转位硬质合金镶刃钻头的结构应用
可转位硬质合金镶刃钻头是70年代中期推出的一种新型钻削工具，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，zui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。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：
图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
钻孔质量高 应用这种钻头钻孔其表面粗糙度可达ra1µm，用特制钻套引导钻孔时，孔的位置精度可得到较大提高。由于可转位硬质合金钻头允许采用的切削速度可高达200～300m/min，从而大大提高了钻削效率。 钻头直径可调。 这种可调钻头的直径增量为0.05mm，一种钻头就可满足一定尺寸范围的钻孔需要，减少了钻头备量。同时，该钻头易于实现预调，为在加工中心和其他数控机床的使用提供了方便。 钻头寿命长 这种钻头由于使用徐层可转位硬质合金刀片，延长了钻头使用寿命。 更换刀片迅速方便。 这种可调钻头，由于钻头可调刀片磨钝后只需转换刀刃位置即可使用，简化了调刀操作。 适宜在各种表面直接钻削 这种钻头，由硬质合金刀片组成，刃口锋利，该钻头能在各种平面、斜面和曲面上直接钻孔而无需预钻中心孔。 zui小直径受限制 该钻头受刀片紧固结构尺寸的限制，直径不能太小，目前钻头zui小直径为12.7mm。 要求机床刚性高 若机床刚性差，系统刚性不足时，易产生振动，影响加工精度，严重的振动，可造成刃口碎裂。3 切削用量选择高切速大进给是可种位硬质合金钻头的显著特点．在工艺系统具有高刚性和充分冷却润滑的情况下，切削用量可按附表推荐的数据选择。 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）
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
不锈钢 120～280 ≤0.1 0.1～0.25 0.12～0.3
铸铁 100～180 ≤0.12 0.1～0.3 0.2～0.4
铝 250～450 ≤0.15 0.15～0.3 0.15～0.4
4 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 （kw）
61·2h
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 f≈0.7s×（d/2）×ks（n）5 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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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。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：
图2 排除切屑的螺旋槽和贯穿钻头的冷却通道示意图
钻孔质量高 应用这种钻头钻孔其表面粗糙度可达ra1µm，用特制钻套引导钻孔时，孔的位置精度可得到较大提高。由于可转位硬质合金钻头允许采用的切削速度可高达200～300m/min，从而大大提高了钻削效率。 钻头直径可调。 这种可调钻头的直径增量为0.05mm，一种钻头就可满足一定尺寸范围的钻孔需要，减少了钻头备量。同时，该钻头易于实现预调，为在加工中心和其他数控机床的使用提供了方便。 钻头寿命长 这种钻头由于使用徐层可转位硬质合金刀片，延长了钻头使用寿命。 更换刀片迅速方便。 这种可调钻头，由于钻头可调刀片磨钝后只需转换刀刃位置即可使用，简化了调刀操作。 适宜在各种表面直接钻削 这种钻头，由硬质合金刀片组成，刃口锋利，该钻头能在各种平面、斜面和曲面上直接钻孔而无需预钻中心孔。 zui小直径受限制 该钻头受刀片紧固结构尺寸的限制，直径不能太小，目前钻头zui小直径为12.7mm。 要求机床刚性高 若机床刚性差，系统刚性不足时，易产生振动，影响加工精度，严重的振动，可造成刃口碎裂。3 切削用量选择高切速大进给是可种位硬质合金钻头的显著特点．在工艺系统具有高刚性和充分冷却润滑的情况下，切削用量可按附表推荐的数据选择。 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）
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
不锈钢 120～280 ≤0.1 0.1～0.25 0.12～0.3
铸铁 100～180 ≤0.12 0.1～0.3 0.2～0.4
铝 250～450 ≤0.15 0.15～0.3 0.15～0.4
4 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 （kw）
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