可转位硬质合金镶刃钻头

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可转位硬质合金镶刃钻头是70年代中期推出的一种新型高效钻削工具，它较大地提高了钻削效率和加工质量，而且能降低成本并使钻孔范围扩大。目前，该钻头的极小直径可达12.7mm，最大直径约35Omm左右。

图1 可转位硬质合金镶刃钻头
6 y: h+ E/ O) }1 可转位硬质合金钻头的结构
$ i$ x# v' r9 D, Z2 i可转位硬质合会钻头的结构如图1所示，主要由钻杆和用螺钉固定在钻杆端部的硬质合金涂层刀片组成，该刀片是为钻削加工而专门研制的。由于钻头切削时切削速度沿径向变化，因此，要求刀片在不同的叨削刃处有不同的性能。另外，该刀片还具有加工多种材料的能力。
内外刀片的不对称布置是可转位硬质合金钻头的主要结构特点，顺利排屑和充分冷却是保正该钻头正常工作的重要条件。为此，Coromant U型钻头设计成能顺利排屑的新型螺旋栖和贯穿钻头的冷却通道(如图2)，直接引主切削区的冷却掖便排屑更如顺偏可靠。
8 h3 a4 n5 ^3 u. ^2 可转位硬质合金钻头的特点
与传统高速钢麻花钻相比，可转位硬质合金钻头具有以下特点：
; ?% [% g; |3 c4 l7 Q5 v. M- f
图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
0 B3 Z9 v# u8 Z) i- ?# y使用涂层可转位刀片切削用量推荐数据
工件材料
切削速度(m／min)
9 v! s( Y4 o3 ?) L1 G进给量(mm/r)
9 S9 ~, ?- E5 G0 k; PD≤25
D=25～40
0 }0 [' X( J( m" D0 f3 UD＞40
. `8 a* V1 g" Z+ ]碳钢和低合金钢
180～320
0.05～0.1
& E- y4 {& o: F5 C  Q$ G0.1～0.25
0.15～0.3
不锈钢
8 Z" B8 ^$ G; s% i; X6 b, ^120～280
& F; p4 i- R9 t; f≤0.1
3 D3 D6 w% w- o& l; ?+ [5 h6 c0.1～0.25
0.12～0.3
铸铁
3 A3 x) |7 ?+ x100～180
  y4 @- N2 G; Y+ q; i/ ~≤0.12
; E9 ]& ?$ S- x# y0.1～0.3
! i/ ]3 i( Q5 x8 n: T2 |0.2～0.4
铝
250～450
≤0.15
+ e$ k/ u& ]& B6 v* Y0.15～0.3
0.15～0.4
% S2 f: w# N9 U( A( R) ^4 机床切削功率计算
使用可转位硬质合金钻头钻孔时，机床切削功率按下式计算：
! T" K0 ]+ A7 ]0 _N=
. g  A# s3 T% D. C7 Y6 Wv·S·r·Ks
. V& M; N8 Q* \- a(kW)
61·2h
式中：v——切削速度，m／min
  D7 b. J; H4 D/ ^7 D. L7 wS——钻头进给量，mm/r
- _3 ^  H4 C- }) }" g) Kr——切屑横截面重心半径，mm
D——钻孔直径，mm
( a' P9 M, t+ `* e. r( t9 VKs——单位切削力，N/mm2，对于中碳钢从为2175N/mm2，对于不锈钢和铸铁分别为2530N/mm2和1140NN/mm2，铝为640N/mm2
0 m3 d  ]! w8 kh——机床传动效率，一般取h=0.8
+ ]' n- [, r% U7 M1 ^" i) A轴向进给力可按下式近似计算
& x! ]6 S& q9 [+ y3 C5 U9 sF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
; o: ?& M& H% V% S( z% |; c5 可转位硬质合金钻头应用实例
该钻头可获得很高的生产率。例如，用Coromant U型钻头在不锈钢上钻削直径14.2mm、深56mm的孔，选取切削速度v=123m/min，进给量S=0.06mm/r时，钻孔时间在2Os以内，孔的表面粗糙度达Ra1. 35µm；在钢板上钻削直径13.5mm, 深28mm的孔，选取切削速度为170m/min，进给量0.04mm/r时，钻削时间仅需6s；而用高速钢麻花钻以20m/min的切削速度和0.1mm/r的进给量钻削同样的孔则需要36s，是Coromant U型钻头钻削时间的6倍，可见可转位硬质合金钻头的加工效率之高。此外，该钻头使用寿命长，其钻头寿命的累积钻深可达16m。
. o; c! y. f1 F0 }文章关键词：