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
( N* v# b. G! o& C% _6 q1 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。
2 可转位硬质合金钻头的特点
6 s/ C7 z. B9 L  q1 k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：
7 i/ g! Y& n5 C" b8 R. J* U# }
! V" d1 a, _0 T0 C( y! l3 Q图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
! t' V5 V5 ]( U0 E) @7 i使用涂层可转位刀片切削用量推荐数据
工件材料
切削速度(m／min)
进给量(mm/r)
D≤25
D=25～40
( R( e6 P: |* b* jD＞40
碳钢和低合金钢
# O) [, V8 y0 I* O180～320
1 O+ {% x! I$ g. Q" ?$ m/ O4 l0.05～0.1
0.1～0.25
; g; {* a2 E! P# e4 N7 z0.15～0.3
不锈钢
120～280
" q6 G5 V) h- O: b  I! t7 g≤0.1
0.1～0.25
& B/ a8 X& O1 q/ P3 X# b0.12～0.3
6 U: I. G$ a! w! x! P铸铁
100～180
. v/ `/ ]3 h* L' `# Y4 ^≤0.12
# @( S8 h0 ^) ^1 x0.1～0.3
/ {8 w4 ]/ }- {& e; m7 P0.2～0.4
) h" i5 m4 T4 j7 o4 L铝
9 Q$ t' @  G; Y4 k. o! \, @9 E250～450
≤0.15
0.15～0.3
! k1 \4 p+ k1 B' N0.15～0.4
- ?: {6 ]) w$ ~, L4 ^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：
: d) Z# {1 n( ?- h+ k$ sN=
9 c7 q; k* F; l% m$ S* A1 o( B8 ~& }5 zv·S·r·Ks
* D) q1 ]1 [# s( ^(kW)
" A. L' r" w. R$ @" D61·2h
式中：v——切削速度，m／min
S——钻头进给量，mm/r
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; z2 [; |4 [& U$ K3 Ch——机床传动效率，一般取h=0.8
轴向进给力可按下式近似计算
2 d# A' x3 Z& l8 _" ^, B' Y  d7 ?F≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
, p0 `0 e2 [$ d+ b1 r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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