切削頭可換式CHAM鉆頭

           孔加工是一種很普通的加工，但由于看不到加工部位，相對(duì)于加工直徑以及加工長度較長等緣故，因而它又是一種比較困難的加工作業(yè)。在小直徑孔加工方面，過去大都使用穩(wěn)定性良好的高速鋼鉆頭、硬質(zhì)合金整體式或焊接式鉆頭，但由于換刀時(shí)刃尖長度調(diào)整耗時(shí)較多，重磨時(shí)的壽命控制也很困難，加上其他一些原因，使用起來總感到不十分理想。為解決上述問題，ISCAR公司開發(fā)出一種切削頭可更換的CHAM鉆頭，由于在性能上具有許多優(yōu)點(diǎn)，投放市場后，頗受用戶歡迎。
1．CHAM鉆頭的特點(diǎn) 
           可換式自夾緊切削頭：CHAM鉆頭的切削頭是利用刀桿的彈性自行夾緊，因此，不需要鎖緊螺釘，裝上切削頭后，只需扭轉(zhuǎn)1/4圈(90°)即可自行鎖緊，裝卸時(shí)間很短；而且切削頭可在機(jī)床上直接更換，因此，可提高機(jī)床加工效率和降低生產(chǎn)成本。
             特殊的切削頭形狀：切削頭形狀是ISCAR公司自行設(shè)計(jì)的，對(duì)那些不能用磨削成形的形狀，可由切削頭的曲線切削刃去完成。為了減小切削力和增強(qiáng)韌性，切削頭采用新開發(fā)的涂層IC528(TiCN)和IC908(TiAlN)復(fù)合處理，從而可延長刀具壽命和實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切削加工。
            不必對(duì)刃尖位置進(jìn)行調(diào)整：由于切削頭可更換，因此，可保持很高的刃尖位置精度。整體硬質(zhì)合金鉆頭和焊接式鉆頭經(jīng)過重磨后，工具長度均有所變化，必須對(duì)刃尖位置進(jìn)行調(diào)整，才能保證加工精度；但CHAM鉆頭的刃尖不需要調(diào)整即可再次啟動(dòng)加工，因此，可增加實(shí)際加工時(shí)間，降低生產(chǎn)成本。 
             不需重磨：刀具經(jīng)過重磨，必然會(huì)降低使用壽命。CHAM鉆頭是采用更換切削頭方式，其工具壽命非常穩(wěn)定，每個(gè)孔分?jǐn)偟墓ぞ叱杀疽矊㈦S之降低。由于不存在因重磨而出現(xiàn)壽命的波動(dòng)，因此，CHAM鉆頭可用于要求穩(wěn)定性較高的加工領(lǐng)域。 
切削頭具有多種類型：目前，有三種形狀供用戶選擇，即140°標(biāo)準(zhǔn)切削頭、90°倒棱切削頭、扁平孔專用切削頭。選用時(shí)應(yīng)注意，8～14.5mm的鉆頭體上，可安裝尺寸增大0.9mm的切削頭，15～20mm的鉆頭體上，可安裝尺寸增大0.9mm的切削頭，這樣，可減少鉆頭庫存數(shù)量，降低工具管理費(fèi)用。另外，鉆頭體的L×D為3倍和5倍，均已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。 
              倒棱附件：加工深度可調(diào)的倒棱附件也已實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，裝上該附件后，可在深孔加工的同時(shí)進(jìn)行倒棱。因此，無需另設(shè)倒棱工序。
2.加工成本 
               加工成本中，除工具成本外，還要受換刀時(shí)間的影響，換刀停機(jī)時(shí)間長，必然影響機(jī)床的加工效率，停機(jī)時(shí)間短，單位時(shí)間的加工數(shù)量必然增加，加工成本也必然隨之下降。CHAM鉆頭的停機(jī)時(shí)間短，因此，加工成本也就更低。表1為推薦的切削條件，表2～4為加工實(shí)例。從這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，可明顯看出，CHAM鉆頭對(duì)提高生產(chǎn)效率，降低加工成本十分有利。
表1 使用CHAM鉆頭時(shí)，推薦的切削條件 
被加工材料 切削速度m/min 進(jìn)給量mm/r 
碳鋼 80～130 0.15～0.25 
合金鋼(≤900N/mm²) 80～120 0.13～0.22 
合金鋼(＞900N/mm²) 60～100 0.13～0.22 
不銹鋼(馬氏體) 30～70 0.13～0.22 
鈦合金 30～40 0.20～0.25 
鋁合金 100～150 0.25～0.35 
灰鑄鐵 100～150 0.25～0.40 
球墨鑄鐵 80～120 0.22～0.27
表2 加工實(shí)例(1) 
被加工材料 S45C 
使用機(jī)床 車床 
鉆頭 CHAM鉆頭 原有鉆頭 
切削頭 1D1-130-SG(TiCN) 整體硬質(zhì)合金，13 
切削速度(m/min) 65 35 
進(jìn)給量(mm/r) 0.2 0.15 
工具壽命(孔) 1000～1100 800～100 
切削長度(m) 50～55 40～50 
結(jié)果 工具壽命提高15%～20%，加工時(shí)間縮短60%。
表3 加工實(shí)例(2) 
被加工材料 SCM440H 
加工深度 10mm； 
使用機(jī)床 加工中心 
鉆頭 CHAM鉆頭 原有鉆頭 
切削頭 1D1-145-SG(TiCN) 高速鋼+PVD，14.6 
切削速度(m/min) 60 22 
進(jìn)給量(mm/r) 0.18 0.3 
工具壽命(孔) 500 80～100 
切削長度(m) 50 10 
結(jié)果 工具壽命提高400%，加工時(shí)間縮短40%，由于縮短了換刀時(shí)間，機(jī)床加工效率大為提高。
表4 加工實(shí)例(3) 
被加工材料 PCD500 
加工深度 48mm 
使用機(jī)床 加工中心 
鉆頭 CHAM鉆頭 原有鉆頭 
切削頭 1D1-120-SG(TiAlN) 整體硬質(zhì)合金，12.3 
切削速度(m/min) 85 61 
進(jìn)給量(mm/r) 0.2 0.16 
工具壽命(孔) 20,000 2,000 
切削長度(m) 960 96 
結(jié)果 工具壽命提高900%，加工時(shí)間縮短45%，換刀時(shí)間減為2分鐘，從而提高了機(jī)床加工效率。由于是外部供給冷卻液，因此，采用15mm間隔的分段進(jìn)給方式。
3.使用注意事項(xiàng) 
               更換切削頭時(shí)，用專用夾具將切削頭扭轉(zhuǎn)90°即可自動(dòng)夾緊。 當(dāng)切削頭插入時(shí)，如果不使用夾具也能扭轉(zhuǎn)，即表明刀體不能繼續(xù)使用。工具中心振擺應(yīng)控制在0.02mm以內(nèi)。如刀具為內(nèi)部供液方式，可使用切削油劑，在車削加工中，推薦與外部供液方式并用；如刀具為外部供液方式，最大加工深度應(yīng)控制在刀具直徑的2倍左右，并采用間斷進(jìn)給方式，刃尖應(yīng)從工件外部切入和退出。應(yīng)根據(jù)磨損、動(dòng)力消耗、孔徑變化、加工粗糙度等來判斷切削頭是否應(yīng)更換。