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
1 可转位硬质合金钻头的结构
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。
, K7 e& o; i, u$ H1 Y& o3 o, g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。
" r! x6 B  o% w+ [1 A* x. c% O2 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：

图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
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)
进给量(mm/r)
D≤25
6 v1 I" o, R4 g3 K! k+ oD=25～40
D＞40
碳钢和低合金钢
1 i; f4 _" G; p2 z0 A- m$ i4 E- L180～320
0.05～0.1
0.1～0.25
! U" L* y9 V: R: w0.15～0.3
不锈钢
120～280
3 a- ?1 l  q1 Q9 Q; z- q( W7 B≤0.1
& e" k! Q$ ]( c4 U1 F3 O0.1～0.25
0 T8 s% g& g' N7 Q% S  w0.12～0.3
铸铁
5 }) p0 V% R; H$ ?# ~- V100～180
≤0.12
0.1～0.3
0.2～0.4
铝
250～450
≤0.15
0.15～0.3
0.15～0.4
4 机床切削功率计算
. e3 q) V! R: e4 f. M2 ~" v9 k; u& a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：
# n4 }4 V( F1 B, `# @& C  p0 J: x( jN=
! m- G6 E  C$ x6 Dv·S·r·Ks
- h3 ~8 Q1 n2 c/ D/ O(kW)
$ e* h, M8 x) }61·2h
式中：v——切削速度，m／min
9 \$ B0 m8 T/ F) h; E" iS——钻头进给量，mm/r
r——切屑横截面重心半径，mm
D——钻孔直径，mm
: M! c1 j, M% v; ~& u2 A! }Ks——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
% K0 C$ q1 `- @6 t5 H5 Mh——机床传动效率，一般取h=0.8
/ W- c  x& r2 O轴向进给力可按下式近似计算
F≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
" p: V) ~8 p, ^5 可转位硬质合金钻头应用实例
0 ~/ {  }1 a8 s% G- Q1 s7 j2 l0 ?+ g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。
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