钻削技术与刀具的发展近况

最近在德国金属加工行业所做的一项调查表明，钻削加工是机械加工车间耗时最多的工序。事实上，在所有的加工工时中，有36％消耗在孔加工操作上。与此对应的是，车削加工耗时为25％，铣削加工耗时为26％。因此，采用高性能整体硬质合金钻头取代高速钢和普通硬质合金钻头，能够大幅度减少钻削加工所需的工时，从而降低孔加工成本。[第一段]     

硬质合金钻头的合理选用

过去，人们一直认为钻削加工必须在较低的进给量和切削速度下进行，这种观点在使用普通钻头的加工条件下曾经是正确的。如今，随着硬质合金钻头的出现，钻削加工的概念也发生了变化。事实上，通过正确选用合适的硬质合金钻头，可以大幅度提高钻削生产率，降低每孔加工成本。     

振动钻削对钛合金深小孔加工质量影响研究

钛合金深小孔钻削过程具有切削温度高、排屑困难以及加T质量差等问题,利用振动钻削可以改善切削性能的特点,采用这一非传统加工方法进行钛合金深小孔的钻削实验研究.根据振动钻削的运动学特点建立数学模型,理论阐述了振动钻削具有提升加工精度与降低出口毛刺的优势.以10 mm厚TC4钛合金板为实验材料,选用直径2 mm的硬质合金钻头...     

深孔加工的新方法——钻铣法

传统的深孔加工方法,如接柄麻花钻,机械夹固硬质合金钻头,单刃深孔钻,BTA深孔钻长期以来已在不同的范围内广泛地应用,但是这些方法至今未能解决钻孔时的零切削速度区问题。钻铣法在钻头上加装铣刀,切削时铣刀自转并连同钻头一起公转或钻头不转工件旋转,成功地解决了深孔钻削时的零切削区问题,为较大孔径的深孔加工提供了一种可供选择的新型加工方法。     

涂层硬质合金内冷式高效深孔钻

日本OSG公司开发的FTOGKXC涂层硬质合金内冷式深孔钻能在加工中心上实现深孔的高效加工。其结构特点为：带内冷却液孔，能确保钻头在充分冷却润滑条件下工作；钻尖形状断屑性能良好，钻沟截面形状排屑顺畅，有助于提高加工效率和加工质量。钻头基体材质采用强度、韧性和硬度兼优的超细颗粒硬质合金，基体表面涂覆耐热性、     

硬质合金多功能螺纹立铣刀

这种立铣刀可在CNC机床上同时进行钻削加工和螺纹铣削加工，其特点是利用刀尖的端面切削刃和CNC系统的螺旋插补功能，一边向下切削一边同时加工出孔和螺纹。它适用于各种工件材料的螺纹孔加工，螺纹孔深度可根据需要进行调节，特别适合多品种、小批量生产。如果使用高硬度材质的多功能螺纹立铣刀，还能实现硬度达HRC60的高硬材料加工。与使用硬质合金钻头、丝锥或电火花加工螺纹孔相比，     

钛合金细长孔的钻削工艺研究

针对小直径钛合金棒材钻削细长孔工艺上存在的问题,对钻削系统及钻头几何尺寸和钻削参数等进行了分析和改进,采用改进后的工艺进行实验得出,对TC4钛合金棒钻削φ4.5 mm×420mm的细长孔,先采用φ(4.2～4.3)mm硬质合金麻花钻,分别从工件两端相向钻通,最后用φ4.5 mm钻头单向扩孔.钻头前角0°～5°,后角6°～12°,副偏角6°,钻削时恰当使用中心架、跟刀架和冷却液.用新工艺钻削的细长孔Ra=1.6 μm～3.2 μm.     

钛合金细长子孔的钻削工艺研究

针对小直径钛合金棒材钻削细长孔工艺上存在的问题,对钻削系统及钻头几何尺寸和钻削参数等进行了分析和改进,采用改进后的工艺进行实验得出,对TC4钛合金棒钻削φ4.5 mm×420mm的细长孔,先采用φ(4.2～4.3)mm硬质合金麻花钻,分别从工件两端相向钻通,最后用φ4.5 mm钻头单向扩孔.钻头前角0°～5°,后角6°～12°,副偏角6°,钻削时恰当使用中心架、跟刀架和冷却液.用新工艺钻削的细长孔Ra=1.6 μm～3.2 μm.     

枪钻曲轴斜油孔机床

深孔加工 ,在众多机械加工中始终是关注的焦点 ,特别是在曲轴上加工更是一项难题。为了解决这一工艺难题 ,一般采用枪钻技术。在深孔加工中 ,特别是小直径深孔加工 ,枪钻具有排屑好 ,孔精度高及孔表面粗糙度好的优点 ,且其不用分级进给 ,因而加工效率高。枪钻加工的深度与孔径比 ,最大可达 50 0。前年 ,我们为重庆长安汽车公司设计了一台枪钻曲轴斜油孔的机床。该机床被加工零件为曲轴 ,如图1所示。图 1　曲轴斜油孔示意图图 2　机床总图1 床身 2 精密机械滑台 3 精密镗削头 4 受油器 5 集屑箱 6 刀具 7 小滑台 8 夹具该曲轴材料为 4 0Ｃ…     

印制电路板用微钻结构的优化设计

印制电路板材机械钻孔加工对硬质合金微钻要求极高,目前硬质合金微钻结构设计局限于螺旋角、芯厚、顶角、沟幅比、硬质合金晶粒度、晶粒结构等优化手段,印制电路板机械钻孔领域对提高硬质合金微钻的加工时孔位精度已经面临瓶颈。本研究设计了一种区别于传统双螺旋槽微钻的新型微钻结构,包含了短排屑槽、长排屑槽及连通槽将长短排屑槽连通设计。该设计在保证了硬质合金微钻正常切削性能和孔位精度的同时,提高了硬质合金微钻的钻体刚度。利用ANSYS有限元分析,在相同切削力加载情况下,新结构硬质合金微钻钻削时钻尖的径向位移量明显减小。经钻削实验验证,该新型微钻相较于传统硬质合金微钻钻削印制电路板背面孔位精度CPK值可提高1倍。     

高锰钢钻削用机夹式硬质合金刀具研究

为克服传统的焊接固定式钻头的不易更换、工艺性差的缺点,设计开发了机械夹持式的硬质合金钻削群钻。利用遗传算法给出了基于最大生产率的钻削参数优化结果,并进行新型机夹式刀具的钻削高锰钢的试验研究,得出了机夹式刀具的设计是可行的结论。同时,采用新型刀具加工,切削力和扭矩都相应的有所下降,其中轴向力下降了20%左右,扭矩下降了15%左右,切削效率也就得到了提高。     

钎焊金刚石磨粒钻钻削C/SiC陶瓷基复合材料孔时切屑对钻削过程的影响

钎焊金刚石磨粒钻适合钻削碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料孔,但大量切屑会对孔的钻削过程产生不利影响。为此,针对切屑排出过程,分析切屑形貌,研究钻削时切屑对轴向钻削力、孔加工质量、钻头磨损的影响。结果表明：切屑对轴向钻削力有影响,尤其钻削深孔时影响显著。切屑对孔进口的加工质量几乎没有影响,只表现为孔进口处的轻微崩边;切屑对孔出口的加工质量影响显著,可引起严重的纤维断裂、撕裂缺陷以及基体的大区域脱落。同时,切屑加剧钻头磨损,使钻头不仅出现崩刃、微裂纹等轻微磨损,而且还产生基体剥落、金刚石剥落等严重磨损行为。     

电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料研究

碳纤维复合材料钻孔加工时极易产生分层、毛刺、撕裂等缺陷,是典型的难加工材料。针对碳纤维复合材料特点,以电镀金刚石钻头为研究对象,从钻削轴向力、钻孔出口质量等方面分析电镀金刚石钻头钻孔特点,并与硬质合金麻花钻进行对比,得出结论：电镀金刚石钻头钻削碳纤维复合材料时钻削轴向力较小,钻削质量较好,更适合于碳纤维复合材料的加工;钻头转速提高有利于减小钻孔缺陷的产生,钻削轴向力随钻头转速的升高而降低,随钻头直径的增大而增大;最后,通过多元线形回归方法得出电镀金刚石钻头钻削力经验公式。     

枪钻低频轴向振动钻孔的有限元分析

为了使枪钻在加工过程中减小钻削力,运用有限元分析软件Deform-3D动态模拟出枪钻钻头低频轴向振动钻削过程。根据枪钻钻头轴向振动钻削的断屑经验公式确定切削参数;建立了加工过程的有限元模型,并动态模拟了轴向振动钻削加工过程和普通加工过程,结合这两种加工过程中刀具所受的轴向力和扭矩变化情况进行了分析;最后将两种加工情况进行对比。结果表明:振动钻削能够显著地降低钻削中产生的轴向力和扭矩,减小钻头的磨损,延长钻头的寿命。     

钻尖结构对碳纤维复合材料制孔质量的影响

碳纤维复合材料在钻削加工中,容易产生毛刺、撕裂等缺陷。本文采用直径为6 mm的硬质合金钻头开展T300及T700碳纤维复合材料的钻削试验,研究钻头螺旋角、刃形和横刃结构对制孔质量的影响。研究结果表明:采用小进给量时,对孔出口质量影响程度最大的是刃型,而螺旋角和横刃的影响很小;采用大进给量时,对孔出口质量影响最大的是螺旋角,其次是刃型,横刃影响最小;直刃口钻头加工的孔出口质量明显优于凸刃口钻头;大螺旋角略优于小螺旋角;有无横刃的孔出口质量对比差异不显著。     

四冷却孔硬质合金钻头

日本三菱材料工具公司最近推出一款“高效加工铝合金用整体硬质合金WSTAR钻头”,其特点是：钻头有4个冷却孔,采用流体仿真技术确定4个冷却孔的最佳分布位置,根据铝合金高效钻孔加工的特点,对钻沟和切削刃形状进行了优化设计,使钻头的轴向推力减小了5％-15％,可以实现易粘刀的铝及铝合金工件的高效钻孔加工。     

枪钻机床的特点和设计

枪钻机床是一种深孔加工机床 ,在机床结构上与传统的钻镗类组合机床有很大的区别 ,具有自己的特点 :如刀具切削时独特的受力形式 ,排屑方法 ,对机床和切削液的特殊要求等等。枪钻机床用来加工深孔加工深度一般可以做到枪钻直径的 10 0倍 ,采取措施以后可以达到直径的 2 0 0倍以上。另外枪钻加工可以达到的精度很高 ,视不同的被加工材料和选用不同的切削用量可以一次加工出精度很高的孔 ,孔径精度可以达到ＩＴ7以上 ,粗糙度可以达到Ｒａ6.3～Ｒａ0 .4 ,直线度最高可以达到 0 .1/ 10 0 0。由于枪钻的这些特点 ,因此现代枪钻机床不但用来加工深…     

用于加工增强型塑料的涂层硬质合金钻头

日本欧土机公司（OSG Tap＆Die Inc．）最近推出一种用于钻削加工碳纤维增强型塑料的硬质合金钻头。据该公司称，这种钻头具有独特的切削刃形状和后角，可使刀具在加工中保持锋利，并防止工件发生分层。该钻头涂覆了OSG公司的超细金刚石涂层，     

钎焊金刚石薄壁钻加工工程陶瓷的试验研究

通过用钎焊金刚石薄壁钻加工Al2O3工程陶瓷的钻削试验，测量和分析了在不同加工参数下钻削轴向力和扭矩的变化，并与电镀钻头的加工性能进行了对比。结果表明，用钎焊金刚石薄壁钻加工工程陶瓷材料的设想可行，与电镀钻头相比，钎焊钻头钻削过程更稳定，加工质量更好，尤其在高转速、大进给加工条件下具有明显优势。     

深孔钻断排屑机理与变切深加工数控宏程序研究

深孔加工面临许多困难,其中最主要的困难是断排屑、钻偏及折断钻头.文章针对深孔加工的特殊性,研究了切屑形成机理及各种断、排屑方式,采用“变切深、引钻”等方法并通过数控宏程序控制深孔加工,解决了断排屑、钻偏及折断钻头等难题,应用结果表明,深孔加工的断排屑效果明显,加工效率及精度显著提高.