CN111168115A - 一种高精度铝大梁钻孔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度铝大梁钻孔工艺，包括以下步骤S1：加工基准面，基准面上用中心钻点定位孔，进行预制精确定位；S2：用麻花钻进行钻孔加工；S3：使用扩孔钻对钻制的孔进行扩孔加工；S4：使用铰刀进行铰孔加工；S5：钻孔加工完成；采用加工定位孔‑钻孔‑扩孔‑铰孔的加工步骤，钻孔采用的是中心出水的深孔钻，钻孔后进行扩孔，然后进行铰孔，并且铰孔过程中使用切削油冷却，解决钻孔铝屑粘连钻刃和孔内粗糙度差等问题，加工孔精度高，适合加工容易粘刀的铝材的高精度定位销孔。

Description

一种高精度铝大梁钻孔工艺

技术领域

本发明属于钻孔技术领域，具体地说是涉及一种高精度铝大梁钻孔工艺。

背景技术

钻孔加工是五金制造工艺中必不可少且经常遇到的一项工艺，钻孔，是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。钻孔的方式有多种，包括麻花钻、U钻、深孔钻等。而麻花钻也是钻孔加工刀具中使用量最为广泛的一款孔加工刀具，麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具。因其容屑槽成螺旋状而形似麻花而得名。螺旋槽有2槽、3槽或更多槽，但以2槽最为常见。麻花钻可被夹持在手动、电动的手持式钻孔工具或钻床、铣床、车床乃至加工中心上使用。钻头材料一般为高速工具钢或硬质合金。在加工过程中，由于钻头对金属板进行摩擦，从而产生大量的热。大量的热会对钻头造成一定的伤害，容易造成钻头断裂。

为了避免钻头的断裂，现有的方式是通过水乳切削液对钻头进行降温。而水乳切削液，在钻孔不同条件下使用的浓度不同，粗加工时人工喷涂浓度较低的水乳切削液，并且由于通过人工的控制不好把握水乳切削液的量，还会造成水乳切削液的浪费，从而提高加工成本。同时，在粗加工时为了节约成本而使用的水乳切削液的浓度不够使得金属板钻出的孔防锈效果不好，从而影响通过钻孔安装金属板的质量。

铝合金是一款非常容易攻克的材质，硬度不高，但是它的特点就是粘性，很多时候加工浅孔钻铝件很多人的选择都是普通的麻花钻而已，这种情况可能是产品的孔径要求不是很严格随意孔径有一些毛刺问题也不大，但是针对高要求的铝件产品而且又是深孔，那么刀具的选用和钻孔工艺就要变得仔细和慎重了；在实际的加工过程中铝合金虽然硬度不高，特别是加工深孔的铝合金铝件，麻花钻的排屑槽和材质以及钻尖的设计至关重要，现有技术在加工过程中粘刀的现象是必不可免的。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度铝大梁钻孔工艺，其意在解决背景技术中存在的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：

一种高精度铝大梁钻孔工艺，包括以下步骤

S1：加工基准面，在基准面上用中心钻点定位孔，进行预制精确定位；

S2：用麻花钻进行钻孔加工；

S3：使用扩孔钻对钻制的孔进行扩孔加工；

S4：使用铰刀进行铰孔加工；

S5：钻孔加工完成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S2中的所述麻花钻为高速钢钻头或硬质合金钻头。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S2中的所述麻花钻为中心出水钻头，且在步骤S2-S4的加工均使用切屑液；在不受S2钻孔过程中切削液由中心出水钻头的中心出水孔通入。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述中心出水钻头表面具有涂层。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述涂层为TIALN涂层、铁氟龙涂层、氮化铬涂层、PVD涂层、氮碳化钛涂层中的一种或多种。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤S2和步骤S3通入的切削液为水基切屑液；所述步骤S4在铰孔过程中通入的切削液为切削油。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：在步骤S2中所述钻孔为不穿孔时，所述麻花钻为硬质合金钻头；在所述钻孔为穿孔时，所述麻花钻为高速钢钻头。

本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：采用加工定位孔-钻孔-扩孔-铰孔的加工步骤，钻孔采用的是中心出水的深孔钻，钻孔后进行扩孔，然后进行铰孔，并且铰孔过程中使用切削油冷却，解决钻孔铝屑粘连钻刃和孔内粗糙度差等问题，加工孔精度高，适合加工容易粘刀的铝材的高精度定位销孔。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例,对技术方案进行清楚、完整地描述。

一种高精度铝大梁钻孔工艺，包括以下步骤：

S1：加工基准面，在基准面上用中心钻点定位孔，进行预制精确定位，通过定位孔引导麻花钻进行孔加工，减少误差；

S2：用麻花钻进行钻孔加工；选用高速钢钻头或硬质合金钻头，优选步骤S2中的所述麻花钻为中心出水钻头，且在步骤S2-S4的加工均使用切屑液；在不受S2钻孔过程中切削液由中心出水钻头的中心出水孔通入；中心出水钻头比普通钻头窄40％，从而减小了切削过程中孔与钻头间所产生的摩擦热，以防止热量过高所产生的积屑瘤粘连在钻头刃带上，能使孔的质量和精度得到充分的保证。此外优选所述中心出水钻头表面具有涂层，涂层为TIALN涂层、铁氟龙涂层、氮化铬涂层、PVD涂层、氮碳化钛涂层中的一种或多种，通过涂层的设置降低使钻头表面具有良好的抗战粘性，提高排屑能力，这是取得成功的关键，既提高了排屑能力，也改善了铝合金材料钻孔加工中以往难以解决的工艺问题。需要说明的是，在步骤S2中所述钻孔为不穿孔时，所述麻花钻为硬质合金钻头，这样可以快速钻孔；在所述钻孔为穿孔时，所述麻花钻为高速钢钻头，这样可以防止钻头穿孔时崩口，延长刀具使用寿命，提高工作效率。当然如果穿孔，在钻头要穿孔时，有条件合理放低转速，可以使用硬质合金钻头。适合不穿孔的距离较长的工作环境，这样可以提高工作效率。

S3：使用扩孔钻对钻制的孔进行扩孔加工；一般用扩孔钻一般用于孔的半精加工或终加工，用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大，有3到4个刃带，无横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔。

S4：使用铰刀进行铰孔加工；铰孔是用铰刀从工件壁上切除微量金属层，以提高孔的尺寸精度和表面质量的加工方法。铰孔是应用较普遍的孔的精加工方法之一，其加工精度可达IT6～IT7级，表面粗糙度Ra＝0.4～0.8μm。铰刀是多刃切削刀具，有6～12个切削刃和较小顶角。铰孔时导向性好。铰刀刀齿的齿槽很宽，铰刀的横截面大，因此刚性好。铰孔时因为余量很小，每个切削刃上的负荷著小于扩孔钻，且切削刃的前角γ0＝0°，所以铰削过程实际上是修刮过程。特别是手工铰孔时，切削速度很低，不会受到切削热和振动的影响，因此使孔加工的质量较高。

需要说明的是，合理使用金属切削液能有效地减小切削力、降低切削温度、减小加工系统热变形，既可保证工件加工质量，又可延长刀具寿命，降低加工成本。为了降低切削温度，这时通常选用冷却性能好的水基切削液。精加工时，要求工件获得最佳的表面质量和较小的表面粗糙度值，故应采用切削油。

S5：钻孔加工完成。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：包括以下步骤

S1：加工基准面，在基准面上用中心钻点定位孔，进行预制精确定位；

S2：用麻花钻进行钻孔加工；

S3：使用扩孔钻对钻制的孔进行扩孔加工；

S4：使用铰刀进行铰孔加工；

S5：钻孔加工完成。

2.根据权利要求1所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：步骤S2中的所述麻花钻为高速钢钻头或硬质合金钻头。

3.根据权利要求2所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：步骤S2中的所述麻花钻为中心出水钻头，且在步骤S2-S4的加工均使用切屑液；在不受S2钻孔过程中切削液由中心出水钻头的中心出水孔通入。

4.根据权利要求3所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：所述中心出水钻头表面具有涂层。

5.根据权利要求4所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：所述涂层为TIALN涂层、铁氟龙涂层、氮化铬涂层、PVD涂层、氮碳化钛涂层中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：步骤S2和步骤S3通入的切削液为水基切屑液；所述步骤S4在铰孔过程中通入的切削液为切削油。

7.根据权利要求1所述的一种高精度铝大梁钻孔工艺，其特征在于：在步骤S2中所述钻孔为不穿孔时，所述麻花钻为硬质合金钻头；在所述钻孔为穿孔时，所述麻花钻为高速钢钻头。