切削头可换式CHAM钻头

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. ^1 }% Q. m& Q) W. W. W; c% P0 r4 g1 b5 p' M4 X, v8 p# [- Y; {" v/ g 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。 / f3 s( }$ r) u0 B4 C: W! [ 1．CHAM钻头的特点 |( o* L' S/ V2 T, X( \$ z $ s i0 H, v# X' @. w/ L 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。 0 Y# M) }- A. y% l1 b' R* Z+ | 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。 . k/ v" w) O% ~2 e( t 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。 ! I4 Q5 r& I8 {- q6 b 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。 ! R# }/ q. M0 l 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 / K8 o `5 \! w$ A4 q' ^, t, f: P+ v; { 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。 , A6 Q( s% j& R! a* V. Q6 q9 @5 J6 `8 M1 N+ b4 n( U7 s% i7 \$ T V+ E a) j : c9 Z: x1 G9 @- l) a B: N, z5 A" ^; I3 v- a* a. {0 @- K6 Y8 u, G9 v; K1 e# N# F. B. D. i. m% }9 X l, ~4 D; u9 m! s" f2 w1 [1 R( H( @* q0 o) g! |2 b 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 7 V9 X' B6 R! {- G: l/ P 进给量 mm/r ' O3 {2 F9 C7 q3 n/ k6 c. Q2 W, z: A 碳钢 80～130 0.15～0.25 % P3 N' @: u: W 合金钢(≤900N/mm²) 80～120 0.13～0.22 合金钢(＞900N/mm²) 60～100 0 m r) H& d* U 0.13～0.22 1 |' j% _9 C/ t8 m6 f* l 不锈钢(马氏体) 30～70 , F5 U9 D! i, p2 |% E, n d5 `6 b 0.13～0.22 4 N. y7 h8 |" j+ l5 w 钛合金 * I* K0 j# G; o: q9 l5 z' d3 p 30～40 9 \8 w/ Y& R- w4 S, M+ X: W 0.20～0.25 9 d5 l( f; z+ z 铝合金 " U4 w0 K1 E- D: a 100～150 ; k! K; ^8 n% g6 v 0.25～0.35 6 Q& ~& \; G! A. V+ A 灰铸铁 2 r( M- A4 ~& M# Q. B 100～150 ! H& |( T; J1 R 0.25～0.40 ) r2 ~; m% D3 s9 ?* M8 n8 d3 y- r 球墨铸铁 80～120 0.22～0.27 : ^' Y9 _1 n+ Y. | Y" V : N+ z V6 ~# m1 J/ [2 }! \1 |& v, k0 r6 t6 C# ]; d" m6 Q4 B3 i/ @4 E. A: D/ H# H& o! J v3 }. ]6 _! t% |' \# A0 R& }1 r* d* U2 \) f( o m+ l 表2 加工实例(1) 被加工材料 $ t$ T3 T) i7 \/ K! x3 t5 s$ Q S45C 6 O5 ]. e& `. W- I; ~/ k 使用机床 1 H9 K0 r1 r8 {: q$ Y9 o' O 车床 ( o+ `% u3 o+ }( K5 x+ v7 I8 c' |   CHAM钻头 原有钻头 0 ~, P; ]' z: U! l$ E( M* {- O8 O 切削头 1D1-130-SG(TiCN) + ?! `5 w6 |: ]/ P 整体硬质合金，13 5 c; V6 D: \* N& U' u# t 切削速度(m/min) {! a2 A0 P8 L& C 65 35 进给量(mm/r) 0.2 - x' R8 i- f$ t' j% x) `' X! F 0.15 " L5 s+ F# X: Q" A R7 V* g 工具寿命(孔) 1000～1100 800～100 切削长度(m) " M: P: C1 a0 V8 o8 Q4 o: s 50～55 40～50 4 ]" ]% E) S4 V! M 结果 : s, v- R h+ s& H3 N 工具寿命提高15%～20%，加工时间缩短60%。 ! }9 R; S9 O3 l) L; _ : P; W% S, b* E5 }) C) t* }* J1 V; o# d& k4 t% U7 i! v2 K" |, g# d% I! J) j6 z, T( J8 L# b/ h" K( T* ~$ e! l+ k, m+ B$ l9 o+ l- I0 S& |, ^* |$ p, f( b5 A( T+ h/ M( v$ V: d ` 表3 加工实例(2) 被加工材料 SCM440H % Z/ K2 ~+ f2 y' L# _& I9 ]1 a 加工深度 : h" M. L8 N& i$ Q3 r 10mm； 使用机床 + O6 b1 Y( f+ G- U" S/ s 加工中心 - S9 O2 w( m) V0 O* m7 I) z4 n   ; [! m/ F) H( p CHAM钻头 原有钻头 . i' ~9 J& k7 b: H, ^ 切削头 1D1-145-SG(TiCN) 高速钢+PVD，14.6 3 L& M z' ]/ U9 s2 q 切削速度(m/min) 60 8 l5 R/ N+ q& N2 a' @+ u 22 进给量(mm/r) # F4 |; l5 v1 }9 `+ ~, o 0.18 0.3 工具寿命(孔) ! S$ b6 A W9 L; M8 o% C7 V' I1 F 500 80～100 " a$ i. y8 E3 j0 c 切削长度(m) ; @. n, L: ~6 H7 Z% Y' g 50 ; \* z1 z3 F( H3 @8 q! l0 b 10 . L9 P7 _( ]8 u J& I+ j" r0 \ 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。 / ~& H) ]/ }3 A5 b% \: Z, c * n/ A/ d( z& p# G1 h8 H( {# R7 V- u* K) W2 C5 X7 Y6 z6 V! M; B* Z4 l6 k! y3 I) a+ A, ~2 x3 Q; m* [$ o& i1 A$ ]3 E" a1 A3 ]9 e4 }; \; O6 D1 O6 L7 f9 k. A: U* r7 p1 \# P; o& {3 X3 r 表4 加工实例(3) 被加工材料 PCD500 加工深度 ! i# t) ~4 a& i( H' v' k& A! d 48mm 4 M1 j6 `& X* G8 K" Y; C* b 使用机床 : ^1 H# Z( f* d( m! F0 {1 u 加工中心   CHAM钻头 ' P9 v1 L8 @. O 原有钻头 切削头 & h6 F* Q/ |9 m3 d 1D1-120-SG(TiAlN) 9 d( z/ D% k2 Z8 n: v: s 整体硬质合金，12.3 切削速度(m/min) 85 61 ) n3 v( C: j2 j* L6 m2 G 进给量(mm/r) 3 k. F* m |4 L6 f, |1 g- ]1 d 0.2 1 [( X* _! z7 R2 _ 0.16 ( p6 W2 F$ }, `3 ~- w. g 工具寿命(孔) 6 c" F( k" c2 U 20,000 2,000 切削长度(m) 960 $ w. g& m* d4 I4 D, _/ Y 96 结果 . r! v. z+ W$ e( L9 G 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。 % h) `7 y( ~+ n% [1 ]' c6 Z; M9 V8 I8 t 3.使用注意事项 & a* I0 w8 W, U6 X6 [ 更换切削头时，用专用夹具将切削头扭转90°即可自动夹紧。 a: a% p- J; U: U! F7 V 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。 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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