鉆孔

鉆孔各部位的名稱如圖所示。鉆孔起始部位稱孔口，側(cè)部稱孔壁，底部稱孔底。鉆孔的直徑D簡(jiǎn)稱孔徑，孔口直徑稱開(kāi)孔口徑，孔底直徑稱終孔直徑。從孔口至孔底的距離H稱鉆孔深度，簡(jiǎn)稱孔深。鉆孔的某一段稱孔段。

鉆孔的功用:

①獲取第一手地下地質(zhì)實(shí)物資料，即從鉆孔取出巖心、礦心、巖屑或液、氣態(tài) 樣品，必要時(shí)從孔壁補(bǔ)取側(cè)壁巖樣礦樣;

②作為地球物理測(cè)井的通道，獲取巖礦層各種地球物理信息;

③作為人工通道觀測(cè)地下水層水文地質(zhì)動(dòng)態(tài);

④有的鉆孔可探采結(jié)合，開(kāi)采地下水、地?zé)?、油氣等?/p>

鉆探工程已廣泛用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)許多部門，按用途，鉆孔可分為如下幾類:

①地質(zhì)普查或勘探鉆孔，用于了解地質(zhì)構(gòu)造、找礦或探明礦產(chǎn)儲(chǔ)量;

②水文地質(zhì)鉆孔，勘察地下水文地質(zhì)情況;

③水井，為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防及生活而開(kāi)發(fā)利用或補(bǔ)給地下水資源并有充實(shí)水文地質(zhì)資料作用;

④工程地質(zhì)鉆孔，勘察或?yàn)榻ㄖS基、壩址、水庫(kù)、橋梁及道路等探明工程 基礎(chǔ)狀況;

⑤石油鉆井，勘查和開(kāi)發(fā)石油、天然氣;

⑥地?zé)徙@孔，勘探和開(kāi)發(fā)地下熱水與蒸氣資源;

⑦工程基礎(chǔ)施工鉆孔，為加固處理建筑工程基礎(chǔ)而應(yīng)用的基礎(chǔ)樁或管樁所施工的鉆孔;

⑧開(kāi)發(fā)鉆孔，開(kāi)采地下鹵水、溶解巖鹽、硫磺、燃燒氣化地下煤炭等;

⑨采礦或隧道等工程的輔助鉆孔，采礦或隧道施工時(shí)為通風(fēng)、排水、探水、探氣、凍結(jié)、運(yùn)輸以及建筑和通訊安裝管線、爆破、取樣、灌漿等所施工的鉆孔。

用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔叫鉆孔。各種零件的孔加工，除去一部分由車、鏜、銑等機(jī)床完成外，很大一部分是由鉗工利用鉆床和鉆孔工具(鉆頭、擴(kuò)孔鉆、鉸刀等)完成的。在鉆床上鉆孔時(shí)，一般情況下，鉆頭應(yīng)同時(shí)完成兩個(gè)運(yùn)動(dòng);主運(yùn)動(dòng)，即鉆頭繞軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(切削運(yùn)動(dòng));輔助運(yùn)動(dòng)，即鉆頭沿著軸線方向?qū)χぜ闹本€運(yùn)動(dòng)(進(jìn)給運(yùn)動(dòng))，鉆孔時(shí)，主要由于鉆頭結(jié)構(gòu)上存在的缺點(diǎn)，影響加工質(zhì)量，加工精度一般在IT10級(jí)以下，表面粗糙度為Ra12.5μm左右、屬粗加工。

⒈鉆頭轉(zhuǎn)速高。

⒉摩擦嚴(yán)重、散熱困難、熱量多、切削溫度高。

⒊切削量大、排屑困難、易產(chǎn)生振動(dòng)。

⒋鉆頭的剛性和精度都較差，故鉆削加工精度低，一般尺寸精度為IT11~IT10，粗糙度為Ra100~25。

一、鉆床設(shè)備

常用的鉆床設(shè)備有臺(tái)式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床三種，手電鉆也是常用的鉆孔工具。

⒈臺(tái)式鉆床

簡(jiǎn)稱臺(tái)鉆，是一種在工作臺(tái)上作用的小型鉆床，現(xiàn)在普遍做法就是在原有的搖臂式鉆床上進(jìn)行改裝，利用液壓阻尼器來(lái)控制鉆頭的進(jìn)給速度。

由于加工的孔徑較小，故臺(tái)鉆的主軸轉(zhuǎn)速一般較高，最高轉(zhuǎn)速可高達(dá)近萬(wàn)轉(zhuǎn)/分，最低亦在400轉(zhuǎn)/分左右。主軸的轉(zhuǎn)速可用改變?nèi)悄z帶在帶輪上的位置來(lái)調(diào)節(jié)。臺(tái)鉆的主軸進(jìn)給由轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)給手柄實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行鉆孔前，需根據(jù)工件高低調(diào)整好工作臺(tái)與主軸架間的距離，并鎖緊固定(結(jié)合掛圖與實(shí)物講解示范)。臺(tái)鉆小巧靈活，使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于加工小型工件上的各種小孔。它在儀表制造、鉗工和裝配中用得較多。

⒉立式臺(tái)鉆

簡(jiǎn)稱立鉆。這類鉆床的規(guī)格用最大鉆孔直徑表示。與臺(tái)鉆相比，立鉆剛性好、功率大，因而允許鉆削較大的孔，生產(chǎn)率較高，加工精度也較高。立鉆適用于單件、小批量生產(chǎn)中加工中、小型零件。

⒊搖臂鉆床

它有一個(gè)能繞立柱旋轉(zhuǎn)的搖臂、搖臂帶著主軸箱可沿立柱垂直移動(dòng)，同時(shí)主軸箱還能搖臂上作橫向移動(dòng)。因此操作時(shí)能很方便地調(diào)整刀具的位置，以對(duì)準(zhǔn)被加工孔的中心，而不需移動(dòng)工件來(lái)進(jìn)行加工。搖臂鉆床適用于一些笨重的大工件以及多孔工件的加工。

鉆頭是鉆孔用的刀削工具，常用高速鋼制造，工作部分經(jīng)熱處理淬硬至62~65HRC。一般鉆頭由柄部、頸部及工作部分組成。

⒈柄部:是鉆頭的夾持部分，起傳遞動(dòng)力的作用，柄部有直柄和錐柄兩種，直柄傳遞扭矩較小，一般用在直徑小于12mm的鉆頭;錐柄可傳遞較大扭矩(主要是靠柄的扁尾部分)，用在直徑大于12mm的鉆頭。

⒉頸部:是砂輪磨削鉆頭時(shí)退刀用的，鉆頭的直徑大小等一般也刻在頸部。

⒊工作部分:它包括導(dǎo)向部分和切削部分。導(dǎo)向部分有兩條狹長(zhǎng)、螺紋形狀的刃帶(棱邊亦即副切削刃)和螺旋槽。棱邊的作用是引導(dǎo)鉆頭和修光孔壁;兩條對(duì)稱螺旋槽的作用是排除切屑和輸送切削液(冷卻液)。切削部分結(jié)構(gòu)見(jiàn)掛圖與實(shí)物，它有兩條主切屑刃和一條柄刃。兩條主切屑刃之間通常為118°±2°，稱為頂角。橫刃的存在使銼削是軸向力增加。

鉆孔用的夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。

⒈鉆頭夾具:常用的是鉆夾頭和鉆套。

⑴鉆夾頭:適用于裝夾直柄鉆頭。鉆夾頭柄部是圓錐面，可與鉆床主軸內(nèi)孔配合安裝;頭部三個(gè)爪可通過(guò) ;緊固扳手轉(zhuǎn)動(dòng)使其同時(shí)張開(kāi)或合攏。

⑵鉆套:又稱過(guò)渡套筒，用于裝夾錐柄鉆頭。鉆套一端孔安裝鉆頭，另一端外錐面接鉆床主軸內(nèi)錐孔。

⒉工件夾具:常用的夾具有臺(tái)虎鉗、平口鉗、V形鐵和壓板等。裝夾工件要牢固可靠，但又不準(zhǔn)將工件夾得過(guò)緊而損傷過(guò)緊，或使工件變形影響鉆孔質(zhì)量(特別是薄壁工件和小工件)。

⒈準(zhǔn)確劃線

鉆孔前，首先應(yīng)熟悉圖樣要求，加工好工件的基準(zhǔn);一般基準(zhǔn)的平面度≤0.04mm，相鄰基準(zhǔn)的垂直度≤0.04mm。按鉆孔的位置尺寸要求，使用高度尺劃出孔位置的十字中心線，要求線條清晰準(zhǔn)確;線條越細(xì)，精度越高。由于劃線的線條總有一定的寬度，而且劃線的一般精度可達(dá)到0.25~0.5mm，所以劃完線以后要使用游標(biāo)卡尺或鋼板尺進(jìn)行檢驗(yàn);若對(duì)于劃線后檢驗(yàn)做的不夠，經(jīng)常拿著劃錯(cuò)線的工件進(jìn)行鉆孔，根本保證不了孔的位置精度;特別是在等級(jí)鑒定的考場(chǎng)上，由于學(xué)生們心理緊張擔(dān)心工件不能按時(shí)完成，往往劃完線后不進(jìn)行檢驗(yàn)急于鉆孔，等到發(fā)現(xiàn)孔的位置精度超差較大時(shí)已經(jīng)晚了。因此，要養(yǎng)成劃完線后進(jìn)行檢驗(yàn)的好習(xí)慣。

⒉劃?rùn)z驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓

劃完線并檢驗(yàn)合格后，還應(yīng)劃出以孔中心線為對(duì)稱中心的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓，作為試鉆孔時(shí)的檢查線，以便鉆孔時(shí)檢查和借正鉆孔位置，一般可以劃出幾個(gè)大小不一的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓，小檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓略大于鉆頭橫刃，大的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓略大于鉆頭直徑。

⒊打樣沖眼

劃出相應(yīng)的檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓后應(yīng)認(rèn)真打樣沖眼。先打一小點(diǎn)，在十字中心線的不同方向仔細(xì)觀察，樣沖眼是否打在十字中心線的交叉點(diǎn)上，最后把樣沖眼用力打正打圓打大，以便準(zhǔn)確落鉆定心。這是提高鉆孔位置精度的重要環(huán)節(jié)，樣沖眼打正了，就可使鉆心的位置正確，鉆孔一次成功;打偏了，則鉆孔也會(huì)偏，所以必須借正補(bǔ)救，經(jīng)檢查孔樣沖眼的位置準(zhǔn)確無(wú)誤后方可鉆孔。

打樣沖眼有一小竅門:將樣沖傾斜著樣沖尖放在十字中心線上的一側(cè)向另一側(cè)緩慢移動(dòng)，移動(dòng)時(shí)，當(dāng)感覺(jué)到某一點(diǎn)有阻塞的感覺(jué)時(shí)，停止移動(dòng)直立樣沖，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)就是十字中心線的中心;此時(shí)在這一點(diǎn)打出的樣沖眼就是十字中心線的中心，也可以多試幾次，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)樣沖總會(huì)在十字中心線的中心處有阻塞的感覺(jué)。

⒋裝夾

擦拭干凈機(jī)床臺(tái)面、夾具表表面、工件基準(zhǔn)面，將工件夾緊，要求裝夾平整、牢靠，便于觀察和測(cè)量。應(yīng)注意工件的裝夾方式，以防工件因裝夾而變形。

⒌試鉆

鉆孔前必須先試鉆:使鉆頭橫刃對(duì)準(zhǔn)孔中心樣沖眼鉆出一淺坑，然后目測(cè)該淺坑位置是否正確，并要不斷糾偏，使淺坑與檢驗(yàn)圓同軸。如果偏離較小，可在起鉆的同時(shí)用力將工件向偏離的反方向推移，達(dá)到逐步校正。如果偏離過(guò)多，可以在偏離的反方向打幾個(gè)樣沖眼或用鏨子鏨出幾條槽，這樣做的目的是減少該部位切削阻力，從而在切削過(guò)程中使鉆頭產(chǎn)生偏離，調(diào)整鉆頭中心和孔中心的位置。試鉆切去鏨出的槽，再加深淺坑，直至淺坑和檢驗(yàn)方格或檢驗(yàn)圓重合后，達(dá)到修正的目的再將孔鉆出。

注意:無(wú)論采用什么方法修正偏離，都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成。如果不能完成，在條件允許的情況下，還可以在背面重新劃線重復(fù)上述操作。

⒍鉆孔

鉗工鉆孔一般以手動(dòng)進(jìn)給操作為主，當(dāng)試鉆達(dá)到鉆孔位置精度要求后，即可進(jìn)行鉆孔。手動(dòng)進(jìn)給時(shí)，進(jìn)給力量不應(yīng)使鉆頭產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象，以免孔軸線歪斜。鉆小直徑孔或深孔時(shí)，要經(jīng)常退鉆排屑，以免切屑阻塞而扭斷鉆頭，一般在鉆孔深度打直徑的3倍時(shí)，一定要退鉆排屑。此后，每鉆進(jìn)一些就應(yīng)退屑，并注意冷卻潤(rùn)滑，鉆孔的表面粗糙度值要求很小時(shí)，還可以選用3%~5%乳化液、7%硫化乳化液等起潤(rùn)滑作用的冷卻潤(rùn)滑液.

鉆孔將鉆透時(shí)，手動(dòng)進(jìn)給用力必須減小，以防進(jìn)給量突然過(guò)大、增大切削抗力，造成鉆頭折斷、或使工件隨著鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)造成事故。

鉆孔的位置精度的控制，實(shí)質(zhì)上是鉆削過(guò)程中鉆頭與工件的相互正確位置控制過(guò)程。為了考核操作者的操作技能，要求鉆孔時(shí)孔的位置調(diào)整只能是手工、動(dòng)態(tài)控制過(guò)程，不允許使用鉆模以及其他夾具，因此孔的位置精度受到劃線、機(jī)床精度、工件和鉆頭的裝夾、鉆頭刃磨質(zhì)量、工件位置及機(jī)床切削用量的調(diào)整等一些不確定因素的影響，再加上要有一定的加工技巧和必要的保證措施，所以，當(dāng)孔的位置精度要求較高時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重超差現(xiàn)象。

如何有效地避免和消除孔的位置超差現(xiàn)象，是控制鉆孔時(shí)孔的質(zhì)量關(guān)鍵。在鉆孔操作時(shí)，除了劃線正確之外，鉆正底孔、及時(shí)準(zhǔn)確糾偏、修銼底孔的位置，是保證孔的位置精度的基礎(chǔ)。

⒈劃線

由于開(kāi)始鉆孔時(shí)的位置精度基本上取決于樣沖眼的位置，這樣就把動(dòng)態(tài)控制孔的位置精度在一定程度上轉(zhuǎn)化為樣沖眼位置的沖制精度上來(lái)?？紤]到打樣沖眼在控制孔的位置精度時(shí)所起的重要的作用，所以，在具體操作時(shí)應(yīng)注意:

①選取刀頭鋒利的高度尺，以便在加工表面上劃出孔中心線的溝痕較深，利用樣沖移動(dòng)時(shí)孔中心線溝痕對(duì)它的阻力作用，來(lái)確定樣沖眼打制的正確位置。

②為了減少目測(cè)孔中心與理想位置的尺寸偏差，應(yīng)劃出各尺寸孔的控制圓或控制方框(由于劃線精度的原因，建議采用劃控制方框的方法)，并在鉆削過(guò)程中目測(cè)的同時(shí)，利用卡尺測(cè)量的方法，保證其位置精度。③由于把修銼、鉆擴(kuò)底孔進(jìn)行糾偏方式轉(zhuǎn)移到樣沖眼位置偏差的糾正上來(lái)，可更有效地減少擴(kuò)孔糾偏底孔的位置的次數(shù)，縮短操作加工時(shí)間，所以，打完樣沖眼后要仔細(xì)檢查其位置精度并作必要的糾偏。

⒉工件及鉆頭的裝夾

由于在鉆孔過(guò)程中，如只采用目測(cè)的方法很難保證其位置精度，必須采用游標(biāo)卡尺等量具進(jìn)行測(cè)量，為了方便測(cè)量，在工件安裝時(shí)要使工件高出機(jī)用虎鉗鉗口一定尺寸。鉆頭的裝夾要盡可能短，以提高其剛性和強(qiáng)度，從而更有利于其位置精度的保證。

⒊鉆底孔

底孔的位置正確或者超差較小，可有效地減少擴(kuò)孔糾偏底孔的位置的次數(shù)，縮短操作加工時(shí)間，對(duì)提高加工精度及加工效率具有特別重要的作用。

第一步:鉆頭直徑的選擇，鉆頭直徑太小，強(qiáng)度弱，加工過(guò)程中易折斷;鉆擴(kuò)糾偏時(shí)，鉆頭彎曲、偏斜，導(dǎo)致向欲糾偏的相反方向加工，加大了原有的孔的位置誤差。鉆頭直徑太大，橫刃長(zhǎng)，定心性能差，修銼、鉆擴(kuò)糾偏孔的位置的次數(shù)相對(duì)減少。如果底孔孔徑相對(duì)圖紙規(guī)定的孔徑較大，有可能對(duì)超差的底孔不能消除。故應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的鉆頭，因?yàn)橹行你@既能很好定位又能保證足夠的剛度和強(qiáng)度，所以在鉆底孔時(shí)選用中心鉆為宜。

第二步:對(duì)正樣沖眼，中心鉆與樣沖眼的對(duì)正有兩種方法，一是用手轉(zhuǎn)動(dòng)鉆夾頭，并移動(dòng)平口鉗或轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)鉆的工作臺(tái)，使中心鉆與樣沖眼對(duì)正。二是比較規(guī)整的工件盡可能處于浮動(dòng)狀態(tài)，依靠鉆削力的拉動(dòng)使工件位置產(chǎn)生微量的移動(dòng)，讓鉆頭與樣沖眼自動(dòng)對(duì)中。

第三步:檢測(cè)，為了提高孔的位置的檢測(cè)精度，應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行必要的修正:一是測(cè)量?jī)煽妆诘淖罱c(diǎn)和最遠(yuǎn)點(diǎn)，取平均值。二是采取鉆孔后插入相應(yīng)的量棒再進(jìn)行測(cè)量，以減小游標(biāo)卡尺測(cè)量爪非線型因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

⒋擴(kuò)孔的位置控制

底孔的位置經(jīng)檢測(cè)確定位置正確，應(yīng)采取有效措施，防止在擴(kuò)孔過(guò)程中孔的位置產(chǎn)生新的位置偏差。首先擴(kuò)孔所用的鉆頭頂角要小，以減小鉆削時(shí)的徑向偏心力及振動(dòng)，增大自動(dòng)定心的作用和效果。然后用手轉(zhuǎn)動(dòng)鉆夾頭，并移動(dòng)平口鉗或轉(zhuǎn)動(dòng)臺(tái)鉆的工作臺(tái)，使鉆頭的兩主切削刃同時(shí)與原底孔的鉆頭進(jìn)入端端口孔壁接觸后，再開(kāi)動(dòng)鉆床進(jìn)行鉆孔，這樣操作基本上能保證原底孔的位置不變。

⒌擴(kuò)孔糾偏

對(duì)于孔的位置超差在0.20mm以內(nèi)的底孔，可采取向糾偏方向推動(dòng)工件，逐步加大鉆頭直徑進(jìn)行擴(kuò)孔方式加以解決。(注意:為了削弱鉆頭自動(dòng)定心作用，應(yīng)適當(dāng)加大鉆頭頂角角度)

⒍修銼糾偏

對(duì)于孔的位置超差大于0.20mm的底孔，若仍然采取上述方法，勢(shì)必會(huì)增加擴(kuò)孔的次數(shù)和不同規(guī)格尺寸的鉆頭占有量，延長(zhǎng)糾偏的時(shí)間?？刹扇A銼修銼技術(shù)去除多余的偏移余量后，再配以鉆擴(kuò)方式加以解決。

第一步:相關(guān)測(cè)量計(jì)算，先測(cè)量出底孔的尺寸誤差、形位誤差，如超差，相對(duì)理想位置，通過(guò)計(jì)算分析出孔的位置誤差值。然后，確定修銼底孔的方向(修銼底孔的方向，為實(shí)際孔的位置中心到理想位置中心的連線方向)和修銼孔的形狀(修銼孔的形狀應(yīng)接近橢圓狀，橢圓的幾何中心與理想位置中心重合，橢圓的短軸為原底孔直徑，消除孔的位置誤差的最小底孔直徑，即為橢圓的長(zhǎng)軸)。

第二步:選擇銼刀和修銼方法，所選的修銼圓銼直徑略小于原底孔直徑。直徑過(guò)大或等于底孔直徑，圓銼插不進(jìn)底孔內(nèi)或修銼時(shí)銼削困難。過(guò)小易修銼成梨狀，使鉆頭不對(duì)稱受力，鉆孔時(shí)產(chǎn)生新的孔的位置偏移誤差。修銼時(shí)可在臺(tái)虎鉗上用手工修銼，也可借助于鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，把圓銼夾于鉆夾頭內(nèi)，上下移動(dòng)，推動(dòng)工件進(jìn)行加工。薄板件從底孔一端修銼即可;當(dāng)工件較厚時(shí)，對(duì)于通孔來(lái)講，應(yīng)從底孔兩端進(jìn)行修銼，以減少銼內(nèi)圓弧面與孔口端面的不垂直誤差。

第三步:擴(kuò)孔，所選擴(kuò)孔鉆頭的直徑應(yīng)大于工件厚度中間平面的橢圓長(zhǎng)軸的尺寸。擴(kuò)孔應(yīng)盡量選用短鉆頭，小的頂角、后角，低速切削。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

第四步:檢測(cè)，檢測(cè)孔的尺寸精度、形位精度是否合格。如不合格，則重復(fù)上述過(guò)程，直至符合圖紙規(guī)定的技術(shù)要求為止。

在鉆孔過(guò)程中要按照先基準(zhǔn)后一般、先高精度后一般的原則，即優(yōu)先加工或保證基準(zhǔn)位置上的孔，或尺寸精度、形位精度要求相對(duì)較高的孔。

如何有效地避免和消除孔的位置超差現(xiàn)象，是控制鉆孔時(shí)孔的質(zhì)量關(guān)鍵，但是由于影響因素較多，所以需要反復(fù)的強(qiáng)化訓(xùn)練，以達(dá)到完全控制孔的位置精度的目的。這是一個(gè)循序漸進(jìn)、精度逐步提高的漫長(zhǎng)的過(guò)程。

⒈擴(kuò)孔

擴(kuò)孔用以擴(kuò)大已加工出的孔(鑄出、鍛出或鉆出的孔)，它可以校正孔的軸線偏差，并使其獲得正確的幾何形狀和較小的表面粗糙度，其加工精度一般為IT9~IT10級(jí)，表面粗糙度、Ra=3.2~6.3μm。擴(kuò)孔的加工余量一般為0.2~4mm。

擴(kuò)孔時(shí)可用鉆頭擴(kuò)孔，但當(dāng)孔精度要求較高時(shí)常用擴(kuò)孔鉆(用掛圖或?qū)嵨?。擴(kuò)孔鉆的形狀與鉆頭相似，不同是:擴(kuò)孔鉆有3~4個(gè)切削刃，且沒(méi)有橫刃，其頂端是平的，螺旋槽較淺，故鉆芯粗實(shí)、剛性好，不易變形，導(dǎo)向性好。

⒉鉸孔

鉸孔是用鉸刀從工件壁上切除微量金屬層，以提高孔的尺寸精度和表 面質(zhì)量的加工方法。鉸孔是應(yīng)用較普遍的孔的精加工方法之一，其加工精度可達(dá)IT6~IT7級(jí)，表面粗糙度Ra=0.4~0.8μm。

鉸刀是多刃切削刀具，有6~12個(gè)切削刃和較小頂角。鉸孔時(shí)導(dǎo)向性好。鉸刀刀齒的齒槽很寬，鉸刀的橫截面大，因此剛性好。鉸孔時(shí)因?yàn)橛嗔亢苄。總€(gè)切削刃上的負(fù)荷著小于擴(kuò)孔鉆，且切削刃的前角γ0=0°，所以鉸削過(guò)程實(shí)際上是修刮過(guò)程。特別是手工鉸孔時(shí)，切削速度很低，不會(huì)受到切削熱和振動(dòng)的影響，因此使孔加工的質(zhì)量較高。

鉸孔按使用方法分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩種。手用鉸刀的頂角較機(jī)用鉸刀小，其柄為直柄(機(jī)用鉸刀為錐柄)。鉸刀的工作部分有切削部分和修光部分所組成。

鉸孔時(shí)鉸刀不能倒轉(zhuǎn)，否則會(huì)卡在孔壁和切削刃之間，而使孔壁劃傷或切削刃崩裂。

鉸孔時(shí)常用適當(dāng)?shù)睦鋮s液來(lái)降低刀具和工件的溫度;防止產(chǎn)生切屑瘤;并減少切屑細(xì)末粘附在鉸刀和孔壁上，從而提高孔的質(zhì)量。

發(fā)生鉆頭折斷的主要原因除了材料的等級(jí)和鉆針的幾何形狀外，尚有以下幾種情況造成:

鉆機(jī)本身的震動(dòng)及鉆軸的搖擺基本上隨鉆針直徑的減小而減小。一半而言，對(duì)振動(dòng)的要求位鉆振直徑在0.1-0.3毫米時(shí)，振幅在微米以下;鉆針直徑在0.35-0.5毫米時(shí)，振幅在10微米以下，同時(shí)從生產(chǎn)力的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，鉆針直徑減小時(shí)，鉆軸轉(zhuǎn)速必須相對(duì)增加.雖然高速鉆軸已經(jīng)發(fā)展到80 000轉(zhuǎn)/分鐘，但在使用最大轉(zhuǎn)速時(shí)，仍會(huì)有震動(dòng)問(wèn)題，高性能高頻率之氣動(dòng)鉆軸正是我們所需，它允許超高速(100000轉(zhuǎn)/分鐘或更高轉(zhuǎn)速，理想值150000轉(zhuǎn)/分鐘)同時(shí)在高精度的要求下，機(jī)器的震動(dòng)要限制在最小程度.

鉆針之橫截面積隨鉆針直徑的減小而減小，因而，鉆屑的排除能力也逐漸下降.此外，依據(jù)線路板制造材質(zhì)的不同，鉆屑的形狀及切削阻力也跟著改變，這是有必要改變鉆孔操作條件，甚至鉆針形狀及制造材料也要修正以符合特殊要求.銅層部分(含內(nèi)層)的鉆孔是特別困難的，它在切削阻力上(包括扭力及推力)都數(shù)倍于基材，甚至切削也比較長(zhǎng)，因此基板的機(jī)械加工性主要變化在銅箔的厚度及內(nèi)層銅箔的數(shù)量，換言之，即較厚的銅箔及較多的內(nèi)層銅箔在鉆孔時(shí)是比較困難的.當(dāng)銅箔層數(shù)增加時(shí)對(duì)鉆頭的磨損程度也增加，特別是刃帶的磨損，除此之外，隨銅箔厚度的增加及層數(shù)的增加斷針的可能性也增加.

當(dāng)孔的縱橫比增加時(shí)或鉆針的直徑減小，鉆孔變的困難,同時(shí)也容易斷針，特別是鉆針直徑減小后相對(duì)在碳化物合金結(jié)構(gòu)中的分子顆粒就比較大(0.3毫米以下直徑鉆針) 因此即使是晶粒界面或結(jié)構(gòu)上的極小的缺點(diǎn)亦會(huì)造成超過(guò)破裂強(qiáng)度的影響，所以超小直徑鉆針的強(qiáng)度相對(duì)減弱，.為彌補(bǔ)其強(qiáng)度必須增加鉆腹(Web)厚度及降低排屑槽面積的比例，也對(duì)排屑能力及切削阻力也產(chǎn)生副面的影響，有些實(shí)例顯示斷針也由于退屑不良造成.所以對(duì)強(qiáng)度的增加應(yīng)著眼于高破壞強(qiáng)度碳化物材質(zhì)的尋求及鉆針形狀的改進(jìn).

(RPM)基本上鉆軸的轉(zhuǎn)速是由鉆頭的圓周速率計(jì)算出來(lái)的.從生產(chǎn)力及刀具壽命的角度來(lái)看有其適宜的速度范圍.對(duì)一般直徑的鉆頭而言是100-200米/分鐘，但對(duì)于超小直徑鉆頭而言，此速 度變得相當(dāng)高，甚至超過(guò)10000轉(zhuǎn)/分鐘(對(duì)0.3毫米以下直徑的鉆針而言)其最高值在120000-150000轉(zhuǎn)/分鐘之間，因此在振動(dòng)及孔位精度的限制下此類高速鉆頭的選算必須從效率的角度考慮.

在鉆孔過(guò)程中，進(jìn)刀量與鉆針的切削阻力關(guān)系較為密切.當(dāng)進(jìn)刀量增加時(shí)鉆頭所收的扭力及推力也比例的增加.對(duì)小鉆針而言，為了增加破壞強(qiáng)度所作的加大鉆腹及減小排屑槽面積的比例，使得鉆孔過(guò)程中推力需要增加的很多，排屑變得很不適當(dāng)，因此反而不能增加進(jìn)刀量.通常在鉆小孔時(shí)，進(jìn)刀量控制范圍在0.005-0.03毫米/轉(zhuǎn)(0.2-0.1密耳/轉(zhuǎn))之間.當(dāng)鉆孔的直徑減小或孔的縱橫比增加時(shí)，進(jìn)刀量(Feed Rate)也許相對(duì)減小.

起作用是保護(hù)線路板上的線路，減少毛頭的產(chǎn)生，改進(jìn)孔的品質(zhì)，增加放熱能力及 鉆孔的精確度等.但對(duì)小孔而言蓋板的使用不完全有用，因會(huì)造成孔深度增加，及孔縱橫比的增加，在使用0.1-0.2毫米(4-8密耳)值超小鉆針時(shí)，有時(shí)不用蓋板反而能獲得更佳的結(jié)果.在使用蓋板時(shí)，厚度的選擇以工作是不產(chǎn)生飄動(dòng)為原則下越薄越好，若材料是鋁，適當(dāng)?shù)暮穸葹?.1-0.2毫米，若為酚類，適當(dāng)?shù)暮穸葹?.3-0.5毫米(12-20密耳)較低的棱線平面及平滑的表面是對(duì)蓋板的要求，尤其是對(duì)高準(zhǔn)確度的鉆孔

(Depth Of Penetration):是指鉆頭穿過(guò)線路板后在完成一行程所需對(duì)墊板(Back-up)所作的額外穿透程度而言，其長(zhǎng)度由線路板每一疊最下層低面算起至鉆頭所在的最低點(diǎn)的位置它同樣增加了孔的縱橫比，繼而增加了斷針的頻率,所以穿透深度不能超過(guò)鉆頭的直徑，理想的穿透深度范圍應(yīng)該控制在鉆針直徑的1/2或更小.

對(duì)小孔的鉆孔操作可采用較特殊的方法以改善孔的品質(zhì)，孔位精度及減少斷針發(fā)生，較具代表性的方法是二次鉆孔(Double Drilling)及分段鉆孔(Step Drilling)二次鉆孔是采用兩種不同直徑的鉆針對(duì)同一孔作二次鉆孔的方法.先用高剛性(High Rigidity)，短排屑槽(Flute)，不易彎折的鉆針先鉆出部分深 度以作為導(dǎo)引孔(Guide Hole)，其余部分再用規(guī)定排屑槽長(zhǎng)度的鉆針來(lái)完成.由于先用不易彎折的鉆針鉆出導(dǎo)引孔，所以第二支鉆針開(kāi)始鉆時(shí)在導(dǎo)引孔處能容許少許彎曲(Bending)，同時(shí)孔位準(zhǔn)確度好.

孔曲(Hole Deviation)與鉆頭斷針有相當(dāng)密切的關(guān)系.當(dāng)孔曲超過(guò)一定值后，鉆針通常會(huì)在未達(dá)到設(shè)定的鉆孔數(shù)前斷針，所以對(duì)深孔操作鉆孔起始位置的孔位及孔曲程度是非常重要的，由此可知采用兩次鉆孔來(lái)鉆導(dǎo)引孔的方式是十分有效的.但在該情況下，兩次鉆孔若少有偏移導(dǎo)引孔位置時(shí)便會(huì)發(fā)生斷針情形，因此采用兩次鉆孔就必須使用高精確度的鉆孔機(jī)。

分段式鉆孔是以同一鉆針作多次往復(fù)式動(dòng)作來(lái)完成鉆孔操作，由于在鉆孔過(guò)程中，鉆針多次提起以利散熱及排屑，因此減小斷針及提高孔的品質(zhì)對(duì)含許多內(nèi)層的多層板的小孔鉆孔尤為有效.例1.6毫米的板厚，0.15毫米的孔徑，出使用分段式鉆孔外，超小鉆針易產(chǎn)生環(huán)氧膠渣及由于切屑的拖曳形成孔壁粗糙且斷針的機(jī)會(huì)大增.

⒈操作鉆床時(shí)不可帶手套，袖口必須扎緊，女工必須戴工作帽。

⒉用鉆夾頭裝夾鉆頭時(shí)要用鉆夾頭鑰匙，不可用扁鐵和手錘敲擊，以免損壞夾頭和影響鉆床主軸精度。工件裝夾時(shí)，必須做好裝夾面的清潔工作。

⒊工件必須夾緊，特別在小工件上鉆較大直徑孔時(shí)裝夾必須牢固，孔將鉆穿時(shí)，要盡量減小進(jìn)給力。在使用過(guò)程中，工作臺(tái)面必須保持清潔。

⒋開(kāi)動(dòng)鉆床前，應(yīng)檢查是否有鉆夾頭鑰匙或斜鐵插在鉆軸上。使用前必須先空轉(zhuǎn)試車，在機(jī)床各機(jī)構(gòu)都能正常工作時(shí)才可操作。

⒌鉆孔時(shí)不可用手和棉紗頭或用嘴吹來(lái)清除切屑，必須用毛刷清除，鉆出長(zhǎng)條切屑時(shí)，要用鉤子鉤斷后除去。鉆通孔時(shí)必須使鉆頭能通過(guò)工作臺(tái)面上的讓刀孔，或在工件下面墊上墊鐵，以免鉆壞工作臺(tái)面。鉆頭用鈍后必須及時(shí)修磨鋒利。

⒍操作者的頭部不準(zhǔn)與旋轉(zhuǎn)著的主軸靠得太近，停車時(shí)應(yīng)讓主軸自然停止，不可用手去剎住，也不能用反轉(zhuǎn)制動(dòng)。

⒎嚴(yán)禁在開(kāi)車狀態(tài)下裝拆工件。檢驗(yàn)工件和變換主軸轉(zhuǎn)速，必須在停車狀況下進(jìn)行。

⒏清潔鉆床或加注潤(rùn)滑油時(shí)，必須切斷電源。

⒐鉆床不用時(shí)，必須將機(jī)床外露滑動(dòng)面及工作臺(tái)面擦凈，并對(duì)各滑動(dòng)面及各注油孔加注潤(rùn)滑油。