切削头可换式CHAM钻头

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. K. A b' [# V) @9 e/ N7 x8 A' f# K ) W+ Q: E6 S. v: d 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 6 @' s; @6 N E T6 r% q 4 m1 x) J4 o- ^+ R2 ?& I, S! y/ j4 j % O3 l6 d) p, m& k+ v2 d& s2 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。 7 f2 m0 J8 k( `; A9 L 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。 A) U" v& \9 J- H" G. P3 h' y& U 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。 - b; a0 V8 ~/ R' q Y 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。 ; C/ b2 \" \) N! Y+ P# } }2 m/ u 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。 3 A% N g! v" V# |2 X. Q 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 . x' V) }& ?) W- z$ [ 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。 f6 r- B2 V: V" I4 v7 \( E" q. U* }' |+ Y0 S. r2 Z4 Z* ~& W) c$ ]. M% u, d7 G % N( T) S+ l; k8 Z3 E2 z4 S8 m8 u) N: Y% ?1 m6 K* E- Q! l1 c b6 Y+ I- a" J6 C: K. o' P& E- ]! J5 x) I5 r5 z2 W* J$ ^3 N2 r% G: Z O2 Z& w# H& b' b% J4 |& o% J* a9 ] 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 - N5 d( b+ g% L: h2 V- ` 进给量 mm/r 碳钢 80～130 0.15～0.25 合金钢(≤900N/mm²) 80～120 3 p6 i8 j& ~6 F0 g6 g. o 0.13～0.22 / j/ _& d# V2 U 合金钢(＞900N/mm²) 60～100 2 D+ O' _9 x" Y V5 Q 0.13～0.22 不锈钢(马氏体) 30～70 0.13～0.22 * j v1 @0 K/ s9 V+ R# \ 钛合金 " q7 A; u8 F3 R3 A* x 30～40 0.20～0.25 ! H: W. h3 z M! U5 s 铝合金 100～150 # M) o' O5 g5 g% j! F 0.25～0.35 灰铸铁 100～150 0.25～0.40 球墨铸铁 & ?+ Z3 z6 t( X- x- W 80～120 0.22～0.27 4 d" t, ^6 t. b& ]. \ : W" X5 C) ~0 X1 w! E+ C, c! t$ ~' l6 R& e- `% J5 Z$ m" Y; [0 o8 y' v2 \5 n7 ]% z0 u0 k1 @/ |2 P7 i" u" s: D- E. T5 T$ E. Z2 x5 B: w! x {1 c/ I- m1 U8 l! i/ h h/ ~* V# U9 v. g" G+ d# \& |. S( C _, }9 ^, k1 ~. q7 ^8 d, } 表2 加工实例(1) 被加工材料 / q# Z3 R1 {0 V$ d; e$ o7 S* R S45C 使用机床 车床 . R( u& w# a8 f" l, U4 k* `2 P$ `6 d   8 E) x0 o. n$ F7 L$ c0 s CHAM钻头 ( k' {1 y/ H. b/ y% n5 R @4 Y 原有钻头 ) v4 { I9 `/ N5 C) A 切削头 1D1-130-SG(TiCN) ) n" B3 V2 q/ d3 c* {- R1 e 整体硬质合金，13 切削速度(m/min) 65 35 进给量(mm/r) 0.2 0.15 4 V. F ~+ L; _9 Y* [0 f: e 工具寿命(孔) 1000～1100 8 j2 ]9 f9 v l3 |, a 800～100 切削长度(m) 50～55 40～50 / \0 ^+ x2 `" `! x- _ 结果 工具寿命提高15%～20%，加工时间缩短60%。 . j1 d7 D- g) ~8 |% s1 z# L3 Y' w& f* Q6 i1 _2 a3 w2 P# u; l$ w2 [" E! J8 P' g: X8 e$ p, x; r9 }' f% D1 Y6 W" s$ i 表3 加工实例(2) 被加工材料 SCM440H . g2 T: X+ e# t7 |% V( K9 `. [ 加工深度 10mm； 使用机床 加工中心 : ~% i; \( s6 t) S+ z$ O   6 r( Q) J) H" K0 A4 p CHAM钻头 9 A) w4 V- J6 A& c7 U* |# x 原有钻头 切削头 : E- K* W% c f/ L7 p 1D1-145-SG(TiCN) / I) p) X4 |* x/ G8 E/ K 高速钢+PVD，14.6 ' {9 r. N# T0 D8 n 切削速度(m/min) ( w1 T0 [- F2 J7 O! m2 o6 F" u% r6 e* o" a 60 i( V5 Y1 U R0 _. T" W, m: V4 _ 22 进给量(mm/r) 0.18 9 h5 }+ M6 S8 Y6 c2 k1 N7 D 0.3 工具寿命(孔) 500 80～100 切削长度(m) 50 ' I& F( g7 g/ b5 O 10 9 {5 x! h* n, w* q) l2 b5 } 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。 0 H |/ Z7 d" s; _( E5 \* ^! c& m8 w, Z9 U$ `+ m, [. \2 B7 P A! G* { `- x7 `, C: D! V" F# D/ b" S* B2 k* M9 F7 W1 h1 Q6 C( d9 [7 |, \( A. k* }8 d R$ t- b% i0 J( |1 s: C+ |& ?3 I7 `& Y! I* B/ U' P+ t: _( e' ?& Y' n 表4 加工实例(3) 被加工材料 PCD500 加工深度 ; v" Z& ~7 h, j3 N 48mm 3 z0 V; O5 {8 X+ O 使用机床 : ?! |1 S/ t# m9 z* n" u 加工中心 % ~2 j5 \8 T/ w   * B6 j9 Q: E' p! X B! R CHAM钻头 0 Z% Y" r# c+ [, A+ j6 m 原有钻头 Q c* t: V7 Y% d {8 k4 I/ `; z 切削头 5 Z; D' Q B h* d! |2 _ 1D1-120-SG(TiAlN) 整体硬质合金，12.3 切削速度(m/min) 85 ; i" ?, f$ R9 f1 G- C7 j% f0 c 61 : p/ Q6 [7 T4 r) ~1 J. m& e F 进给量(mm/r) 0.2 0.16 6 t9 b* c# o7 M' q3 r& t 工具寿命(孔) 20,000 2,000 / V1 a1 h; r) n3 e; |: x' m( S 切削长度(m) 960 : _, p* m0 ~: e9 W+ s 96 结果 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 6 H# |/ g' Z* E$ k. F* z% ~; O# f " E/ E: P% y4 B$ i0 h 更换切削头时，用专用夹具将切削头扭转90°即可自动夹紧。 1 b( r( ]4 A9 p9 A# P 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。 工具中心振摆应控制在0.02mm以内。 " r- m9 r% r% U. f/ c6 s' ] 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。 # W3 m5 _* u& F 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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