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硬質合金鑽頭在選擇的時候,需要注意哪些細節

一直認為鑽孔過程必須以較低的進給速度和切削速度進行。這種觀點曾經在使用普通鑽頭的加工條件下是正確的。如今,隨著硬質合金鑽頭的出現,鑽孔的概念也發生了變化。實際上,通過正確選擇合適的硬質合金鑽頭,可以大大提高鑽孔生產率,並降低每孔的成本。硬質合金鑽頭分為四種基本類型:整體硬質合金鑽頭,合金鑽頭可轉位刀片鑽頭,焊接硬質合金鑽頭和可更換硬質合金冠鑽。那麽,在選擇硬質合金鑽頭時應該注意什麽?

     1.加工精度

     選擇硬質合金鑽頭時,首先,需要考慮鑽頭的尺寸精度要求。一般來說,要加工的孔徑越小,公差越小。因此,鑽頭製造商通常根據要加工的孔的公稱直徑對鑽頭進行分類。在以上四種硬質合金鑽頭中,整體硬質合金鑽頭的加工精度最高(φ10mm整體硬質合金鑽頭的公差範圍為0〜0.03mm),是加工高精度孔的最佳選擇。焊接硬質合金鑽頭或可更換硬質合金冠狀鑽頭的公差範圍為0至0.07mm,更適合於具有一般精度要求的孔加工;帶硬質合金可轉位刀片的鑽頭更適合於重型粗加工,盡管其加工成本通常低於其他類型的鑽頭,但其加工精度相對較低,公差範圍為0〜0.3mm(取決於長度直徑)比率),因此通常用於對精度要求不高的孔加工中,或者通過更換鏜刀來完成孔的精加工。

    2.加工穩定性

   除了考慮鑽孔精度要求外,選擇鑽頭時還必須考慮加工機的穩定性。機床的穩定性對於確保鑽頭的安全使用壽命和鑽孔精度非常重要,因此有必要仔細檢查機床主軸,夾具和配件的工作狀態。此外,還應考慮鑽頭本身的穩定性。例如,整體硬質合金鑽頭具有最佳的剛度,因此可以實現較高的加工精度。但是,硬質合金可轉位刀片的結構穩定性差,並且容易發生撓曲。兩個可轉位刀片安裝在鑽頭上。內部插入物用於加工孔的中心部分,而外部插入物用於加工從內部插入物到外徑的外邊緣。在加工的初始階段,隻有內刀片進入切削,鑽頭處於不穩定狀態,容易引起鑽體偏斜,鑽頭越長,偏斜量越大。因此,當使用長度大於4D的硬質合金可轉位刀片進行鑽孔時,應在鑽孔階段開始時適當減少進給量,並在進入穩定切削後將進給率提高到正常水平相。

焊接硬質合金鑽頭和可更換硬質合金冠狀鑽頭由兩個對稱的切削刃和一種自定心的幾何刀片類型組成。這種高度穩定的切削刃設計使其無需切入工件。僅當鑽頭相對於工件表麵傾斜一定角度安裝時,才可以降低進給速度。此時,建議在鑽進和鑽出時將進給率降低30%至50%。由於這種鑽頭的鋼鑽體變形很小,非常適合車床加工;整體硬質合金鑽頭由於其高脆性而在用於車床加工時相對較容易折斷,尤其是在鑽頭中心距不佳時,尤其如此。

       3.排屑和冷卻液
       排屑是鑽孔中不可忽視的問題。實際上,鑽孔中遇到的最大問題是排屑不暢(尤其是在加工低碳鋼工件時),並且無論使用哪種類型的鑽孔,都無法避免該問題。加工車間通常使用冷卻液的外部注入來幫助去除切屑,但是這種方法僅在所加工孔的深度小於孔直徑且切削參數減小時才有效。另外,必須選擇合適的冷卻液類型,流量和壓力以匹配鑽頭直徑。對於主軸中沒有冷卻係統的機床,請使用冷卻液管。加工的孔越深,排屑越困難,所需冷卻液的壓力就越大。因此,應確保鑽頭製造商建議的最小冷卻液流速。如果冷卻液流量不足,則需要降低加工進給速度。

      4.每孔加工成本
      每孔的生產率或加工成本是影響鑽孔過程的最重要因素。為了提高生產率,鑽頭製造商致力於研究可集成多種操作程序的加工方法,並開發可實現高進給和高速加工的鑽具。新開發的可更換硬質合金冠鑽具有出色的加工經濟性。鑽頭磨損後,用戶無需更換整個鑽頭,而隻需更換硬質合金冠。購買成本僅相當於重新研磨一次焊接或整體硬質合金鑽頭的成本。硬質合金胎冠易於更換,並且具有很高的重複精度。加工車間可以使用配備有多個牙冠的鑽體來加工具有不同孔尺寸的孔。這種模塊化的鑽孔係統可以降低直徑為12至20 mm的鑽頭的編目成本,同時節省焊接或整體硬質合金鑽頭再磨所需的備用工具的成本。考慮每個孔的成本時,還應包括鑽頭的總壽命。一般而言,整體硬質合金鑽頭隻能再研磨7至10次,而焊接硬質合金鑽頭隻能再研磨3至4次,而可更換的硬質合金冠鑽則是在加工鋼材。當時,鋼鑽體的更換量至少是冠的20至30倍。

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