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
3 C* D4 Z+ P2 G& X5 W( _" U+ v1 可转位硬质合金钻头的结构
5 M2 i+ C( Q. o$ v0 I8 c8 b' a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。
4 @. M1 l4 `9 ~1 \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。
# P- L% {" l# D6 s2 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：

6 I/ G9 P# }0 b) u+ B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
/ u* n. r8 Z* R9 h9 `  A工件材料
% L6 a7 `2 ?/ g1 i7 l, }% P& L切削速度(m／min)
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
7 @/ r0 V. o8 s( ]0.1～0.25
' F5 M+ y- j4 j5 J$ {. B  k0.15～0.3
) B* }9 X' o  W/ a3 A: ]% l! {不锈钢
; E! C1 R, k4 U9 A120～280
≤0.1
" w  c; v+ I; m, p* F: V$ D0.1～0.25
( ~# j2 L" L* r+ D  O6 p, {0.12～0.3
铸铁
5 I  E0 _/ y$ F) p3 |4 I) K* _100～180
( ?6 W) B9 y* w≤0.12
$ `/ D$ C& X' O" ?" w" x& n+ S0.1～0.3
; g1 y& G0 f' v, F5 x9 M0 T3 @  b7 I8 \0.2～0.4
铝
3 C" a, i; J: P7 P6 }% ]250～450
≤0.15
: V4 K2 |- ?. N/ P; E0.15～0.3
2 ?' \2 b+ i8 J0.15～0.4
4 机床切削功率计算
) b- h0 X, X/ a6 |, O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=
: W, _2 `: h! Z$ U* u( S: qv·S·r·Ks
" j; _2 I0 L; R3 U5 h0 b  `9 Z(kW)
- y) \, {" r9 F% E, H61·2h
0 B1 Q" }& S: E, N' a2 |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——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
4 v, o) G- B$ X" VF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 f( |. ^/ Z! p- @" O1 @& h- w5 可转位硬质合金钻头应用实例
  C$ Q" a0 ]7 Y5 ^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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