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。

; b; x; a$ u% A/ x$ f7 F' {图1 可转位硬质合金镶刃钻头
3 H7 L9 n, ]' X- T1 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
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：
+ }" v- |" t5 M! ~
" z8 e7 _/ o& r6 t" q1 Y5 ?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)
进给量(mm/r)
& ?' r+ k; J0 @- m6 D; B! oD≤25
' T  T) R9 w* b2 X' pD=25～40
D＞40
碳钢和低合金钢
8 G1 r/ v) F; d% C, t+ W/ l180～320
0.05～0.1
0.1～0.25
0 U7 Q2 x. u3 y1 {% S, B: |8 Z9 A0.15～0.3
6 n. z+ O0 Z9 f不锈钢
& b# Y$ o( `9 r. C120～280
5 i. [! M' q% ^) ]6 h2 f≤0.1
0.1～0.25
0.12～0.3
铸铁
( {9 o; `! n" e  h; v7 N100～180
- x5 t, v% c, @# a! |5 B6 r' p! B' q≤0.12
0.1～0.3
6 a5 j& `7 Z1 o0.2～0.4
  t/ \4 l% I0 Y# u# C铝
250～450
≤0.15
8 K( g/ \! z3 L- J3 G0.15～0.3
0.15～0.4
2 G" o8 |7 V" W$ Y4 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：
8 |6 r2 v  V2 Q& ~N=
v·S·r·Ks
(kW)
+ T" @3 h; o0 }7 \1 p  j. B" h61·2h
' \& H/ v% r/ c式中：v——切削速度，m／min
S——钻头进给量，mm/r
- x# J% C0 x; G) m5 Sr——切屑横截面重心半径，mm
4 V% f; _2 o% R' T& ^: o% l% C0 gD——钻孔直径，mm
$ y" k; ]+ g# cKs——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
! P- A+ s8 m1 t轴向进给力可按下式近似计算
; u1 C$ T% R. \- P7 p1 KF≈0.7S×(D/2)×Ks(N)
5 可转位硬质合金钻头应用实例
- B/ Q. e$ E0 P2 _: A! ?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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