切削头可换式CHAM钻头

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' I7 u1 Q) P4 y$ {' Y" [1 ] {7 j; ?; N$ t 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。 / e2 |; p0 ^0 z; S: X3 w 1．CHAM钻头的特点 2 F7 }% J% h! z; ~; w & R; L# H* F& m* c- G, F% H, ~ 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。 7 x: u# q, V+ r _( G' g8 k 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。 ! V" q" p9 U' \% e0 _+ A" {, | 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。 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。 6 O5 ?+ G5 f3 J9 w 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。 - S M/ b' x/ n! D 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 k T, d7 a* ^( Z7 V 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。 , Z. U! A# C$ o6 w4 S9 ?* H u- S) n- s& q/ h R: ] n% U$ P, E+ _; F' @ / X* z/ X0 R2 l6 [* @* w" W7 _4 v/ M; U4 F) b8 j( E9 P J( m4 F" Z1 n2 A3 w, }/ m4 I) j& ] U* R% Q! L7 I z) R/ ]3 y* p: R 表1 使用CHAM钻头时，推荐的切削条件 被加工材料 切削速度 m/min # \- J, \0 W; X1 u c( F) s: l 进给量 mm/r % X" z- d7 C% W c; Q& S 碳钢 80～130 $ }/ |! y9 |, p1 f$ e 0.15～0.25 合金钢(≤900N/mm²) & v. e* u. J, v6 e! l 80～120 0.13～0.22 合金钢(＞900N/mm²) ( J9 h1 F9 K. l4 d0 W6 z4 Q 60～100 . `8 n, c* F9 R/ M 0.13～0.22 4 X6 X6 v8 f) U5 Q* z* R/ z/ Q 不锈钢(马氏体) : j I, L2 Y$ @: {. M 30～70 0.13～0.22 钛合金 % s+ f( R& u4 f! B/ E/ M 30～40 , f4 O" x# ~* Q. s* D, {+ S 0.20～0.25 铝合金 100～150 / h- M" J- A( |/ W* h* N" _' L 0.25～0.35 灰铸铁 ) J9 t9 s) y* H s 100～150 & B1 u) i. t" ` 0.25～0.40 球墨铸铁 ( @) h( D( j s6 m! {" T( C$ S4 S 80～120 ; Z2 N! ^* d& c9 F0 G6 w' O w- l 0.22～0.27 ; z( G) J, N9 ^4 j, ~2 S( k4 l7 D8 k$ H4 b& v+ p; u9 J3 Y9 @$ q+ r* T% |) V s- G' H; h7 i- |, A- l+ L- R& D7 @5 u) ]# ^1 A9 B: w* n( V, U$ `# w/ z" a6 O 表2 加工实例(1) 被加工材料 S45C 使用机床 车床 6 e6 A" ^" f3 d7 t L$ ^! ^$ v   CHAM钻头 原有钻头 切削头 1D1-130-SG(TiCN) * y8 q4 y1 U0 W* v6 ] 整体硬质合金，13 ; q( a) i% b# j+ ~. R 切削速度(m/min) & S" T+ m! T5 u7 f2 M& g$ X 65 2 z' J% R- Z4 }! p- r. E 35 9 X3 B% }8 P/ e% B# n 进给量(mm/r) F9 k" v: @- R. C# O3 D9 ~ 0.2 0 u" s1 ^* I) s 0.15 工具寿命(孔) 1000～1100 ; i% N X6 _8 I3 m4 e7 p& H 800～100 切削长度(m) 50～55 40～50 1 ^. J' K1 [: }$ c 结果 % O. P, a' S3 t8 ~ L/ p 工具寿命提高15%～20%，加工时间缩短60%。 $ A' K: e. v0 K f H; W( l% k; X5 j' V8 g9 K. Q4 @! |1 x; V* g5 K- D: K* {7 H% X$ G3 C, C4 G4 Q0 O v( I! ] U- R4 p9 e0 u' @, a7 V. ^ U9 Y( e" \0 m9 i" }9 ?2 E4 M5 N8 s 表3 加工实例(2) 被加工材料 SCM440H / H0 `$ I) M/ B5 H& z# n- E 加工深度 10mm； 使用机床 加工中心 % o! z+ y4 n, T5 j/ O9 N N6 _   CHAM钻头 $ j! g' {9 e0 _/ P$ F 原有钻头 5 M& u6 C, E/ R 切削头 & e9 o) f$ ?$ R4 C 1D1-145-SG(TiCN) 4 ]9 V/ q& s/ e3 s. T5 P& d 高速钢+PVD，14.6 切削速度(m/min) / T g: V) w9 e 60 4 @ u# x8 e5 X1 ]1 L 22 1 T ~5 |% c2 t- x7 v: c, h 进给量(mm/r) 0.18 0.3 工具寿命(孔) 500 `& p$ ^' l) p- ` 80～100 切削长度(m) 50 ( O) w7 t) z+ [* ?$ [% E 10 结果 8 V8 X$ I6 @2 l 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。 5 X! J i3 m( U! {4 l6 C/ d; ^5 F+ f8 x+ u1 L" C7 k: Q# t! x$ h. L* Z+ n) ]) H0 k4 y$ z1 u5 g7 ?: M+ U% n- O2 K8 @$ S) Y7 [" T1 |2 e# ?7 |1 d6 g; D* A- O' \2 k T9 B 表4 加工实例(3) 被加工材料 , M1 W7 o) G. G; | PCD500 2 |+ ^& g3 L- O9 p 加工深度 48mm 使用机床 加工中心   / M- J! y/ L# ] M- ]% J CHAM钻头 原有钻头 切削头 3 T$ K: w; e Y7 \+ M, } 1D1-120-SG(TiAlN) 整体硬质合金，12.3 1 C+ ?# B; L9 i* _2 M0 i 切削速度(m/min) 85 61 进给量(mm/r) ( V5 U2 m- }( a, S& _ I3 j 0.2 0.16 - q% h# B- L# Z$ _$ ?* e 工具寿命(孔) 20,000 2,000 4 B, s' ^/ ]) l 切削长度(m) 960 96 结果 ' y8 l+ i+ t1 S: ]& T 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 5 {- e) O4 x6 L/ U; N 更换切削头时，用专用夹具将切削头扭转90°即可自动夹紧。 , i9 {% u$ \; P' s# ` 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。 ) k; d! V0 w/ k9 f# E) i- o( @ 工具中心振摆应控制在0.02mm以内。 8 V! b6 d [6 U* i3 C& M 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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