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
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。
9 C: d* N/ ?1 O5 E# y; P  @2 可转位硬质合金钻头的特点
: @# U8 U1 ]9 t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
5 L! l' E) ]1 n5 z3 o. j& I5 s工件材料
( |- ?' `7 N+ |. U切削速度(m／min)
进给量(mm/r)
D≤25
D=25～40
( z- y/ L3 S9 k( ?D＞40
碳钢和低合金钢
; ^. ?9 \" m$ R4 w180～320
5 P& m$ G) O1 u' s, i& @0.05～0.1
" @/ {$ o1 [6 I$ o: L/ u* W0 e0.1～0.25
0.15～0.3
不锈钢
4 i! d5 K8 q! E- [120～280
9 K: b, r; n5 ~6 S6 [- y. T+ U≤0.1
9 W) @3 F( `2 W! b) o; M0.1～0.25
" B; Y8 \7 x) E+ `4 o0.12～0.3
铸铁
100～180
6 U, M3 ?5 N! _: U2 Y4 w+ b, j≤0.12
0.1～0.3
% F0 B8 Q& m$ s) v9 ~4 F6 i% a' y0.2～0.4
铝
250～450
8 E1 ]5 H3 B9 U% n4 w- R, R≤0.15
0.15～0.3
; x7 U* c; y7 s% c0 w0.15～0.4
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：
$ M$ y4 k) K- R; A$ B" kN=
/ X/ R  [4 [8 _; R( d) Fv·S·r·Ks
(kW)
61·2h
, a$ t& G& B: ]- o' N9 k% Y( M式中：v——切削速度，m／min
6 k$ V5 l* m3 N$ W% TS——钻头进给量，mm/r
: A; z4 w/ _4 k0 X7 M, O$ h) j+ _r——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
h——机床传动效率，一般取h=0.8
- w: D1 L8 p" E轴向进给力可按下式近似计算
$ ]. y: [! b$ V% E, ]/ z- QF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
  J0 k# s$ L" r( }6 o1 b- p# i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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