新型的可轉位刀片鉆頭

　　許多可轉位刀片鉆頭的問(wèn)題在于它們是由兩個(gè)刀片的切削刃交疊而生成正確的切削直徑。所以即使鉆頭有兩個(gè)排屑槽，刀片的功能是形成一個(gè)單刃但不對稱(chēng)的切削刃。這種設計在本質(zhì)上是不平衡的。因此，可轉位鉆頭必須在進(jìn)入切削時(shí)放慢進(jìn)給量和速度，迫使用戶(hù)在經(jīng)濟性和生產(chǎn)率之間進(jìn)行權衡。

　　不平衡的切入過(guò)程的另一問(wèn)題是孔的精度。典型地，可轉位鉆頭的中心刀片首先切入。這會(huì )產(chǎn)生很大的徑向切削力，容易引起鉆桿偏斜。一旦鉆頭偏離中心，它不能加工出精度高的孔。

　　正因為這些原因，可轉位鉆頭通常局限于孔的粗加工。當孔的公差要求小于0.012到0.016英寸時(shí)，有必要在可轉位鉆頭之后增加一道加工。

　　近來(lái)，幾家刀具制造商已經(jīng)再次檢查可轉位刀片鉆頭，尋求克服他們的設計中固有的切削力不平衡的缺點(diǎn)的方法。這些產(chǎn)品系列中最近的研發(fā)之一是SandvikCoromant公司(FairLawn,NewJersey)推出的CoroDrill880。據Sandvik產(chǎn)品專(zhuān)家BruceCarter介紹，這種可轉位鉆頭的設計回避了由不平衡的切削力產(chǎn)生的問(wèn)題，因此提高了生產(chǎn)率和孔的質(zhì)量，同時(shí)保持了刀片有四個(gè)可用切削刃的經(jīng)濟性。

　　其中的關(guān)鍵是該公司稱(chēng)作“分步技術(shù)”的概念。這個(gè)短語(yǔ)描述了刀片上切削刃“逐步”地進(jìn)入工件，據說(shuō)大大地降低與過(guò)去的可轉位鉆頭相關(guān)聯(lián)的徑向切削力。這個(gè)概念涉及兩種不同幾何角度的刀片和不同的切削特性。中心刀片具有一種明顯的不規則切削刃形狀，而外緣刀片結合了一種修光刃槽型。

　　圖示為兩個(gè)刀片之間以及與鉆頭中心之間的相對位置。數字表示刀片切削刃上的部位進(jìn)入工件材料的先后次序。

　　在進(jìn)入工件的第一步中，中心刀片的外角接觸工件。這使得鉆頭以相對較低的徑向力開(kāi)始切削，鉆桿的偏斜最小化。在第二步中，外緣刀片的外角接觸工件。這平衡了中心刀片產(chǎn)生的力。在第三步也即最后一步中，中心刀片的剩余部分開(kāi)始切削。所有這三步均在(右面的)插圖中表明了。

　　Carter先生說(shuō)，通過(guò)把切入過(guò)程分成三個(gè)相對較小的步幅，切削力減少到小于那些典型刀片鉆頭加工所產(chǎn)生切削力的一半，而且切削力相互之間的平衡導致入口處的鉆桿偏斜實(shí)際上被消除了。平衡的鉆入過(guò)程、較低的徑向切削力和偏斜量最小化的組合有如下的好處：

　　 孔的精度更高。

　　 進(jìn)給量有提高到100%的可行性，取決于工件材料。

　　 在鉆削孔深達直徑四倍或更多倍時(shí)更有信心。

　　 消除后續孔加工需求的可能性，取決于精度要求。

　　提到的另一個(gè)好處是該設計使得外緣刀片有四個(gè)完全可用的切削刃。如果進(jìn)給量高于0.005ipr(本站注：約0.13mm/r)，某些裝有方刀片的可轉位鉆頭會(huì )損失第四個(gè)切削刃�？墒怯辛朔植郊夹g(shù)，與眾不同的中心刀片形狀可在進(jìn)給量高達0.013ipr(本站注：約0.33mm/r)時(shí)仍能保護第四個(gè)切削刃。

　　最后Carter先生指出，外緣刀片上使用的修光刃技術(shù)能生成極佳的表面粗糙度，有了這種新設計即使進(jìn)給量更高也是如此。在試驗中，在進(jìn)給量為0.004ipr(本站注：約0.1mm/r)時(shí)表面粗糙度可達到20微英寸(1微英寸等于1英寸的百萬(wàn)分之一，即表面粗糙度可達到0.5µm);而進(jìn)給量高達時(shí)表面粗糙度可達80到120微英寸(約2～3µm)。