










鉆孔加工是最常用的加工過程,鉆頭的綜合品質(zhì)(切削性能和使用壽命等)的好壞直接影響著加工產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。為適應(yīng)機(jī)床技術(shù)的迅猛發(fā)展,鉆頭制造商努力研究開發(fā)更多用于先進(jìn)CNC機(jī)床和加工中心的新產(chǎn)品,使鉆頭的鉆孔速度更快、精度更高、使用壽命更長、能夠鉆硬/軟質(zhì)材料并且成本更低,這是目前鉆孔技術(shù)發(fā)展的大趨勢。

深孔鉆頭
有許多高性能產(chǎn)品零件都需進(jìn)行深孔(大于5倍鉆頭直徑的孔)的鉆削加工。深孔鉆削最早的方式是使用槍鉆或加長的高速鋼麻花鉆在相當(dāng)?shù)偷闹鬏S轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量下進(jìn)行加工,尤其是使用高速鋼鉆頭,還必須采用重復(fù)進(jìn)退(鳥啄食式)的工作程序加工,生產(chǎn)效率低。
OSG Tap & Die公司針對鳥啄食式鉆削方式的不足,新開發(fā)出了Exocarb-Max型內(nèi)冷鉆頭。據(jù)稱,該鉆頭能鉆30倍直徑的深孔,可加工硬度在RC40以上的材料,同時還能極大地減少鉆削時間。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)計(jì)有一個能防止走偏(軸心線飄移)、能有效斷屑、表面涂覆有多層復(fù)合涂層和倒錐形橫刃的鉆尖。盡管如此,但對加工難以加工的材料(如鈦合金和鎳基合金)的小孔(直徑小于1.6 mm)還必須采用鳥啄食式加工方式,這還是今后要研究的課題。
Titex Plus 公司新研制出一種能使鉆深達(dá)8倍直徑的內(nèi)冷整體式硬質(zhì)合金鉆頭。其主要特點(diǎn)是具有良好的定心功能,保證鉆后孔的高直線度和相對位置精度。在鉆頭前刀面經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)出有利于排屑的斷屑槽,加之內(nèi)冷式的冷卻方案,能順利排屑。鉆頭表面經(jīng)TFT涂覆工藝涂覆及后工序處理,具有較好的潤滑性能(提高潤滑性約50%),提高鉆頭切削性能和使用壽命。
鉆削小深孔也是一個技術(shù)難題。由于它沒有足夠的排屑空間,不能將冷卻液傳輸至鉆尖。盡管有時也能將切屑擠出孔外,但發(fā)熱和切屑堵塞嚴(yán)重影響著鉆頭的使用壽命,甚至給人機(jī)安全造成隱患。其解決辦法是設(shè)計(jì)出最佳的斷屑與排屑方案,包括為防止切屑被粘結(jié)在鉆尖,需將鉆尖與排屑槽打磨拋光。一般將前角設(shè)計(jì)成小前角,以產(chǎn)生利于折斷和排除的小曲率半徑切屑。
為滿足汽車制造用戶的需要,Mitsubishi材料公司美國分公司最新推出能加工直徑13mm深度達(dá)381mm(30D)的 W Star Long 深孔鉆頭,主要用于替換槍鉆加工汽車曲軸和連桿等零件,使生產(chǎn)效率大大提高。
普通麻花鉆
Kennametal公司設(shè)計(jì)的新型麻花鉆以將橫刃設(shè)計(jì)成“S”形橫截面來替代平鑿形狀為主要特點(diǎn)。開始的設(shè)計(jì)還不能承受很大的軸向切削力,強(qiáng)度也不太高。為更好地提高切削性能,經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)成被稱為HP鉆尖結(jié)構(gòu),還重點(diǎn)將鉆頭的切削刃磨出特定的角度,包括將刃口精磨拋光,以保證兩切削刃長寬的對稱受力均勻,使切削性能大增,可用于切削硬度高達(dá) RC40 的黑色金屬材料,并提高了2倍的切除率,將切削速度從82 m/min提高到了201 m/min,提供了更快的進(jìn)給速度。同時保證了加工孔的直線度,提高了刀具的使用壽命。
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