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NC钻床上内冷却合金钻的应用 |
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作者：同济大学 周圣涛 |
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1 内冷却合金钻特点
合金钻从结构上可以分为整体式和分体式(图1为分体式内冷却合金钻)。整体式全部采用硬质合金材料，分体式仅是头部采用硬质合金，其后导向部分及夹持部分仍采用高速钢。由于硬质合金钻的材料主要含有W、Ti、Ta类金属元素，因此硬质合金钻的硬度、耐磨性和耐热性均高于普通工具钢。在一般情况下，硬质合金的硬度都在90HRA以上，耐热性在850℃以上。
1.硬质合金刀头 2.本体 3.冷却液孔
图1
在加工过程中，切除通常发生在极短的瞬间，切削热绝大部分在切屑中，为了降低切削热，一般采用外冷却和内冷却两种方式，见图2，而我们在加工B&W7S60MMC柴油机气缸中所使用的内冷却合金钻很好地解决了降低切削热的问题。 
(a)内冷却 (b)外冷却
图2
首先，通过合金钻的高速加工，将切屑快速地排出从而带走切削热，避免切屑过长时间与刀具接触。
其次，采用内冷却的方式，直接通过有一定压力的冷却水循环，将绝大部分切屑冲走，同时让刀具一直处在完全冷却的状态。
通过以上两点可以将刀具的磨损降低到最低点，提高了刀具的使用寿命，从而降低刀具的消耗。
2 加工效率
加工时间的缩短
数控机床在加工零件时，对于它的辅助时间，例如换工件时间、工件定位时间、换刀时间是有一定限时的，但主要应该是有效地、大幅度地降低切削加工工时，也就是提高切削速度和进给速度，才有可能使机床的生产效率提高。经我们在B&W7S60MMC柴油机气缸体加工中所采用的部分合金钻与普通钻使用后比较表明，合金钻的线速度：钻头直径为10.2mm时，达50～80m/min；钻头直径为21mm 时，达80～130m/min。而普通钻头在以上两种相同直径时，线速度只能达20m/min。进给量在满足机床功率的要求下，普通钻的进给量是0.10～0.15mm/r左右，而硬质合金钻的进给量可达0.18～0.25mm/r左右。
在实际加工气缸体时，除去各个平面上螺孔的攻丝、孔的反刮平面以及排气侧与凸轮侧平面上需用接长杆加工外，使用合金钻以后，比普通钻加工一个相同的零件，效率提高将近25%～30%左右。
成本降低
刀具的高耐用性，很大程度上降低了刀具消耗，降低了制造成本，直接地提高了产品的附加值。 (end)
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(2/14/2005) |
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