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硬质合金钻头在选择的时候,需要注意哪些细节

一直认为钻孔过程必须以较低的进给速度和切削速度进行。这种观点曾经在使用普通钻头的加工条件下是正确的。如今,随着硬质合金钻头的出现,钻孔的概念也发生了变化。实际上,通过正确选择合适的硬质合金钻头,可以大大提高钻孔生产率,并降低每孔的成本。硬质合金钻头分为四种基本类型:整体硬质合金钻头,合金钻头可转位刀片钻头,焊接硬质合金钻头和可更换硬质合金冠钻。那么,在选择硬质合金钻头时应该注意什么?

     1.加工精度

     选择硬质合金钻头时,首先,需要考虑钻头的尺寸精度要求。一般来说,要加工的孔径越小,公差越小。因此,钻头制造商通常根据要加工的孔的公称直径对钻头进行分类。在以上四种硬质合金钻头中,整体硬质合金钻头的加工精度最高(φ10mm整体硬质合金钻头的公差范围为0〜0.03mm),是加工高精度孔的最佳选择。焊接硬质合金钻头或可更换硬质合金冠状钻头的公差范围为0至0.07mm,更适合于具有一般精度要求的孔加工;带硬质合金可转位刀片的钻头更适合于重型粗加工,尽管其加工成本通常低于其他类型的钻头,但其加工精度相对较低,公差范围为0〜0.3mm(取决于长度直径)比率),因此通常用于对精度要求不高的孔加工中,或者通过更换镗刀来完成孔的精加工。

    2.加工稳定性

   除了考虑钻孔精度要求外,选择钻头时还必须考虑加工机的稳定性。机床的稳定性对于确保钻头的安全使用寿命和钻孔精度非常重要,因此有必要仔细检查机床主轴,夹具和配件的工作状态。此外,还应考虑钻头本身的稳定性。例如,整体硬质合金钻头具有最佳的刚度,因此可以实现较高的加工精度。但是,硬质合金可转位刀片的结构稳定性差,并且容易发生挠曲。两个可转位刀片安装在钻头上。内部插入物用于加工孔的中心部分,而外部插入物用于加工从内部插入物到外径的外边缘。在加工的初始阶段,只有内刀片进入切削,钻头处于不稳定状态,容易引起钻体偏斜,钻头越长,偏斜量越大。因此,当使用长度大于4D的硬质合金可转位刀片进行钻孔时,应在钻孔阶段开始时适当减少进给量,并在进入稳定切削后将进给率提高到正常水平相。

焊接硬质合金钻头和可更换硬质合金冠状钻头由两个对称的切削刃和一种自定心的几何刀片类型组成。这种高度稳定的切削刃设计使其无需切入工件。仅当钻头相对于工件表面倾斜一定角度安装时,才可以降低进给速度。此时,建议在钻进和钻出时将进给率降低30%至50%。由于这种钻头的钢钻体变形很小,非常适合车床加工;整体硬质合金钻头由于其高脆性而在用于车床加工时相对较容易折断,尤其是在钻头中心距不佳时,尤其如此。

       3.排屑和冷却液
       排屑是钻孔中不可忽视的问题。实际上,钻孔中遇到的最大问题是排屑不畅(尤其是在加工低碳钢工件时),并且无论使用哪种类型的钻孔,都无法避免该问题。加工车间通常使用冷却液的外部注入来帮助去除切屑,但是这种方法仅在所加工孔的深度小于孔直径且切削参数减小时才有效。另外,必须选择合适的冷却液类型,流量和压力以匹配钻头直径。对于主轴中没有冷却系统的机床,请使用冷却液管。加工的孔越深,排屑越困难,所需冷却液的压力就越大。因此,应确保钻头制造商建议的最小冷却液流速。如果冷却液流量不足,则需要降低加工进给速度。

      4.每孔加工成本
      每孔的生产率或加工成本是影响钻孔过程的最重要因素。为了提高生产率,钻头制造商致力于研究可集成多种操作程序的加工方法,并开发可实现高进给和高速加工的钻具。新开发的可更换硬质合金冠钻具有出色的加工经济性。钻头磨损后,用户无需更换整个钻头,而只需更换硬质合金冠。购买成本仅相当于重新研磨一次焊接或整体硬质合金钻头的成本。硬质合金胎冠易于更换,并且具有很高的重复精度。加工车间可以使用配备有多个牙冠的钻体来加工具有不同孔尺寸的孔。这种模块化的钻孔系统可以降低直径为12至20 mm的钻头的编目成本,同时节省焊接或整体硬质合金钻头再磨所需的备用工具的成本。考虑每个孔的成本时,还应包括钻头的总寿命。一般而言,整体硬质合金钻头只能再研磨7至10次,而焊接硬质合金钻头只能再研磨3至4次,而可更换的硬质合金冠钻则是在加工钢材。当时,钢钻体的更换量至少是冠的20至30倍。

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