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。

图1 可转位硬质合金镶刃钻头
1 可转位硬质合金钻头的结构
9 v; Q' W7 c1 U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。
& S9 c1 x  }4 @2 L  ?, f2 可转位硬质合金钻头的特点
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：

  U% k2 |2 |+ w2 X" R1 \( W图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
: c$ m1 x1 i) y8 t& d5 L1 U8 V; y) [使用涂层可转位刀片切削用量推荐数据
: Y. ]2 V  O" e4 `! Y# j工件材料
切削速度(m／min)
( u' `. P0 z4 i  O- [( l5 J进给量(mm/r)
D≤25
D=25～40
D＞40
碳钢和低合金钢
180～320
0.05～0.1
0.1～0.25
0.15～0.3
+ I, j  `; n4 Z/ h不锈钢
' v/ z  ^- o. r, C  K9 u120～280
≤0.1
1 b& g2 w% v. h6 ^6 @0.1～0.25
0.12～0.3
铸铁
100～180
3 j& v- V" n- o* T( M≤0.12
' ^' z& \/ [; Y4 a- [; M$ s* a! F. n0.1～0.3
0.2～0.4
铝
250～450
≤0.15
* w4 k7 [; t( u# ]& A0.15～0.3
0.15～0.4
! M$ u. ]8 N! |: |. \: i; j+ u4 机床切削功率计算
4 N2 [* N- F3 B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：
  O- i; q) B; L$ CN=
v·S·r·Ks
(kW)
' a5 J; u6 q8 N" W5 ]$ f* K# x" ~* x61·2h
# r' P. Z% {! L" l3 o7 e+ ?' m7 V! P式中：v——切削速度，m／min
S——钻头进给量，mm/r
- e6 }' S: i2 }( s' r( w( T- R/ cr——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——机床传动效率，一般取h=0.8
# l1 a) x7 w4 _0 Y! g. t轴向进给力可按下式近似计算
  K+ I3 P$ C0 T3 K$ q6 Q% r8 P. b' q& {F≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
* S8 z1 G) G- p5 可转位硬质合金钻头应用实例
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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