在需要對斜面進(jìn)行深孔加工的情況下,通常通過兩個刃的方頭立銑刀對座面進(jìn)行前加工,之后通過鉆頭進(jìn)行孔加工。方頭立銑刀為前端側(cè)的中心呈凹陷的形狀,因此通過方頭立銑刀進(jìn)行前加工后的底面成為中央部隆起的加工面,之后在通過鉆頭進(jìn)行孔加工時,存在鉆頭以傾斜的狀態(tài)進(jìn)行加工的顧慮。另外,在進(jìn)行锪孔加工時,要求加工后的底面為平面。
锪孔加工用的鉆頭,該锪孔加工用的鉆頭的頂角為 170 ~ 190°,鉆頭的芯厚為鉆頭的直徑的 0.20 ~ 0.40 倍,切削刃的中間凹陷量為鉆頭的直徑的 0.01 ~ 0.06 倍,在切削刃的外周端部具有— 1 ~— 20°的后退角度的加工底面為平面。并且,在鉆頭中,形成為相對于切削刃沿旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置的槽的打開角大于 90°的形狀。
另外一種鉆頭,該鉆頭的相對于切削刃沿旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置的槽的打開角 ( 槽寬 ) 為 75 ~ 85°,切削刃側(cè)的中間凹陷量為鉆頭的直徑的 0.03 ~ 0.07 倍,尾根棱側(cè)的中間凹陷量為鉆頭的直徑的 0.35 ~ 0.70 倍。并且 :通過將槽的打開角設(shè)為 75 ~ 85°,從而使切屑減小并卷曲,提高切屑的排出性。
問題是:
在這些的鉆頭中,槽的打開角寬,因此切屑不易堵塞,但存在切屑不斷開而存積在槽中,切屑使加工孔的內(nèi)壁面受損而使加工面粗糙、或者切屑咬入切削刃而使鉆頭折損的情況。
另外,槽的打開角度窄,因此切屑容易與槽的壁面抵接而卷曲,但是當(dāng)切屑的排出量增多時,切屑未被排出而在槽中存積有切屑,同樣地存在加工面粗糙或者鉆頭折損的情況。
引導(dǎo)孔、锪孔的加工所使用的鉆頭
圖 1— 5 的鉆頭 1 是實心式的鉆頭,至少包括切削刃 3 的部分由超硬合金、金屬陶瓷、cBN 等的硬質(zhì)材料構(gòu)成,鉆頭 1 具備以鉆頭 1 的旋轉(zhuǎn)中心軸 O 為中心的直徑 D 的大致圓柱狀的鉆頭主體 2。
根據(jù)圖 1、圖 2,鉆頭具備 :具有旋轉(zhuǎn)中心軸 O 的鉆頭主體 2、設(shè)置在鉆頭主體 2 的前端側(cè)的兩個切削刃 3、分別設(shè)置于兩個切削刃 3 的后方且從各個切削刃 3 沿著鉆頭 1 的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置的切屑排出槽 10、以及以與切屑排出槽 10相接的方式設(shè)置在切削刃 3的對面的位置的尾根棱 (heel)4。
另外,切削刃 3 以從鉆頭 1 的中心 O1 的附近至直徑 D 的圓的外周端的方式設(shè)置,并且與鉆頭主體 2 的側(cè)面連續(xù)。即,鉆頭主體 2 具備兩個切削刃 3、兩個切屑排出槽 10、兩個尾根棱 4、以及兩個第一切口 (End gash)6。另外,尾根棱 4 的與切削刃 3 相反側(cè)的尾根棱終端 13 與切屑排出槽 10 相接而設(shè)置在切削刃 3 的對面的位置。
在圖 2 的從前端觀察時的主視圖中,在切削刃 3 的旋轉(zhuǎn)方向的反方向上設(shè)置有前端后刀面 5。另外,根據(jù)圖 1,在鉆頭 1 的前端,從尾根棱 4 的與切削刃 3 相反側(cè)的尾根棱終端 13 朝向后方 ( 鉆頭 1 的后端側(cè) ) 直至第一切口終點 17 的旋轉(zhuǎn)方向的反方向上設(shè)置有第一切口 6。即,在旋轉(zhuǎn)方向的反方向上,依次配置有切削刃 3—前端后刀面 5—尾根棱 4—第一切口 6—切屑排出槽 10。第一切口 6 減少鉆頭 1 的前端的旋轉(zhuǎn)中心軸 O 及其附近即中心部的接觸阻力。
實踐效果
鉆頭主體涂敷了硬質(zhì)層的圖 1 ~ 3 的形狀且具有表所示的尺寸的鉆頭。需要說明的是,鉆頭的直徑為 3mm,芯厚為 0.45mm,鉆頭頂角 α 為180°,從前端觀察時的切屑排出槽的打開角 γ 為 89 度,a/D 為 0.4。并且,通過下述切削條件來評價鉆頭的性能。在表中示出結(jié)果。
( 切削條件 )被切削材料 :S45C 加工直徑 :3毫米 加工速度 :75m/ 分鐘 轉(zhuǎn)速 :8000 轉(zhuǎn) / 分鐘 進(jìn)給 :0.065mm/ 轉(zhuǎn) 切入深度 :4.5mm 切削形態(tài) :插銑加工 切削環(huán)境 :濕式切削 評價項目 :加工底面的形狀、孔加工個數(shù)為 250 個時的切屑排出性、能夠加工的孔的個數(shù)、加工結(jié)束的時刻的鉆頭的切削刃狀態(tài)
如表 所示,在任一試料中,均為加工底面的形狀呈平面或者凹凸小于 150μm,切屑排出性以及鉆頭的狀態(tài)良好,孔加工個數(shù)多。特別是,在 L/D 為 0.15 ~ 0.25、并且中心棱部頂角 β 為 170 ~ 190°的試料 No.II— 2 ~ 4、7、8、10 ~ 16 中,切屑排出性以及鉆頭的狀態(tài)良好,在中心棱部不產(chǎn)生卷刃,孔加工個數(shù)多。