整體硬質合金鑽頭是由一根完整的硬質合金棒材,利用磨床加工而成。具有高強度、高硬度性能、切削速度快、耐磨損,熱硬性好的特點,適合加工各種材質的零部件。按冷卻結構可分為外冷鑽及內冷鑽兩種類型。
(本篇選自《數控刀具選用指南》第五章第一節(六)整體硬質合金鑽頭)
(一)特點及選用
1.特點及用途
(1)剛性好,強度高,容易獲得較高的鑽孔精度。
(2)能適合較複雜材質的鑽孔,可選擇較高的切削速度。
(3)有效減少崩刃,具有良好的耐磨性。
(4)多層幾何切削端刃,提高排屑性能,保持較小的切削阻力。
(5)除常用的直角柄外,備有多種柄型,適合多種鑽機、鑽床配用。
(6)相比較可轉位刀片式鑽頭,整體硬質合金鑽頭可修磨次數7~10次。
2.選用要點 加工零件前,首先按零件的材質不同,選擇硬質合金類型(P、M、K、S、N等);其次,按照鑽削孔的尺寸及深度,選擇不同的鑽頭尺寸及結構,如兩刃、三刃等;最後,根據設備及產品精度選擇不同的切削參數。
(二)典型產品介紹
1. 硬質合金鑽頭(松德)
(1)產品簡介。松德整體硬質合金鑽頭(見圖5-25)參考DIN6537標準設計製造。其圓弧形曲線刃口有助於加工時的良好斷屑性能,其獨有的槽形設計,在保證排屑順暢的同時,具有較高的抗扭剛性。松德整體硬質合金鑽頭提供以下幾種類型:
A:普通硬質合金麻花鑽頭加工精度可達H8級,特定條件下部分可達H7級,包含長徑比3倍徑、5倍徑鑽頭。
B:深孔麻花鑽頭長徑比10倍徑以上,最高可達25倍徑,但其加工時注意,必須鑽出引導孔,其溝槽全部經過拋光處理,雙刃帶設計。
C:三刃麻花鑽長徑比3倍徑、5倍徑2種,頂角150°,通常情況下用於擴孔及深孔加工前的引孔加工。
D:直槽鑽鉸刀長徑比從3倍徑到10倍徑,通常情況下用於加工短屑類材料。相對於普通麻花鑽頭,其擁有較高的切削速度和強度,加工出的孔直線度好,可以達到H7的加工精度。
圖5-25 硬質合金鑽頭
(2)產品特點
1)鑽頭直徑φ3~φ25mm,均可提供內部冷卻和外部冷卻形式。
2)選用歐洲進口超細顆粒硬質合金棒料。
3)先進的納米級TiAlN塗層,高耐磨損性、低摩擦係數及極強的附著力的完美組合。
4)獨有的刃口處理技術。
5)可靠的槽形設計提高鑽頭斷屑性能並降低切削阻力。
(3)應用實例
1)加工零件:汽車車門鉸鏈。
2)零件材料:低碳鑄鋼。
3)孔徑:d=13.4mm,孔深L=12mm。
4)切削參數:vc=106m/min,f=0.16mm/r。
5)加工效果:在切削參數相同的情況下,壽命比客戶某歐洲品牌提高20%。
2. 通用加工麻花鑽GD系列(株洲鑽石)
(1)產品簡介。通用加工麻花鑽GD系列(見圖5-26)具有穩定持久的刀具壽命、優異的加工精度、良好的斷屑性能。直線型切削刃,強度高,優化的鑽尖結構,切削性能更佳。切削模擬與實驗結合,優異的結構設計,綜合性能更佳。雙刃帶設計,提高了加工穩定性。專業的塗層後處理技術,保證低阻高效加工。
圖5-26 通用加工麻花鑽GD系列
(2)產品特點:通用性強,能實現對P類(鋼)、M類(不鏽鋼)、K類(鑄鐵)等多種材料的高效加工。
(3)應用案例
1)刀具型號:GD03C-0820。
2)加工材料:C70S6(30HRC)。
3)切削參數:vc=120m/min,f=0.23mm/r,孔深L=30mm。
4)切削液:水溶性切削液(內冷)。
5)切削結果:在相同參數情況下,ZCC·CT產品壽命更穩定持久(見圖5-27)。
圖5-27 切削結果
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3. ST系列麻花鑽(株洲鑽石)
(1)產品特點
1)優化的鑽尖結構,有利於獲得易於折斷的圓錐螺旋狀切屑。
2)獨特的槽形設計,在兼顧鑽頭剛性的同時,確保粘性材料。
3)加工過程中切屑的順利排出。
4)納米級TiAlN 塗層,卓越的耐磨損和耐高溫性能。
(2)應用案例
1)零件名稱:閥體。
2)零件材料:鑄造316SS 不鏽鋼。
3)刀 具:1534ST03C-0520。
4)加工參數:n=3200r/min,f=0.1mm/r,孔深L=15mm。
5)切削液:乳化液(內冷)。
6)加工至450孔時,主切削刃磨損對比(見圖5-28)。
圖5-28 主切削刃磨損對比
a)1534ST03C-0520 b)A公司產品
7)加工孔數量對比(見圖5-29)。
圖5-29 加工孔數量對比