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。

- y# C- R- r" a7 W图1 可转位硬质合金镶刃钻头
5 z* D9 i& X' |$ h! t; s: b1 可转位硬质合金钻头的结构
- b& B9 C$ ?: S) G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。
0 d8 L# J9 n$ o7 C1 X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 \% F3 U7 \9 c, k* g) I' T2 可转位硬质合金钻头的特点
  ?6 z' p, _8 ~+ {$ O4 Y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：

; f" p2 _' F! G3 R% R- e& I4 B' C! \2 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
! u2 M5 L- _- y) J+ v工件材料
& m2 \/ U# j4 o# N& Q, f& {8 G切削速度(m／min)
进给量(mm/r)
D≤25
D=25～40
D＞40
碳钢和低合金钢
9 A: V3 {/ d: _0 `$ C7 o180～320
0.05～0.1
. ^2 M% W( s2 h( \/ U0.1～0.25
0.15～0.3
不锈钢
  r/ l' q  \$ Z: ?( G120～280
, g7 A) v4 ]3 L% N$ T≤0.1
0.1～0.25
0.12～0.3
2 d% }9 e1 D) Q6 ^' E* Z铸铁
2 ^9 h. }5 l: ]100～180
& z! @1 R* n: d- T# l& Z+ l5 b8 J2 P# `≤0.12
0.1～0.3
0.2～0.4
7 K9 R8 {2 I! L( {9 b0 }铝
8 O& x4 D9 k! M! k4 c/ K6 f) j250～450
≤0.15
& h9 X" f6 y1 W( B1 @  n3 y0.15～0.3
5 I. Z( g/ {% p0.15～0.4
) B; s& I4 M1 o$ Y5 T, Q6 {4 机床切削功率计算
& u& c$ i7 b0 H3 B3 h* C7 `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：
N=
& {8 `! r6 c# s. H; j) X( Lv·S·r·Ks
(kW)
% J7 j% _/ K, N5 o/ E" y61·2h
; S& p5 g  }6 M: U  u! f6 U式中：v——切削速度，m／min
- ^' V3 [2 J* z  t! i6 p# V4 oS——钻头进给量，mm/r
9 v: N$ R# N# P. D/ `r——切屑横截面重心半径，mm
3 f# Q# H! \2 T* WD——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
h——机床传动效率，一般取h=0.8
" e' W, n, L% k# u( H, C1 ]轴向进给力可按下式近似计算
# e; u9 s- e0 r! M/ ~( fF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 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。
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