各种孔加工技术介绍
- 格式:pdf
- 大小:1.78 MB
- 文档页数:21
关于用普通车床加工细长孔的工艺技术探究普通车床是一种常见的金属加工设备,广泛应用于机械制造、汽车制造等领域。
在使用普通车床加工工件时,通常需要进行一些特殊形状的加工,比如细长孔的加工。
细长孔是一种特殊形状的孔,通常用于连接零件或导向传动轴等。
在实际生产中,很多时候需要用普通车床来加工细长孔,因此探究关于用普通车床加工细长孔的工艺技术显得十分重要。
一、细长孔的加工方法在普通车床上加工细长孔主要有两种技术方法,一种是钻孔法,另一种是刀具法。
1. 钻孔法钻孔法是一种比较常见的加工细长孔的方法。
在普通车床上进行细长孔的钻孔法是通过改变车床主轴的转速和模具的进给速度来实现。
将车床主轴的速度设置为合适的转速,然后选择合适的模具进行进给,通过模具的旋转和车床主轴的转速来完成细长孔的钻孔加工。
这种方法加工出来的细长孔质量相对较好,加工效率高。
2. 刀具法刀具法是另一种加工细长孔的方法,它是通过在车床上使用特殊的刀具来进行加工。
首先会选择合适的刀具,并且设置合适的进给速度,在车床上进行手动或自动加工。
这种加工方式适用于较简单的细长孔加工,通常用于小型批量生产。
综合比较两种加工方法,钻孔法更加适用于大规模精密加工细长孔,而刀具法更适合于小型批量的细长孔加工。
在实际生产中,根据加工需求和工件特点选择合适的方法进行加工十分重要。
二、影响加工效果的因素加工细长孔在普通车床上,有很多因素会影响加工效果,包括材料特性、刀具选择、进给速度等。
1. 材料特性材料的硬度和韧性对细长孔的加工效果有很大的影响。
对于硬度较高的材料,加工难度会增加,需要合适的刀具和进给速度;而对于韧性较好的材料,加工难度相对较低。
在加工细长孔时要根据材料特性选择合适的加工技术和方法。
刀具的选择对细长孔的加工效果也有着重要的影响。
合适的刀具可以大大提高加工效率和加工质量。
一般来说,在加工硬度高的材料时,应选择硬质合金刀具;对于韧性好的材料,可以选择HSS刀具。
孔加工工艺技术孔加工技术是制造业中常用的一种加工工艺,主要用于在各种材料中加工孔洞,以实现不同的设计要求。
孔加工工艺技术的发展推动了制造业的进步和产品质量的提高。
孔加工工艺技术可以分为多种类型,根据不同的加工要求和材料特性选择不同的孔加工方法。
常见的孔加工方法包括钻孔、铰孔、镗孔和螺纹攻丝等。
钻孔是最常用的孔加工方法之一,通过转动钻具在工件上形成孔洞。
钻孔可以分为手工钻孔和机床钻孔两种形式。
手工钻孔适用于少量、简单的孔加工,而机床钻孔适用于大批量、高精度的孔加工。
铰孔是一种常用的孔加工方法,主要用于加工内螺纹孔。
铰孔通常通过铰刀的旋转和沿轴线移动来实现。
铰孔的加工精度高,但加工速度相对较慢。
镗孔是一种通过在工件中旋转镗刀来加工孔洞的方法。
镗孔可以实现较高的加工精度和表面光洁度,适用于加工大直径的孔洞。
螺纹攻丝是一种在孔洞中形成螺纹的加工方法。
螺纹攻丝通常使用攻丝刀具来实现,可以加工不同规格和类型的螺纹孔。
孔加工工艺技术在制造业中有着广泛的应用。
在汽车制造中,孔加工技术用于制造汽车零部件的孔洞,如发动机缸体和汽车框架的孔洞加工。
在航空航天工业中,孔加工技术用于加工航空发动机的进气道和排气道的孔洞。
在电子器件制造中,孔加工技术用于加工电路板上的孔洞。
随着科技的进步和对产品质量要求的不断提高,孔加工工艺技术也在不断发展和创新。
近年来,随着数控技术的应用,孔加工工艺技术实现了自动化和高效率的加工。
数控孔加工设备可以实现多种孔加工方法的自动切换和程序控制,提高了加工精度和生产效率。
除了发展数控技术,孔加工工艺技术还面临着一些挑战和问题。
如何提高加工精度和表面光洁度,如何降低工具磨损和延长使用寿命等都是孔加工技术需要解决的问题。
总之,孔加工工艺技术在制造业中起着重要的作用,不断创新和发展推动了制造业的进步和产品质量的提高。
随着科技的不断发展,孔加工工艺技术将继续向着更高精度、更高效率的方向发展。
机械加工深孔加工技术汇报人:2024-01-02•深孔加工技术概述•深孔加工的工艺流程•深孔加工的刀具与设备目录•深孔加工的质量控制•深孔加工的难点与解决方案•深孔加工的应用实例01深孔加工技术概述深孔加工技术是指对深度大于孔径的孔进行加工的技术。
定义深孔加工具有加工难度大、技术要求高、需要特殊的加工设备和工艺方法等特点。
特点定义与特点深孔加工在许多领域中都有广泛应用,如航空航天、能源、化工等,是满足产品性能要求的重要手段。
满足产品性能要求采用深孔加工技术可以大大提高生产效率,减少加工时间和成本。
提高生产效率深孔加工技术的精度和表面质量要求高,能够保证产品的质量和可靠性。
保证产品质量深孔加工的重要性深孔加工技术起源于20世纪初,随着工业的发展和技术的不断进步,深孔加工技术也在不断改进和完善。
现代深孔加工技术正朝着高精度、高效率、自动化和智能化的方向发展,未来将会有更多的新材料、新工艺和新设备出现。
深孔加工技术的历史与发展发展趋势历史回顾02深孔加工的工艺流程1 2 3钻孔是深孔加工的起始阶段,主要使用钻头在工件上打孔。
钻孔时需要控制切削速度和进给量,以获得良好的切削效果和孔径精度。
钻孔过程中需要使用冷却液来降低切削温度和润滑钻头。
扩孔是对已钻孔进行扩大直径的加工,以修正孔径偏差或得到所需直径。
扩孔可以使用多种刀具,如扩孔钻、锪钻和车刀等,根据需要选择合适的刀具。
扩孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔径精度和表面质量。
01铰孔是对已钻孔进行精加工,以提高孔径精度和表面质量。
02铰孔使用的刀具有多种,如机铰刀、手铰刀和锥铰刀等,根据需要选择合适的刀具。
03铰孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔径精度和表面质量。
镗孔可以使用多种刀具,如镗杆、车刀和铣刀等,根据需要选择合适的刀具。
镗孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔的形状精度和表面质量。
镗孔是对已钻孔进行进一步加工,以修正孔的轴线偏差和提高孔的形状精度。
金属工艺中孔的加工方法主要有哪些?怎么选用?急!金属工艺中孔的加工方法主要有:钻孔-一般用在实体有一定厚度的零件镗孔-一般用于较大的箱体类零件,冲孔-一般用于钢板件类零件铰孔-用于有配合的孔钻后铰成。
激光打孔-一般用于要求不高板材厚度不大的工件,效率很高。
气割割孔-用于非常粗造的孔。
常见的金属材料金属材料成型方法金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。
它主要研究:各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系;金属机件的加工工艺过程和结构工艺性;常用金属材料性能对加工工艺的影响;工艺方法的综合比较等。
研究在机械制造中金属材料(或坯料、半成品等)的冶炼、铸造、锻压、焊接、金属热处理、切削加工、机械装配等的工艺过程和方法的一门学科。
另有相关书籍。
金属零件的制造工艺流程及注意事项都有哪些?1、金属凝固成型习惯上称为铸造。
铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型腔中,待其凝固后而获得一定形状和性能的铸件的工艺方法。
2、金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形能力,在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。
其工艺常可分为自由锻、模锻、板料冲压、挤压、压制等其性能在工程上常用金属的锻造性表示。
锻造性的好坏,常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。
塑性高,变形抗力地,则锻造性好;反之,则锻造性差。
3、金属焊接成形工艺。
焊接是通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使金属材料达到原子结合的一种成形方法。
通常分类是熔焊、压焊、钎焊。
金属焊接工艺~在零件制造过程中,从零件的设计图纸到零件交付,不仅要考虑到数程编程,还要考虑到诸如零件工艺路线的安排、机床的选择、切削刀具的选择、定位装夹等一系列因素的影响,在开始编程前,必须要对零件设计图纸和技术要求进行详细的数控工艺分析,这样才能避免由于工艺方案考虑不周而可能出现的质量问题,造成无谓的人力、物力等资源的浪费。
打孔加工中的滚孔技术打孔加工是现代工业生产的一项基础技术,广泛应用于制造机械、航空装备、汽车零部件等领域。
与传统的钻孔、铰孔技术相比,滚孔技术具有更高的加工精度和更广泛的适用范围。
本文将介绍滚孔技术在打孔加工中的应用及其优势。
一、滚孔技术的原理与特点滚孔是一种加工工艺,其原理是利用滚动工作轮的周向移动,滚动在工件中心线上挤压材料,使工件孔壁发生塑性变形,最终形成所需的孔径和形状。
与钻孔和铰孔等传统工艺相比,滚孔具有以下优势:1、高精度:由于滚孔采用挤压而非切削加工,因此可以获得更高的加工精度和更好的表面光洁度。
特别是在加工薄壁及精密零件时更为明显。
2、高效率:在滚孔加工过程中,工作轮自动顺应工件表面形状滚动,并利用工件本身的回弹作用将孔径恢复到设计尺寸。
因此,可以大幅提高加工速度和效率,缩短生产周期。
3、节约成本:从长远角度看,采用滚孔技术可以降低设备和材料消耗,同时减少废品率和后续加工成本。
二、滚孔技术在打孔加工中的应用在机械加工领域中,滚孔技术被广泛应用于打孔加工。
具体包括以下几个方面:1、汽缸孔加工:汽缸是内燃机的重要部件,汽缸孔和活塞配合的精度直接影响到内燃机的性能和寿命。
通过采用滚孔技术,可以获得高精度、高表面质量的汽缸孔,提高内燃机的工作效率和可靠性。
2、发动机气门孔加工:气门是发动机燃烧室的控制门,气门孔的精度和表面质量对发动机的动力性和经济性影响巨大。
采用滚孔技术可以确保气门孔精度,提高发动机的动力性和经济性。
3、齿轮箱孔加工:齿轮箱是重要的传动装置,其孔的精度和表面质量直接影响到整个转动系统的性能。
采用滚孔技术可以确保齿轮箱孔的形状精度和表面质量,提高传动效率和稳定性。
4、轴承座孔加工:轴承座是连接轴承和机体的部件,轴承座孔的精度和表面质量对轴承的寿命和性能影响巨大。
采用滚孔技术可以确保轴承座孔的形状精度和表面质量,提高轴承寿命和运行性能。
三、滚孔技术的改进和发展滚孔技术已经应用多年,并取得显著的效果。
第三节孔加工与外圆表面加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。
这是因为:(1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;(2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;(3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔1.钻孔钻孔是在实心材料上加工孔的第一个工序,钻孔直径一般小于。
钻孔加工有两种方式(图图3-27 两种钻孔方式a)钻头旋转b)工件旋转如在车床上钻孔。
上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的。
在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等。
其中最常用的是麻花钻,其直径规格为。
标准麻花钻的结构如图3-28所示,其柄部是钻头的夹持部分,并用图3-28 标准麻花钻的结构a)锥柄b)直柄来传递扭矩;钻头柄部有直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。
颈部供制造时磨削柄部退砂轮用,也是钻头打标记的地方,为制造方便直柄麻花钻一般不设颈部。
工作部分包括切削部分和导向部分,切削部分担负着主要切削工作,钻头有两条主切削刃,两条副切削刃和一条横刃,如图3-29所示;螺旋槽表面为钻头的前刀面,切削图3-29 麻花钻的切削部分削刃可视为一正一反安装的两把外圆车刀。
如图中虚线所示。
导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带,螺旋槽用来形成切削刃和前角,并起排屑和输送冷却液作用;刃带起导向和修光孔壁的作用;刃带有很小的倒锥,由切削部分向柄部每长度上直径减小,以减小钻头与孔壁的摩擦。
麻花钻的主要几何角度有顶角、前角、后角、横刃斜角和螺旋角,如图3-30所示。
顶角是两条主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角,加工钢料和图3-30 标准麻花钻的几何角度铸铁的钻头顶角取为118°±2°。
孔及螺纹加工钳工进行的孔加工,主要有钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。
钻孔也是攻丝前的准备工序。
孔加工常在台式钻床、立式钻床或摇臂钻床上进行。
若工件大而笨重,也可使用手电钻钻孔。
铰孔有时也用手工进行。
一、钻床(一)台式钻床台式钻床简称台钻,如图11-43所示。
台钻是一种小型机床,安放在钳工台上使用。
其钻孔直径一般在12mm以下。
由于加工的孔径较小,台钻主轴转速较高,最高时每分钟可近万转,故可加工1mm以下小孔。
主轴转速一般用改变三角胶带在带轮上的位置来调节。
台钻的主轴进给运动由手动完成。
台钻小巧灵便,主要用于加工小型工件上的各种孔。
在钳工中台钻使用得最多。
(二)立式钻床立式钻床简称立钻,如图11-44所示。
一般用来钻中型工件上的孔,其规格用最大钻孔直径表示,常用的有25mm、35mm、4Omm、5Omm等几种。
立式钻床主要由机座、立柱、主轴变速箱、进给箱、主轴、工作台和电动机等组成。
主轴变速箱和进给箱与车床类似,分别用以改变主轴的转速与直线进给速度。
钻小孔时,转速需高些;钻大孔时,转速应低些。
钻孔时,工件安放在工作台上,通过移动工件位置使钻头对准孔的中心。
图11-43台式钻床图11-44立式钻床(三)摇臂钻床摇臂钻床是用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等,如图11-45所示。
它有一个能绕立柱旋转的摇臂。
主轴箱可以在摇臂上作横向移动,并随摇臂沿立柱上、下作调整运动。
刀具安装在主轴上,操作时,能很方便地调整到所需钻削孔的中心,而不需移动工件。
摇臂钻床加工范围广泛,在单件和成批生产中多被采用。
图11-45 摇臂钻床二、钻孔用麻花钻在材料实体部位加工孔称为钻孔。
钻床钻孔时,钻头旋转(主运动)并作轴向移动(进给运动),如图11-46所示。
图11-46 钻削时的运动由于钻头结构上存在着一些缺点,如刚性差、切削条件差,故钻孔精度低,尺寸公差等级一般为ITl2左右,表面粗糙度Ra值为12.5μm左右。
(一)麻花钻及安装方法麻花钻是钻孔的主要工具,其组成部分如图11-47所示。
镗孔加工技术的介绍与应用
1.镗孔加工技术概述:
镗孔是一种制造精密孔的加工方法,广泛应用于机械、航空、航天、
汽车、模具等领域。
与钻孔和铰孔相比,其精度和表面质量更高,能够产
生振动小、精度高、表面质量好的孔,特别适用于加工大孔径和深孔。
2.镗孔加工的分类:
根据加工方式和加工设备的不同,镗孔加工可分为手动镗孔、数控镗孔、自动化镗孔等多种类型。
其中数控镗孔技术应用最广泛,广泛应用于
大批量零件加工中。
3.镗孔加工的优点:
(1)镗孔孔径范围广,能够加工高精密度、高质量的大孔。
(2)镗孔加工具有研磨、光洁度、平整度好的特征。
(3)镗孔加工能够提高零件的经济效益和产品品质。
(4)镗孔加工能够提高机器设备的可靠性和寿命。
4.镗孔加工的应用:
(1)镗孔适用于零件的加工和修复,如内孔零件的制造和修复。
(2)气缸、机体进水口在生产中都要进行镗孔加工,以保证产品性能。
(3)桥梁、建筑结构中会使用钢筋,对钢筋镗孔可以使得钢筋的扭矩
力得到充分发挥,提高其承载能力。
(4)建筑钢筋、铁路轨道等领域均需通过镗孔技术进行加工。
5.镗孔加工的发展趋势:
随着零部件技术的不断提升,镗孔加工技术也不断发展。
未来,镗孔加工技术将会向高速、高效、智能化、多功能、自适应方向发展,实现更高质量、更高效率的加工。
同时,镗孔加工将更加重视绿色制造和可持续发展。
第三节孔加工与外圆表面加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。
这是因为:(1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;(2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;(3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔1.钻孔钻孔是在实心材料上加工孔的第一个工序,钻孔直径一般小于。
钻孔加工有两种方式(图3—27),一种是钻头旋转,例如在钻床、镗床上钻孔。
另一种是工件旋转,例图3-27 两种钻孔方式a)钻头旋转b)工件旋转如在车床上钻孔。
上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的。
在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等。
其中最常用的是麻花钻,其直径规格为。
标准麻花钻的结构如图3—28所示,其柄部是钻头的夹持部分,并用图3-28 标准麻花钻的结构a)锥柄b)直柄来传递扭矩;钻头柄部有直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。
颈部供制造时磨削柄部退砂轮用,也是钻头打标记的地方,为制造方便直柄麻花钻一般不设颈部。
工作部分包括切削部分和导向部分,切削部分担负着主要切削工作,钻头有两条主切削刃,两条副切削刃和一条横刃,如图3图3-29 麻花钻的切削部分部分顶端的锥曲面为后刀面;刃带为副后刀面;横刃是两主后刀面的交线.对称的两主切削刃和两副切削刃可视为一正一反安装的两把外圆车刀.如图中虚线所示.导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带,螺旋槽用来形成切削刃和前角,并起排屑和输送冷却液作用;刃带起导向和修光孔壁的作用;刃带有很小的倒锥,由切削部分向柄部每长度上直径减小,以减小钻头与孔壁的摩擦。
2.1 微型硬质合金整体钻头的发展 随着宇航、电子工业、轻工业及医疗器械的发展,促进了整体硬质合金小钻头 的发展。
微孔钻削常要求具备高达(1~12)×104r/min 的转速。
为了提高钻头刚性, 这种小钻头多采用韧性高、抗弯强度高的细颗粒的硬质合金材料制成。
在结构上, 小于Ф1mm 的钻头常制成粗柄的,而直径稍大些的,则制成短型整体硬质合金钻头。
整体硬质合金小钻头使用时应注意消振、对中、排屑及冷却问题,一般应采用传感 器进行监控。
如美国麻省理工学院就研制了整体硬质合金小钻头的同位素监控方法。
日本东芝钨株式会社的小直径钻头分为 UH(Ф0.1~0.3mm)、RH(Ф0.3~ 1.65mm)、COS(Ф1~6mm)三种系列。
苏联 BHNN 也研制了Ф0.4~2mm 的粗柄硬质合 金钻头,比同种规格的高速钢钻头寿命提高 100 倍。
试验说明,用Ф0.8~8mm 的直 柄硬质合金钻头加工难加工材料和耐热合金材料,效果很好。
美国 Amplx 公司发展 了电镀金刚石整体小钻头系列产品,可钻削Ф0.13~0.51mm 的小孔。
据国外报导, 最小的整体硬质合金钻头直径为Ф0.02~0.03mm。
随着印刷电路板向小型、轻型、高密度和高可靠性的要求发展和其用量的日趋 扩大,孔的精度也越来越高,孔径越来越小,孔的分布密度越来越大,这样就给这 些印刷电路板的微孔加工带来各种困难。
作为印刷电路板专用钻头,钻头的材料和 形状也要随印刷电路板的种类和孔的深度而改变,一般说来,纸、酚醛树脂印刷电 路板或玻璃纤维、环氧树脂印刷电路板切削性能较好,而表面附有铜层的材料对切 削性能影响较大。
在多层板的情况下,印刷电路板内部有铜层,一般说来,表面铜 层的厚度为 18~35µm,内部铜层的厚度为 35~70µm。
这种铜层对钻头的磨损和折损 有很大的影响,铜层越厚,钻头折损率就越高。
因而加工多层板要比加工两面附铜 板的切削用量小,特别是钻头的直径越小时,为减少钻头的折损,常用改变钻芯厚 度和钻槽的比值来增加钻头的横截面积,以提高钻头的刚性。
最近开发了新型的 MD 类硬质合金可以减小钻孔时的摩擦,即减少污斑现象,并具有良好的耐磨性和较长 的寿命,因此能适应印刷电路板的高速、高效生产的需要。
2.2 中等尺寸硬质合金钻头 2.2.1 三刃整体硬质合金钻头三刃整体硬质合金钻头特点是: 比二刃钻头钻芯厚、强度高,从而补偿了硬质合金韧性差的弱点; 刀尖前端形成特殊形状,切削时可自动定心,故不需加工中心孔; 因刃多使每转进给量增大(切铝时可达 20m/min),又可进行高速切削(切铝时最 高可达 1000m/min),从而可大幅度缩短加工时间; 加工精度高,尺寸精度达 H9,位置精度为±0.011mm,粗糙度 Rz 为 20-25µm; 寿命长:加工合金钢、铸铁和铝合金可分别为 20m 和 80m; 重磨容易, 不需专门刃磨机。
这种钻头适于加工孔深为 3D~4D 的下列材料的孔: 低合金、钛合金、奥氏体锰钢、硬青铜、高硬度铸铁及硅铝合金等。
加工奥氏体锰 钢及钛合金时,其切削速度可达 40m/min,加工铝合金切削速度为 130m/min。
这种钻头要求机床刚性好,尤其是机床主轴轴承精度和钻夹回转精度必须高。
因此,一般用于数控机床或加工中心等。
德国 Bilz 公司、Hertel 公司、Guehring 公司和 ILIX 公司首先推出这种钻头,继之日本菱高精机株式会社也有产品问世。
Bilz 规格为Ф4~20mm,Hertel 称为 TF 钻头,规格为Ф3~20mm,Guehring 的 GS200 型规格为Ф3~20mm(分左右两种旋向),ILIX 的规格为Ф2~16mm。
图 6 四种中等尺寸硬质合金钻头2.2.2 S 型硬质合金钻头 这种钻头瑞典 Sandvik 称为 Delta-C 钻头,直径为Ф3~12.7mm;日本井田株式 会社称为 Diget 钻头;德国 Hertel 称为 SE 钻头,直径范围为Ф3~20mm。
这种钻头 的特点是经过修磨使得横刃缩短,轴向力减少 50%;钻芯附近前角为正值,因此切 削锋利;槽形为抛物线型,芯厚度大,刚性强;有两个喷油冷却孔,冷却条件好;圆 弧形切削刃和排屑槽形布置合理,便于切屑断裂成小块顺利排出。
适于加工难加工 材料、高温合金、铬镍铁合金(Inconel 合金)材料等。
一般常用钻孔深度为 3.5D。
这种钻头加工精度为 IT9,粗糙度为 Ra1~2μm。
使用时应保持钻头中心与机床主轴 同心度不得大于 0.03μm。
由于速度比较高,产生热量大,应充分冷却。
2.2.3 强力硬质合金钻头 日本住友电气株式会社和三菱金属株式会社均生产这种钻头,前者称为マルチ 钻头,后者称为リツチカド钻头。
规格为Ф4~18mm。
分为标准型与短型两种。
标准 型适于加工深度为 3D~4D 的孔,短型适于加工深度为 1.5D 的孔。
该钻头可补充可 转位与焊接式钻头之间 µ 的空档代替高速钢麻花钻, 钻头强度取决于芯厚与沟背比。
标准麻花钻的芯厚为直径的 15%~23%,沟背比为(1~1.3):1,而强力钻头的芯厚为 直径的 30%,沟背比为 0.5:1,因此,使截面积增加了约 30%,抗弯强度、扭转强 度也相应地提高了约 2 倍。
此外,由于控制横刃,钻头的横刃几乎为零,中心部分 有前角。
为了进一步减少切削力,把切削刃做成圆弧刃,径向前角为正值,而扭矩 几乎不变。
采用圆弧切削刃与钻头沟槽位置配合很好,使切屑成小圆弧形状,容易 折断,排屑流畅,但必须采用耐磨性和强度都比较高的硬质合金材料。
这种钻头生 产率为高速钢麻花钻的 3~5 倍。
直径越小,提高幅度越大,而直径小于Ф16mm 时, 效果更显著。
但切削刃对称性应严格控制在 0.02mm,孔加工精度为:扩张量不大于 30µm,表面粗糙度对于钢和铸铁为 Ra25~40µm,寿命比高速钢钻头提高 10 倍。
2.2.4 无横刃焊接式硬质合金钻头 日本三菱金属株式会社、 歧阜金属株式会社生产这种被称为新钻尖钻头的产品, 规格为Ф9.5~30.5mm,用于加工孔深小于 5D 的孔。
该钻头的特点是:轴向力小, 生产率为高速钢钻头的 5~10 倍,切削速度为高速钢的 6 倍,进给量为 1.5 倍,孔的扩大量不超过 40µm。
进给量大于 0.2mm/r 时,切屑更为细小。
以新钻尖钻头与其 他镶硬质合金刀片钻头作比较,能观察出当工件硬度增加时,新钻尖钻头的平均轴 向推力和主轴功率方面比其他镶硬质合金刀片钻头增加较小,工件硬度从 66HRB 增 加到 104HRB 时,新钻尖钻头的平均轴向推力增加了 25%,而其他镶硬质合金刀片钻 头轴向推力则要增加 63%~97%。
2.3 可转位硬质合金钻头 可转位硬质合金钻头在世界上比较盛行,各国在结构形式、刀片形状上各有千 秋,使用范围大多在Ф16~170mm 左右,切削的孔深多数为 3D 以下(浅孔钻),特殊 的达 8D(深孔钻)。
这种钻头效率高于麻花钻 3~10 倍,采用 TiC 涂层后切削速度可 达 300m/min。
近期对于大尺寸的可转位硬质合金钻头,发展为刀垫式,这样刀体可 多次使用, 以德国 Hertel 公司、 Walter 公司、 Komet 公司、 Bilz 公司、 瑞典 Sandvik 公司等为代表。
2.3.1 硬质合金可转位浅孔钻 对于直径大于Ф12mm、孔深小于 3D 的孔,目前国际上已广泛采用硬质合金可转 位刀片制成浅孔钻。
这种钻头不仅具有高切削性能,而且无需重磨钻尖。
只要更换 刀片,钻头体可长期使用。
所以很受欢迎,已成为数控钻床和加工中心上的常用钻 头。
钻前也无须在工件上预钻中心孔,具有自定心能力。
瑞典 Sandvik 公司提供的 T-MAXU 浅孔钻,其尺寸范围为Ф17.5~58mm。
德国 Hertel 公司提供的 Drill-Fix 浅孔钻,其尺寸范围为Ф16~82mm;德国 KOMET 公司提供的 ABS-KUB 浅孔钻,可扩 大到Ф12~82;德国 WIDIA 公司提供的 WIDAXBW 浅孔钻,又可扩大到Ф12~105mm, 而且三家德国公司的浅孔钻均制有冷却液的注入孔,Hertel 公司和 KOMET 公司的产 品出屑槽又为螺旋形,对排屑极为有利。
这种钻头具有很高的金属切除率,对普通碳 钢的钻削速度达 120~150m/min,且具有很高的刚性。
另外,德国 WIDIA 公司还提 供可转位的浅孔套料钻(一般的最大孔深为 3D, 特殊的最大孔深为 5D),尺寸范围为 Ф65~400mm。
日本东芝钨株式会社生产的 TDJ 型 TAC 浅孔钻,品种有 8 种,可以加工孔径小 于Ф18mm 的深度小于 2D 的孔,钻杆直径为Ф25mm。
其结构为机夹可转位式,具有内刃与外刃两个刃口。
该钻头已向焊接式切钢钻头加工领域扩展, 钻头直径为Ф14~ 175mm。
图 7 HTS 系统2.3.2 硬质合金可转位深孔钻 60 年代末以来,钻削实心孔的可转位刀片钻头日益增多地出现在市场上。
在一 般情况下,市场上都能购买到加工大于Ф15mm 孔径的钻头。
但是,现有各种可转位 刀片钻头大多数不能满足加工孔深大于 3D 的孔, 其主要问题是钻头的刚性较差。
德 国 Hertel 公司的 HTS-C 是一种新型的孔加工刀具。
他们所研制的深孔钻头可用在 车床、加工中心和钻床上,钻头在使用时可旋转也可不旋转。
装有硬质合金的 HTS -C 钻头可采用较高的切削速度,从而较大地减少切削时间。
这种钻头主要用来加 工直径在Ф20~45mm 范围内的铸铁件和铝件,钻孔深度可达到 8D。
HTS-C 钻头是 由可拆卸的导向钻头和装有硬质合金可转位刀片的刀头以及螺旋排屑槽刀体三部分 所组成。
导向钻头在该刀具的结构系统中所起着重要作用,其功能是对刀具导向和 钻削孔的中心部分。
由于该钻头设计独持,加工深孔时稳定性好,精度高。
同时该钻头可任意安装在不同直径的钻柄上使用,有安装方便、重复定位好、调节直径大 等特点。
大尺寸的可转位硬质合金深孔钻,则属于 HTS 系统。
该钻削系统,有一个带 4 个可转位式刀片和小导向钻, 使用 4 个可转位式刀片的原因,一是能自动定心, 二是 能够获得高速切削能力。
这个导向钻,甚至在深度为 4D~10D 的情况下,都能使钻 削头定心。
钻削头带有内、外两个刀垫,刀垫上再安装凸三边形可转位式刀片(也可 用涂层刀片)冷却液流经钻削头和导向钻, 冷却液压力分级可调, 以便改善排屑效果。
这种钻削系统的尺寸系列是从Ф45~170mm,中间有 20 种钻削头,并有一系列减细、 加长接合件和柄部结构。