对于使用单边钻头的深钻工艺而言,不管是用于钻孔还是扩孔,使用可转位刀具已经成为一种新的趋势。与焊接刀具相比,可转位刀具的优点众多,尤其是钻孔的质量和效率更佳。
在钻起始深度为20xD的孔洞时,单边钻头相对于其他钻孔刀具而言具有明显的优势。其偏移量更小,表面质量更优,这正是此类刀具常用于钻孔深度更深,但对质量要求更高的钻孔应用的重要原因,专业人员称之为“精密钻孔”。如果使用带有可转位刀片的单边钻头,则钻孔质量可以进一步得到提升。这种应用方法尚不多见,因为可转位刀片在深钻工艺中的应用并未像在诸如铣切、车削或者短孔钻孔等工艺中一样常见。
“使用可转位刀片的单边钻头不仅具有性能优势,还具有质量优势。”位于代廷根/埃尔姆斯的TBT深钻技术公司的Thomas Bruchhaus博士表示,“如果对于客户而言,上述两个方面的任何一个方面具有重要意义,我们就会建议其使用带可转位刀片的单边钻头。这种应用方法会越来越普遍,因为切削行业的成本压力和对工艺质量的要求变得越来越高。”
对于成型制造或者汽车工业的冷钻孔或润滑钻孔工艺而言,钻孔质量的重要性排在缩短加工时间之后,而诸如塑料行业等应用则非常注重工件表面的平滑度。而带可转位刀片的单边钻头则可以以非常优异的性能同时满足这两种要求。
作为深钻领域的成套工具供应商,代廷根的专家们在过去的几年中不断推出新型刀具产品组合。TBT目前针对钻孔工艺提供直径在12 mm以上的带可转位刀片的单边钻头。对于直径更小的应用,因为缺少夹紧可转位刀片和导向杆的空间,因此钻孔工作仍是仅可以通过焊接刀头来完成。使用单边钻头进行扩孔是一种较为少见的加工类型,TBT一直以来始终根据客户要求制造这类工艺所需的刀具。
“与此同时,我们与客户在分包加工过程中对带有可转位刀片和焊接刀头的单边钻头进行了大量的比较。可转位钻头的进给量始终较高,有时可高出焊接钻头2~3倍,且钻孔的表面质量更佳。”Thomas Bruchhaus博士继续说道。不仅刀头,导向杆也有助于提高钻孔的质量,因为导向杆和开孔会发生最终的接触。导向杆也由带涂层的硬质金属制成,并能确保开孔壁更加平整。此外,也可以通过垫片对导向杆直径实现百分之一量级的精细调节。
可转位刀片提高切割质量的原因有如下几点:与焊接刀头不同的是,可转位刀片采用烧结而成的断屑器,该断屑器可以优化碎屑的形成过程。由于断屑器具有有利的几何形状,因此可以降低切削力。由此可形成功率余量,并提高进给量,或者在不改变切削效率的情况下允许使用者降低机床功率。打磨焊接刀具的断屑器非常困难,且成本较高。在对这一类刀头进行再加工时,必须完全重新打磨断屑器,这将导致断屑器的硬质金属材料流失,且仅可实现少量的精磨循环。
对于扩孔这一特殊情况而言,使用带焊接刀头的单边钻头常常会因为断屑问题而受到限制,其原因在于较低的切削深度。而使用可转位刀片则完全不同,有利的断屑器形状即使在较低的切削深度下也可以实现所需的短切屑,这有利于提高钻孔质量和确保工艺安全。此外在制造阶梯形开孔时,钻孔和扩孔工艺的组合运用具有较大的优势。如果机床在较大孔径的钻孔工艺中功率过低,扩孔刀具则可以成为其解决方案。TBT提供的其他产品还包括在一套刀具中结合钻孔和扩孔两种功能的单边钻头。“对于这一类型的特殊成型工艺而言,可转位刀片始终是首选方案。” Thomas Bruchhaus博士再次强调。
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