切削头可换式CHAM钻头

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3 B1 ]3 }8 ?; N- J) ~" A ) \- p& Z4 D/ R* G. |' c 孔加工是一种很普通的加工，但由于看不到加工部位，相对于加工直径以及加工长度较长等缘故，因而它又是一种比较困难的加工作业。在小直径孔加工方面，过去大都使用稳定性良好的高速钢钻头、硬质合金整体式或焊接式钻头，但由于换刀时刃尖长度调整耗时较多，重磨时的寿命控制也很困难，加上其他一些原因，使用起来总感到不十分理想。为解决上述问题，ISCAR公司开发出一种切削头可更换的CHAM钻头，由于在性能上具有许多优点，投放市场后，颇受用户欢迎。 1．CHAM钻头的特点 0 Z* Y! L( _. ]1 ^ $ i0 e2 j. M F7 S 可换式自夹紧切削头：CHAM钻头的切削头是利用刀杆的弹性自行夹紧，因此，不需要锁紧螺钉，装上切削头后，只需扭转1/4圈(90°)即可自行锁紧，装卸时间很短；而且切削头可在机床上直接更换，因此，可提高机床加工效率和降低生产成本。 特殊的切削头形状：切削头形状是ISCAR公司自行设计的，对那些不能用磨削成形的形状，可由切削头的曲线切削刃去完成。为了减小切削力和增强韧性，切削头采用新开发的涂层IC528(TiCN)和IC908(TiAlN)复合处理，从而可延长刀具寿命和实现稳定切削加工。 - z- c) ^ C- o3 O" S: \: D! P+ V 不必对刃尖位置进行调整：由于切削头可更换，因此，可保持很高的刃尖位置精度。整体硬质合金钻头和焊接式钻头经过重磨后，工具长度均有所变化，必须对刃尖位置进行调整，才能保证加工精度；但CHAM钻头的刃尖不需要调整即可再次启动加工，因此，可增加实际加工时间，降低生产成本。 4 Z! f" O5 q$ F2 D+ O 不需重磨：刀具经过重磨，必然会降低使用寿命。CHAM钻头是采用更换切削头方式，其工具寿命非常稳定，每个孔分摊的工具成本也将随之降低。由于不存在因重磨而出现寿命的波动，因此，CHAM钻头可用于要求稳定性较高的加工领域。 切削头具有多种类型：目前，有三种形状供用户选择，即140°标准切削头、90°倒棱切削头、扁平孔专用切削头。选用时应注意，8～14.5mm的钻头体上，可安装尺寸增大0.9mm的切削头，15～20mm的钻头体上，可安装尺寸增大0.9mm的切削头，这样，可减少钻头库存数量，降低工具管理费用。另外，钻头体的L×D为3倍和5倍，均已实现标准化。 # z' U2 ^( q! n+ m$ p% B5 J! K 倒棱附件：加工深度可调的倒棱附件也已实现标准化，装上该附件后，可在深孔加工的同时进行倒棱。因此，无需另设倒棱工序。 2.加工成本 加工成本中，除工具成本外，还要受换刀时间的影响，换刀停机时间长，必然影响机床的加工效率，停机时间短，单位时间的加工数量必然增加，加工成本也必然随之下降。CHAM钻头的停机时间短，因此，加工成本也就更低。表1为推荐的切削条件，表2～4为加工实例。从这些统计数据中，可明显看出，CHAM钻头对提高生产效率，降低加工成本十分有利。 - r+ a! [4 N$ P$ A) x) Z+ u: I* L: R. d9 R( d: l2 q$ y+ U5 i+ m7 W# \# O, |8 F6 F/ A _( w5 h1 j: Z* V 9 S# h& z2 M% r7 M9 i+ }6 m( h( B# a! ~8 J# g& q6 C" R6 R& I; c) S9 ~7 J( M3 G* v# S+ b1 M, @) b$ P$ t- H' g1 y4 p0 o' k 表1 使用CHAM钻头时，推荐的切削条件 被加工材料 7 {& x. a% z8 |! I0 ^ 切削速度 m/min " c: H7 O% Q- a0 j7 A" L1 ?, P 进给量 mm/r : `9 Q) s: t H 碳钢 8 j" W' A6 c$ J6 k 80～130 0.15～0.25 合金钢(≤900N/mm²) 80～120 # H4 t I/ S- n3 O6 N) e1 ` 0.13～0.22 + J9 d- b' r2 i3 X 合金钢(＞900N/mm²) 60～100 0.13～0.22 + J5 k: Y* j5 _3 m$ m. `+ a( R4 V 不锈钢(马氏体) 30～70 0.13～0.22 钛合金 30～40 0.20～0.25 & R( i. l; m% k7 z 铝合金 100～150 0.25～0.35 1 w2 }& K9 P; m ]5 A 灰铸铁 100～150 5 F( u- g, v2 n' R, x, Q' ~ 0.25～0.40 球墨铸铁 80～120 8 ^) l, r' [7 V- C0 i D$ f 0.22～0.27 $ W0 w) g( G6 o4 }' I9 G 1 m& q9 ~ C7 x; ^7 _2 K* C9 H/ y3 k1 C: H6 Q# t. z! O8 c3 J6 l h" s6 \3 r$ A a% `" v1 w% n; Z R" L9 U& C9 H2 a$ |9 Z4 L7 k, G' d: ]( m) r2 q# A- N 表2 加工实例(1) 被加工材料 J0 d1 X: a$ M7 ~& { S45C # a) x: I& ^3 r& M* u. e 使用机床 , e1 n* Y6 ~; g9 z/ y 车床   ; ^: K2 \8 X/ M8 W CHAM钻头 , j9 e. t& j+ D6 r; ] 原有钻头 切削头 2 K+ S l8 W* t n7 Z4 w- B 1D1-130-SG(TiCN) 整体硬质合金，13 切削速度(m/min) 65 35 进给量(mm/r) 7 d% k }! X" ]) e 0.2 ) w; g2 W" v C4 T: x& ]3 ~: Z 0.15 工具寿命(孔) 1000～1100 800～100 ( r& v. N( V' G2 q 切削长度(m) 3 x2 W7 A7 t7 s* ]5 s3 R: S 50～55 40～50 ) o, Y1 ]2 U- p& }: ?5 r- P 结果 / _- q/ _: ~+ C1 q, o! ]9 k 工具寿命提高15%～20%，加工时间缩短60%。 + ]6 K) T6 X. [8 M4 x5 K$ g' e; V/ i# U8 A# ^+ y! L) k8 w8 P+ p \- n( x% z! V3 y. j5 x/ ~4 M# B9 @( j t$ u6 m. j 表3 加工实例(2) 被加工材料 7 d. l. L7 t! H2 Q% j$ t+ V' q SCM440H 加工深度 2 G- ?; y( W1 g" G5 s 10mm； 5 f1 N# ~' y% j( z& a6 M 使用机床 % U- @; G: e- e g0 c. ]$ M 加工中心   CHAM钻头 原有钻头 切削头 1D1-145-SG(TiCN) / {' E$ K6 L1 | g 高速钢+PVD，14.6 ! `/ }4 o- \" A1 Y9 b0 \; e0 { 切削速度(m/min) ; u8 y N# ^9 T3 S" ]( R. k 60 22 % i0 w" K0 c6 J9 s. G, D$ Z 进给量(mm/r) ' b7 S1 C4 c9 e- R# y( @4 ]- @ 0.18 ! Y. Y( T$ u. F1 X" b; E7 k$ Y" y/ { 0.3 工具寿命(孔) 500 ( a% M* D+ f" q" q! ]# \# b E 80～100 7 p; ?2 K. o, ?3 F& W0 Q 切削长度(m) 50 1 t C; C) [7 Y( y6 G* O. T" a 10 8 t3 R6 l2 p' s 结果 工具寿命提高400%，加工时间缩短40%，由于缩短了换刀时间，机床加工效率大为提高。 + b) ?7 j& Q. X5 d" K3 | " z7 _* ~% i3 `6 I) E, O4 c% a l" _) l0 ?7 U% n- V, Q, v/ K$ B, g( w/ l1 @# S5 ^. S5 o, ] ^; d& l# y7 R2 x- Z, o+ ]: [" j6 Z. z `, u* m- q7 E$ E: e$ b' W' F+ \& Q6 }+ l 表4 加工实例(3) 被加工材料 PCD500 8 K6 Y: R3 P: j8 u 加工深度 48mm 使用机床 加工中心 : { o; a. Y$ c* r, B5 }: {   , s" e% |# t. M* O; w( t+ q CHAM钻头 ! a8 G2 W+ j3 I9 | V 原有钻头 & X3 e# x& o( M% R/ e- q) a" o 切削头 1D1-120-SG(TiAlN) c; z4 ~1 W' @8 l" N& ?7 u+ s 整体硬质合金，12.3 切削速度(m/min) 85 4 ~! w2 ]4 M" o# |7 R* c: N" h X 61 进给量(mm/r) ' X9 m: N- ? J) _$ L 0.2 0 U, J9 O. s3 @0 _# ^" o0 z 0.16 ; w6 ?9 b5 ~/ c" U7 w 工具寿命(孔) 20,000 2 t8 q& b9 {! @& ?8 ]" ` 2,000 切削长度(m) $ [7 i D4 r) E A1 g 960 % Y% @9 x* c% }( I* ~# ^ 96 ) D* R1 d- s7 R$ g p# u 结果 % ]# R$ X4 i+ J& l. K, R* H7 C2 ^ 工具寿命提高900%，加工时间缩短45%，换刀时间减为2分钟，从而提高了机床加工效率。由于是外部供给冷却液，因此，采用15mm间隔的分段进给方式。 3.使用注意事项 % \4 ` Y1 J6 W! j& H2 U+ I* i5 j4 l, X 更换切削头时，用专用夹具将切削头扭转90°即可自动夹紧。 $ Z8 H- {0 n. `% K/ f* {5 Q, C7 h 当切削头插入时，如果不使用夹具也能扭转，即表明刀体不能继续使用。 5 B2 l( A( x2 _: C I 工具中心振摆应控制在0.02mm以内。 如刀具为内部供液方式，可使用切削油剂，在车削加工中，推荐与外部供液方式并用；如刀具为外部供液方式，最大加工深度应控制在刀具直径的2倍左右，并采用间断进给方式，刃尖应从工件外部切入和退出。 应根据磨损、动力消耗、孔径变化、加工粗糙度等来判断切削头是否应更换。

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