人們一直認(rèn)為鉆孔在低進給速度和切削速度下進行,這在使用普通鉆頭的加工條件下曾經(jīng)是正確的。如今,隨著硬質(zhì)合金鉆頭的出現(xiàn),鉆孔的概念發(fā)生了變化。
事實上,選擇合適的硬質(zhì)合金鉆頭可以大大提高鉆孔生產(chǎn)率,降低單孔加工成本。
硬質(zhì)合金鉆頭分為四種基本類型:
整體硬質(zhì)合金鉆頭、硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片、焊接硬質(zhì)合金鉆頭和可更換硬質(zhì)合金牙冠鉆頭。那么,選擇硬質(zhì)合金鉆頭需要注意什么呢?
硬質(zhì)合金鉆頭
1.加工精度
選擇硬質(zhì)合金鉆頭時,應(yīng)考慮鉆孔的尺寸精度要求。一般來說,加工孔徑越小,公差越小。因此,硬質(zhì)合金鉆頭制造商通常根據(jù)待加工孔的公稱直徑對鉆頭進行分類。以上四種硬質(zhì)合金鉆頭中,整體硬質(zhì)合金鉆頭的加工精度高(φ10mm整體硬質(zhì)合金鉆頭的公差范圍為0~0.03mm),是加工高精度孔的選擇;焊接硬質(zhì)合金鉆頭或可更換硬質(zhì)合金牙冠鉆頭的公差范圍為0~0.07mm,更適合一般精度要求的孔加工。硬質(zhì)合金鉆頭可轉(zhuǎn)位鉆頭更適合重型粗加工。雖然其加工成本通常低于其他鉆頭,但加工精度相對較低,公差范圍為0~0.3毫米(取決于鉆頭的長徑比)。因此,一般用于精度要求較低的孔加工,或更換鏜刀進行孔加工。
2.加工穩(wěn)定性
選擇硬質(zhì)合金鉆頭時,除了鉆孔精度要求外,還應(yīng)考慮加工機床的穩(wěn)定性。機床的穩(wěn)定性對鉆頭的安全使用壽命和鉆孔精度至關(guān)重要,因此需要仔細(xì)檢查機床主軸、夾具和附件的工作狀態(tài)。
焊接硬質(zhì)合金鉆頭和可更換硬質(zhì)合金冠鉆頭是由兩個對稱切削刃組成的自定心幾何刃。這種高穩(wěn)定性的切削刃設(shè)計使得在切入工件時無需降低進給速度,除非鉆頭傾斜安裝并以一定角度切入工件表面。
3.廢料清除和冷卻液
排屑是鉆孔中的一個重要問題。其實鉆孔遇到的常見的問題就是排屑不暢(特別是加工低碳鋼工件的時候),無論用什么樣的硬質(zhì)合金鉆頭都無法避免這個問題。加工車間通常使用外部注射冷卻劑來輔助排屑,但這種方法只有在加工孔的深度小于孔直徑且切削參數(shù)減小時才有效。此外,選擇合適的冷卻劑類型、流速和壓力,以匹配鉆頭直徑。對于主軸上沒有配備冷卻系統(tǒng)的機床,應(yīng)使用冷卻液管。加工的孔越深,排屑越困難,需要的冷卻液壓力越大。因此,應(yīng)確保硬質(zhì)合金鉆頭制造商推薦的冷卻液流量。如果冷卻液流量不足,應(yīng)降低加工進給速度。
4.每孔加工成本
生產(chǎn)率或每孔加工成本是影響鉆孔的重要因素。為了提高生產(chǎn)率,硬質(zhì)合金鉆頭制造商正在努力研究能夠集成各種操作程序的加工方法,并開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)AG進給和高速加工的鉆具。
新開發(fā)的可更換硬質(zhì)合金冠鉆頭具有良好的加工經(jīng)濟性。硬質(zhì)合金鉆頭磨損后,用戶不需要更換整個鉆頭體,只需要更換硬質(zhì)合金牙冠,購買成本僅相當(dāng)于焊接或整體硬質(zhì)合金鉆頭再磨一次的成本。硬質(zhì)合金牙冠易于更換,重復(fù)性精度高。一個鉆體可以在加工車間配備多個牙冠,加工不同孔徑的孔。這種模塊化鉆孔系統(tǒng)可以降低直徑為12~20毫米的鉆頭的編目成本,并節(jié)省焊接或整體硬質(zhì)合金鉆頭再磨的備用工具成本。