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。
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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
9 S9 ]/ m. F8 s1 {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。
* x0 |# v& f8 g- ]. C% H2 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：

/ |4 ^% [1 c' B" c+ Y& r' X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)
1 r0 P0 _7 b0 M/ O- J  m* i. kD≤25
2 [9 z, c$ F9 A/ p% wD=25～40
D＞40
7 \& V$ z8 h$ `$ J- Q) n1 }碳钢和低合金钢
180～320
6 R; u3 x3 h6 t& c3 G6 X0.05～0.1
& O9 Y) v; P2 f+ f6 y) o0.1～0.25
5 O3 E3 v9 \: e" o! D! f0.15～0.3
5 h& t7 p* q# R不锈钢
2 V4 X8 p' V$ G% b* o2 r+ x) J2 _. _120～280
≤0.1
0.1～0.25
' H; c8 m8 b6 H: C0.12～0.3
铸铁
0 A% v/ V, C% I. j+ Y* F7 h100～180
$ v# ~0 C/ ~' }* M) {* ]% A( E≤0.12
0.1～0.3
# p, H8 S# B, y- j0.2～0.4
铝
" E& E- ~' _3 c% z$ p, B+ N) N3 u250～450
' }: z+ J/ w/ C5 o- |1 D≤0.15
- f# K$ f& z+ J0.15～0.3
0.15～0.4
4 机床切削功率计算
9 R; j5 K/ ^& x* z2 S2 K! L$ D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：
* m( i: y. a0 Y9 S9 ~N=
5 `- o( l( h7 O$ f+ z1 Q, ?1 P8 @' iv·S·r·Ks
: p. ?* l( M7 \' k; X(kW)
61·2h
' {& p* J6 M) p# A) \6 \式中：v——切削速度，m／min
S——钻头进给量，mm/r
+ t2 V, ?4 n. d& M: or——切屑横截面重心半径，mm
D——钻孔直径，mm
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
0 b4 c" N- E) [h——机床传动效率，一般取h=0.8
轴向进给力可按下式近似计算
F≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
" z, n- s$ p9 s( ~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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