盤點(diǎn)深孔鉆刀具家族
· 一、槍鉆種類與結(jié)構(gòu)
一般來說,目前的槍鉆種類主要有普通硬質(zhì)合金槍鉆、整體硬質(zhì)合金槍鉆、機(jī)夾刀片式槍鉆以及鑲嵌式槍鉆。
1.普通硬質(zhì)槍鉆
普通硬質(zhì)槍鉆是目前很常用的槍鉆,這種包含刀頭、鉆桿、鉆柄三部分(如下圖)。刀頭采用硬質(zhì)合金燒結(jié)成型后磨制而成,刀頭與經(jīng)過熱處理的鉆桿釬焊為一體,鉆桿尾部安裝到刀柄內(nèi)經(jīng)過釬焊與鉆柄固定在一起。
例如,德國botek公司的110型槍鉆就屬于這一類槍鉆,鉆頭直徑從Ф1.850mm-51.2mm。
2.整體硬質(zhì)合金槍鉆
整體硬質(zhì)合金槍鉆的刀頭與鉆桿整體采用硬質(zhì)合金合金,硬質(zhì)合金鉆桿與鋼制鉆柄釬焊在一起(如下圖)。整體硬質(zhì)合金槍鉆具有較高的剛性和較低扭曲振動(dòng),不僅提高切削可靠性,還提高了刀具使用壽命,但價(jià)格較貴。
目前市場上整體硬質(zhì)合金槍鉆在技術(shù)質(zhì)量和最小直徑上非德國botek公司113型莫屬。botek公司113型整體硬質(zhì)合金槍鉆直徑最小Ф0.500mm。
3.機(jī)加式槍鉆
機(jī)加式槍鉆整體結(jié)構(gòu)與普通槍鉆一樣,只不過刀頭部分裝配式,刀頭體采用工具鋼,切削刃口采用可更換的硬質(zhì)合金刀片,導(dǎo)向部分采用硬質(zhì)合金導(dǎo)向塊,通過固定螺釘將整個(gè)刀頭裝配到一起(結(jié)構(gòu)見下圖)。機(jī)加式槍鉆一般適用于直徑12mm以上的孔。
機(jī)夾式槍鉆采用可轉(zhuǎn)位刀片,刀具磨損后可以快速轉(zhuǎn)位或者更換,方便快捷??赊D(zhuǎn)位刀片帶有分屑刃口及斷屑槽,降低了切屑力,產(chǎn)生的鐵屑更加碎小,使排屑更加穩(wěn)定流暢更適合于高速切削,提高了加工效率。另外針對不同工件材料,可以采用不同涂層的可轉(zhuǎn)位刀片和導(dǎo)向條,可以提高刀具耐磨性和刀具壽命,提高加工表面粗糙度。
德國botek機(jī)加式槍鉆有01型、02型、07型及特殊的機(jī)加式成型階梯槍鉆和機(jī)加式套料槍鉆,適用加工孔徑范圍Ф12-74.99mm,客戶可以根據(jù)不同工況的需要進(jìn)行選擇。
根據(jù)我們的實(shí)際加工經(jīng)驗(yàn),采用01型機(jī)加式槍鉆進(jìn)給效率比較普通槍鉆提高40%以上。
4.鑲焊式槍鉆
當(dāng)直徑6mm以上時(shí),槍鉆刀頭也可以采用鑲焊式結(jié)構(gòu)如下圖,即刀頭體采用合金工具鋼,但在刃口和導(dǎo)向條部分鑲焊硬質(zhì)合金,來節(jié)約硬質(zhì)合金材料,如botek 111型槍鉆。或者針對鋁合金、石墨等材料加工的刃口采用PCD或CBN鑲片的槍鉆。
PCD槍鉆加工鋁合金時(shí)產(chǎn)生碎片鐵屑,切削軸向力和扭矩都低于普通槍鉆,刀具耐磨性強(qiáng),壽命超長達(dá)4000m孔長,大大節(jié)約了刀具更換及修磨,提高了機(jī)床效率。
· 二、槍鉆刀具長度的計(jì)算
槍鉆屬于非標(biāo)刀具,由于客戶加工的孔不同,所使用的機(jī)床不同,所需要的槍鉆長度也就不同。一般情況下,在能滿足加工深度的情況下,長度越短,槍鉆的剛性及鉆孔的穩(wěn)定性就越高,有利于保證孔的精度。槍鉆的長度是槍鉆采購時(shí)的一個(gè)重要參數(shù)。
當(dāng)鉆孔時(shí)有預(yù)鉆的導(dǎo)向孔,且沒有鉆桿支撐裝置的情況下,一般來說最大的深徑比不超過30-40倍。訂貨時(shí)槍鉆長度應(yīng)該如圖所示:
槍鉆總長度= 可重磨長度 + 鉆削深度 + 排屑區(qū)長度+ 鉆柄長度
下表是德國botek公司常用槍鉆的重磨長度和最小排屑區(qū)長度:
專用的深孔鉆床進(jìn)行槍鉆加工時(shí),配置了導(dǎo)向排屑裝置,深徑比30-40倍以上深的孔加工還需要配置鉆桿支撐裝置(如下圖)。
*注:L1=槍鉆可重磨長度;L2=鉆孔深度;L3=槍鉆導(dǎo)向排屑箱寬度;L4=預(yù)留余量;L5=鉆柄長度;L6=鉆桿圓柱部分長度;L7=鉆桿支撐寬度
· 三、槍鉆刀頭幾何結(jié)構(gòu)及角度
1.槍鉆切削過程分析
槍鉆是單刃切削,由內(nèi)外刃組成的切削刃在切削過程中受到直徑方向的切削阻力,只能靠刀頭分布在外圓輪廓面的導(dǎo)向條部分來抵消。
鉆頭在剛開始鉆孔時(shí),需要有導(dǎo)向鉆套或?qū)蚩字蔚额^導(dǎo)向部分。鉆入孔后,由已加工的內(nèi)孔表面支撐刀頭導(dǎo)向。
因此,刀頭導(dǎo)向條與導(dǎo)向鉆套或已加工內(nèi)孔壁會(huì)產(chǎn)生擠壓和摩擦,充分的冷卻液潤滑是必須的(如下圖)。
2.槍鉆刀頭端部結(jié)構(gòu)
刀頭是進(jìn)行鉆孔切削的部分,其幾何結(jié)構(gòu)如圖下圖, 端部主要通過5個(gè)面(即第一后角面、第二后角面、刀尖后角面、內(nèi)刃后角面、過油面)及圓柱面倒角,形成槍鉆的外切削刃、內(nèi)切削、鉆尖等端部結(jié)構(gòu)。槍鉆的側(cè)切削刃加工時(shí)起對孔壁的修光作用,重新刃磨無需考慮。
3.槍鉆刀頭外圓輪廓結(jié)構(gòu)
刀頭外圓輪廓結(jié)構(gòu)反映了導(dǎo)向條部分的分布。下圖是德國botek 110型槍鉆刀頭輪廓結(jié)構(gòu)型式。
G 型是槍鉆外圓通用的輪廓結(jié)構(gòu),適用于幾乎所有的工件材料和加工場合。
如果沒有要求或指明,一般情況槍鉆都采用G型輪廓型式。
·四、槍鉆的幾何角度
在日常生產(chǎn)加工中,在不同的加工場合需要深孔加工。
下面是botek槍鉆在一般進(jìn)行正常加工的刀具磨削角度請參見下圖,如有特殊加工要求和被加工材料時(shí),請與HTT聯(lián)系。
HTT專業(yè)從事深孔加工技術(shù)25年,并且與世界著名深孔鉆刀具制造商德國botek公司有近20年的合作,提供機(jī)床、刀具、加工三位一體的服務(wù)。如果您有深孔方面的任何問題,請與我們聯(lián)系。
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