接且用于控制所述导液管通断的电磁阀。

5.一种微孔加工方法，用于在钢板上加工微孔，其特征在于：采用上述任一项所述的微孔加工装置，且所述钻具的转速为15-120Krpmin，所述钻具的进给量为0.01-0.4m/min。

6.如权利要求5所述的微孔加工方法，其特征在于：于所述高速钻机的工作台上固定有树脂板以及固定于所述树脂板上的钢制垫板，再将所述钢板固定于所述钢制垫板上，进一步在所述钢板上固定有铝箔片。

7.如权利要求6所述的微孔加工方法，其特征在于：所述铝箔片的厚度为0.1-0.18毫米。

8.如权利要求5-7任一项所述的微孔加工方法，其特征在于：钻孔结束后，取下钢板并用细砂纸打磨所述微孔的周边。