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
* y8 p: L5 \! F% M) H* 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。
2 可转位硬质合金钻头的特点
" ~" V! N  Q) ^0 a0 h* _% F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：
& p/ U* ~( N- }( \% R' J
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
9 j- `* g! ?7 I, Y& T& h# q  o# p工件材料
切削速度(m／min)
进给量(mm/r)
& I- @4 }9 h8 p. KD≤25
5 }+ r8 \3 }+ VD=25～40
8 a8 ~5 \1 {' ~& PD＞40
  i% j0 j# a0 ^% x) o3 {* n碳钢和低合金钢
180～320
: t. R$ h6 [4 \6 A& j' w' K0.05～0.1
0.1～0.25
0.15～0.3
不锈钢
5 N6 H% K, u) i" ~+ V' h120～280
+ G$ w* j8 t, o4 m2 b≤0.1
2 E" Q5 L9 a- |, f- f0.1～0.25
0.12～0.3
铸铁
4 L; v% Z2 J% |; C& J, |2 w# y2 V100～180
≤0.12
' g( B5 O. q2 K1 `# P0.1～0.3
0.2～0.4
铝
250～450
/ @  ]$ g/ v( Z6 r- K≤0.15
- D: |! {+ W/ f% N0.15～0.3
8 l; r: j4 u1 f  w) z+ e5 V8 C0.15～0.4
% h2 \  s$ l, `8 l; [0 G% ]+ L7 M4 机床切削功率计算
! ?  \, g! S1 I1 Z& ^  g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：
$ C0 d. s0 i8 L: nN=
. m- T4 f% |7 z+ `$ Xv·S·r·Ks
(kW)
; S: `+ M) ~2 I  ^61·2h
1 |' y; ^5 G9 A9 Q* p. y式中：v——切削速度，m／min
+ n! u$ M, _  H% \; j/ Y9 C0 X8 ~S——钻头进给量，mm/r
- t% E& e& s% X; k( e2 D. Ir——切屑横截面重心半径，mm
D——钻孔直径，mm
( w; f! g7 B2 S5 F- lKs——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
+ U2 n" V1 J5 g0 M+ G: Rh——机床传动效率，一般取h=0.8
, G' Y7 d8 Y+ y轴向进给力可按下式近似计算
# z9 R  i2 g) Z7 jF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
7 R- w$ M  t3 \! R9 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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