JB/T 11453-2013 麻花钻寿命试验方法

ICS 25.100.30J41备案号: 40716- -2013JB中华人民共和国机械行业标准JB/T 11453- -2013代替JB/T 50189- -1999麻花钻寿命试验方法Life testing methods in twist drills2013-04-25发布2013-09-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布JB/T 11453- -2013目次2规范性引用文件.3试验法......3.1 概述.3.2刀具3.3试坯 ................3.4设备及检测器具 .3.5切削条 件3.6 寿命判据3.7试验步骤.4试验结果评定.....4.1样本寿命均值文64.2 标准差S.3变异系数S、....附录A (资料性附录) 40Cr和GCr15 试坯推荐调质热处理工艺...........A.140Cr试坯调质处理工艺.A.2 GCr15 试坯调质处理工艺.8附录B (资料性附录) GCr15钢的技术要............9附录C (资料性附录)麻花钻寿命试验记录样表0图1试坯尺寸....................图2试坯硬度 及硬度均匀性检查.图3麻花钻安装尺 寸.........5图4-组试验的各麻花钻磨损值.图5-组试验麻花钻磨损平均值.图-组试验中麻花钻磨损的最大值与最小值.表1切削部分几何 参数表2检测器具.......表3切削用量 ..................表4直柄麻花钻从钻尖到钻夹头间的距离表5麻花钻径向 圆跳动.表B.1化学成分 (质量分数)表B.2内 部质量要求...JB/T 11453- -2013言本标准按照GB/T 1.1- -2009给出的规则起草。本标准代替JB/T 50189-1999《麻花钻寿命试验方法》，与JB/T 50189- 1999相比主要技术变化如下:修改了规范性引用文件;修改了原标准3.2，对采用刀具非代表规格进行了新的表述;增加了试验用刀具的材料要求;-增加了试坯工作面的平面度公差，修改了试坯工作面平行度公差和表面粗糙度上限值;-修改了原标准4.4图3a)， 取消了图3a)的左视图;-修改了对试验设备的要求，增加了试验所需检测器具的推荐要求;修改了切削条件，增加了对高性能高速钢麻花钻和涂层高速钢麻花钻切削速度和进给量的推-取消了乳化液的配方推荐，修改了切削液流量;-修改了原标准8.1:增加了对参加试验的刀具要求。-修改了原标准3.5.2图1 a);-修改了试验步骤，增加了试坯的安装要求和机床的运行要求;-取消了统计分析，修改为试验结果评定;修改了40Cr和GCr15试坯热处理工艺中时间的写法:-修改了40Cr试坯调质热处理工艺中的冷却介质;-取消了附录D，重新编写了记录样表;-取消了附录C中数据的计算示例。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国刀具标准化技术委员会(SAC/TC91)归口。本标准起草单位:成都工具研究所有限公司、上海工具厂有限公司。本标准主要起草人:刘玉玲、查国兵、陈万华。.本标准所代替标准的历次版本发布情况为:-JB/T 50189- - 1999。IJB/T 11453- -2013麻花钻寿命试验方法1范围本标准规定了麻花钻寿命的试验方法和试验结果评定。本标准适用于标准型直柄、锥柄高速钢麻花钻的寿命试验,亦可供实验室性能试验、对比试验参照使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1438.1锥柄麻花钻 第1部分:莫氏锥柄麻花钻型式和尺寸GB/T 3077合 金结构钢GB/T 6135.2直柄麻花钻第2部分:直柄短麻花钻和直柄麻花钻的型式和尺寸GB/T 17984麻花钻技术条件3试验方法3.1 概述试验目的不同，麻花钻的试验方法也不同，因此对于特定的试验应规定试验方案，规定试验所用的刀具、试坯、设备及检测器具、切削条件、寿命判据、试验步骤、试验数据处理等内容。为了提高试验数据的可比性和再现性，本标准规定了常用规格麻花钻寿命试验方法。这些规定均是推荐性的。可为制定特定试验目的的试验方案提供参考。对于特定的试验，也可以根据试验的不同情况对以上所推荐试验方法做出相应调整。3.2刀具3.2.1规格原则_上按试验目的自由选取直柄麻花钻和锥柄麻花钻的规格，但考虑生产及使用的特点，建议采用量大面广，具有代表性的规格做试验。便于对比，推荐采用麻花钻代表规格，直柄麻花钻直径为5 mm和8mm,锥柄麻花钻为20mm。若采用其他规格进行试验，可参照推荐规格的切削用量及寿命判据，需进行适当修整。3.2.2型式尺寸 及技术条件试验用麻花钻的型式尺寸推荐选用GB/T 6135.2和GB/T 1438.1规定的尺寸。试验用麻花钻的技术条件应符合GB/T 17984的规定。3.2.3切削部分 几何参数应根据试验目的选用麻花钻切削部分的几何参数。对于选用本标准3.3推荐的试坯进行试验用的麻花钻切削部分几何参数按表1的规定。JB/T 11453- -2013表1切削部分几何参数几何参数项目直柄麻花钻锥柄麻花钻后角14°土2°10° 士2°顶118°土3°18° 士3°横刃斜角50°士3°3.2.4刀具材料试验用麻花钻推荐选用普通高速钢。也可选用高性能高速钢，或涂层高速钢，但其试验参数需参照普通高速钢的试验参数进行适当修整。3.2.5试验样本大小为保证试验结果的可靠性，建议抽取5支~10支麻花钻做寿命试验。3.3试坯3.3.1试坯材料试坯材料应根据试验目的选用。为增加麻花钻寿命试验结果的可比性，推荐麻花钻寿命试验试坯材料选用合金结构钢40Cr或轴承钢GCr15，40Cr 技术要求应符合GB/T 3077的规定，GCr15 的技术要求参见附录B。3.3.2形状及尺寸推荐以圆盘形试坯做试验。推荐试坯的直径尺寸为φ150 mm,厚度为55 mm，如图1所示。单位为毫米4150图1 试坯尺寸3.3.3试坯技术 条件试坯工作面平面度公差为0.08 mm，两平面的平行度公差为0.30 mm,工作面的表面粗糙度Ra的上限值为1.6 um。3.3.4试坯的硬度 及热处理推荐试坯采用调质热处理工艺，硬度范围为: 40Cr为200 HBW~220 HBW, GCr15 为260 HBW~280 HBW。同一块试坯的硬度值极差不大于15 HBW。只允许-次淬火。一次试验中的试坯材料必须用同一炉号。推荐试坯调质热处理工艺参见附录A。JB/T 11453- -20133.3.5试坯的硬度 及均匀性检查3.3.5.1所有 试坯均应做硬度检查。在试坯工作表面按圆周三等分沿半径方向均匀测量3点~5点，如图2a)所示，平均处理后为该试坯的硬度标志值，并作相应的硬度报告。3.3.5.2对同一 -批次的试坯应选取适量试坯作剖切，以测量硬度均匀性，按如图2b)所示的尺寸位置进行硬度测量。测量点距周边距离不小于10 mm,测量点之间距离不小于12 mm,并作相应的硬度均匀性报告。单位为毫米20~40 ._8(12a)试坯的硬度检查b)试坯的硬度均匀性检查图2试坯硬度 及硬度均匀性检查3.4 设备及检测器具3.4.1试验设 备试验应在满足精度要求的立式钻床或具有钻削性能的数控机床上进行。3.4.2检测器具试验所需检测器具按表2推荐项选用。表2检测器具检测项目大类检测项目小类所需仪器外形尺寸直尺、游标卡尺试坯硬度布氏硬度计钻孔尺寸内径千分尺、游标卡尺工作部分直径及倒锥度游标卡尺、外径千分尺钻芯厚度、刃带宽度尖头千分尺、游标卡尺钻芯对工作部分轴线的对称度指示表刀具几何角度万能角度尺、钻头刃磨检查仪、万能工具显微镜表面粗糙度表面粗糙度检查仪、表面粗糙度比较样块硬度计圆跳动.外观缺陷工具显微镜、10 倍放大镜3JB/T 11453- -2013表2 (续)检测项目大类检测项目小类所需仪器浓度浓度计切削液流量带刻度容器、秒表.主轴转速转速表切削条件孔深游标卡尺刀具失效磨损及崩刃工具显微镜数据处理计算器3.5切削条件3.5.1切削 条件应根据试验目的来确定。- -般情况下，对应于一组刀具材料和试坯材料，存在最优的切削条件组合。3.5.2对于推荐规格的普通高速钢麻花钻，切削3.3规定的试坯，切削速度规定为25m/min,其余切削用量按表3的规定。表3切削用量麻花钻直径d mm52(主轴转速r/min1 6001 000400进给量mm/t0.130.170.25钻孔深度mm16254(3.5.3对于高性能高速钢麻花钻，推荐切削速度在表3的基础上增加20%~30%，进给量增加10%~20%;对于涂层高速钢麻花钻，推荐切削速度在表3的基础上增加30%~50%，进给量增加30%。3.5.4切削液 应选取安全环保的乳化油水溶液。推荐采用浓度为5%的防锈乳化油水溶液，浇注冷却，其流量q≥5 L/min.3.5.5切削方式为不通孔。3.6寿命判据麻花钻的寿命判据为:-连续三孔出现严重叫声，或机床产生剧烈振动;-后面磨损值:直柄麻花钻达0.8mm，锥柄麻花钻达1mm;刃带沿轴心线方向磨损:直柄麻花钻达1.5 mm,锥柄麻花钻达2 mm;-崩刃的长度或宽度:直柄麻花钻达1 mm,锥柄麻花钻达1.5 mm;-出现折断或其他不能正常钻削现象。3.7试验 步骤3.7.1按规定抽取试验样品， 对样品编号，检测其尺寸、精度、材料及成分等，并作记录。参加试验的麻花钻应选取新刀具。3.7.2准备足 够的试坯，并按3.2.3、3.2.4、 3.2.5 的规定检查，并作记录。3.7.3检查试验设备， 所有指标均应满足试验要求。JB/T 11453- -20133.7.4试验 人员应明确试验目的，掌握刀具、机床的性能、会熟练操作机床。应熟练掌握寿命判据。3.7.5麻花钻的安装，试验时直柄麻花钻应安装在符合相应精度标准要求的钻夹头上或弹簧夹头上;锥柄麻花钻装夹使用的过渡锥套，亦应符合相应标准要求:)直柄麻花钻从钻尖到钻夹头间的距离按表4规定，如图3a)所示;b)直径20 mm的锥柄麻花钻，钻尖到主轴端部的最大距离为380 mm，如图3b)所示。c)麻花钻装夹后，旋转主轴时，切削刃带上任何一点处的径向圆跳动均不应超过表5的规定。单位为毫米主轴箱钻夹头-|0钻尖一a)直柄麻花钻从钻尖到钻夹头间的距离b)锥柄麻花钻钻尖到主轴端部的最大距离图3麻花钻安装尺寸表4直柄麻花钻从钻尖到钻夹头间的距离麻花钻直径伸出长度5080表5麻花钻径向圆跳动麻花钻直径.820径向圆跳动≤0.08≤0.10.3.7.6试坯的安装， 试坯应牢靠地安装在机床工作台上。3.7.7调 整机床运行参数，作空运行数分钟，以保平稳、可靠。3.7.8在 整个试验过程中，如出现3.5寿命判据之-一时， 需立即停止试验，并对出现的情况作记录。3.7.9所有试验结果参见附录C格式记录。3.7.10试验结束后 处理有关数据。3.8试验 数据的处理3.8.1在进行试验 数据处理过程中，若出现数据异常现象，应及时找出原因，给以排除。3.8.2 在试验时测得的麻花钻磨损值，可以采用几种形式表示，如有效时间、切削总长度、加工孔数等描绘成图。为使图解直观、简便，以加工孔数和麻花钻磨损值为坐标值绘图较为实用，见图4、图5、图6。JB/T 11453- -2013麻花钻↑只磨损值|合合一钻孔数符号:0-- -1 号样品:O- 2号样品:x--3号样品:0一-4号样品;V一- -5号样品。图4一组试验的各麻花钻磨损值麻花钻磨损值钻孔数.图5--组试验麻花钻磨损平均值磨损值I图6一组试验中麻花钻磨损的最大值与最小值4试验结果评定4.1 样本寿命均值文样本寿命均值x的计算按式(1): .x=Zxn台JB/T 11453- -2013式中:n-样本大小;X一个体寿命值。4.2 标准差S标准差S的计算按式(2):2(x,-8S=\n-1(2)4.3 变异系数S、变异系数Sx的计算按式(3):s,=二(3)x7JB/T 11453- -2013附录A(资料性附录)40Cr和GCr15试坯推荐调质热处理工艺A.1 40Cr 试坯调质处理工艺40Cr试坯调质处理工艺条件:预热温度: 650°C~ 700'C;预热时间: 0.5 min/mm;加热温度: 850C ~ 860"C;加热时间: 0.5 min/mm;冷却介质:三硝水溶液(20%KNO+20%NaNO2+25%NaNO+35%H2O)淬火，油冷却; .冷却时间: 1.5 s/mm~2 s/mm;回火温度: 730°C~735'C;保温时间: 2h~2.5 h。A.2 GCr15 试坯调质处理工艺GCr15试坯调质处理工艺条件:预热温度: 650C~ 700°C;加热温度: 840^C ~ 850°C;冷却介质: N15号油;回火温度: 620°C ~ 640C;回火保温时间: 2h~2.5 h;回火设备:盐浴炉。JB/T 11453- -2013附录C(资料性附录)麻花钻寿命试验记录样表试验名称.试验目的_试验时间_试验地点.刀具名称规格才料制造单位_试坯材料。热处理硬度(HBW)切削速度进给量钻孔形式切削液_设备名称_型号主轴精度单位:毫米刀具钻孔第1次测量第2次测量第n次测量停试孔数总孔数|备注编号直径.个磨损值磨损值|原因 |Sx;-8)2 .注: x=-二x，s=|耳_样本寿命均值x :标准差S:变异系数Sx:n旨n-1试验员:记录:审核:10中华人民共和国机械行业标准麻花钻寿命试验方法JB/T 11453- -2013机械工业出版社出版发行北京市百万庄大街22号邮政编码: 100037210mmX297mm●1印张●25千字2014年1月第1版第1次印刷定价: 18.00 元书号: 15111 ●11060网址: http: //www.cmpbook.com编辑部电话: (010) 88379778直销中心电话: (010) 88379693封面无防伪标均为盗版版权专有侵权必究