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
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。
& p2 |8 W, b" w' o$ y+ [2 可转位硬质合金钻头的特点
( s- g4 p" s$ _' a0 @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：
( Q$ M, A& P* Z4 I$ k. J: c
" @$ Z& x5 C8 A0 P5 H1 ?2 ~- l图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
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)
8 f" F' E4 S' i, H8 [; ]进给量(mm/r)
D≤25
! i% U: u0 u! E8 k3 ~: M) R0 JD=25～40
. O- ]' A0 }' w& w/ xD＞40
) l, x. k2 B' R1 Z碳钢和低合金钢
180～320
# c- n3 r6 `# O  o3 i0.05～0.1
0.1～0.25
2 |/ ?6 ]1 ^8 m9 ?0.15～0.3
* }; E5 U* ~1 w$ ~不锈钢
120～280
9 m( |* B/ _$ p8 Q1 [, g, M" _. d≤0.1
2 Q+ M2 \" h, u0.1～0.25
0.12～0.3
铸铁
100～180
≤0.12
. U! d( X$ y# p2 ^0.1～0.3
0 [- n. t% b* r* t; h; R0.2～0.4
0 Z4 G/ q9 v- A$ l1 y铝
( d" s1 [- l: j& {! P% `, i9 t" y250～450
≤0.15
0.15～0.3
5 {, X2 F: {# n% O" W. `' [$ }4 z0.15～0.4
( M% C8 t& u  e5 C0 A4 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：
N=
v·S·r·Ks
$ M2 N0 Q* @! Y" ]; Y( A(kW)
61·2h
; [% ^4 F. S% F式中：v——切削速度，m／min
: r1 ]$ n9 K7 x, a6 mS——钻头进给量，mm/r
0 u/ A% d# h) b8 Gr——切屑横截面重心半径，mm
) U& D. T0 N" c: h% b% A) FD——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
4 _3 c9 X' s# y8 Q轴向进给力可按下式近似计算
- {+ O& H& E8 G# v$ y; HF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
& S$ i, N' m/ n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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