可转位刀片钻

1、可转位刀片钻导师：张旭学生：庄磊磊1.可转位刀具 1.1发展概况 1.2概念 1.3特点 1.4材料 1.5结构特点和分类2.可转位刀片钻 2.1简单介绍 2.2可转位钻头特点 2.3钻削的切屑图形 2.4钻头的设计 随着现代工业生产和科学技术的迅速发展，各种机械对其结构材料的使用性能提出了越来越多的要求，从而不断地出现了各种具有高强度、耐高温、耐腐蚀的新型材料。另一方面，自动化大量生产，高精度、高光洁度的加工、重型高效的切割等多种新工艺、新设备的出现，也对在采用上述新工艺、新设备的条件下，切削加工这些机械零件的刀具材料和刀具结构提出了更新、更高、更特殊的要求。因此，也就出现了可转位刀具。可转

2、位刀具的发展概况 自从五十年代初，美国杂志刊登了可转位刀具雏形到现在只不过六十多年的历史。但是，由于这种刀具有着一系列的优越性，因此它的发展极为迅速。目前，在工业发达国家，车削加工中过去所采用的焊接硬质合金刀具，几乎全部被可转位刀具所代替，铣削方面，可转位铣刀片的产量已占硬质合金刀片的50%左右。可转位刀具所谓可转位刀具，就是将预先加工好并带有若干个切削刃的多边形刀片，用机械夹固的方法夹紧在刀体上的一种刀具。当在使用过程中一个切削刃磨钝了以后，只要将刀片的夹紧机构松开，转位或更换刀片，使新的刀片切削刃进入工作位置，再经夹紧就可以继续使用。如下图所示的刀具就是可转位刀具：可转位刀具的主要特征：1

3、.刀具上安装的刀片，至少有两个预先加工好的切削刃，供转位使用。2.转位后的切削刃，在刀体上的空间位置不变。这要靠刀片、刀具的制造和安装精度来保证。3.刀片上的若干个刀刃和刀面，在转位后有着相同的几何参数。刀具材料的性能： 在金属切削过程中，刀具要承受较大的切削力、机械摩擦、冲击和切削热的作用。因此，作为刀具材料，应该具备以下的性能：1.硬度和高温硬度要求：绝大多数金属切削刀具，要求室温硬度在HRC63以上。2.必要的强度和韧性：刀具在切削时要承受切削抗力，冲击和振动，所以刀具材料要有一定的强度和韧性，以避免切削刃口崩裂和刀齿折断。3.耐磨性：耐磨性是指刀具抗摩擦、抗磨损的性能，它与硬度的含义不

4、尽相同。不同刀具材料可以宏观硬度相同，而抗磨损性能相差很远。5.较好的化学惰性：在高速切削下，由于切削温度高，会产生切屑与刀刃的高温粘结，切屑中的组成元素，如铁要向刀具材料扩散，改变其原有成分，从而加速刀具的扩散磨损。4.较好的导热性：切削过程中产生的热量，一部分由刀刃经刀具导出。刀具材料的导热系数越大，导出热量就越多，越有助于降低切削温度和提高刀具寿命。可转位刀片的结构特点 通常把可转位刀片设计成正多边形或圆形，在需要加长刀片切削刃时，也可以制造成长方形或平行四边形。边数越多，可供转位使用的切削刃也愈多，刀尖强度也越好，但切削力将增大，同时刀具的可达性也差。因此，按照不同的用途，可以选择不同

5、形状的可转位刀片。 由于可转位刀片使用机械装夹的方法，将刀片夹紧在可转位刀具上的，因此，通常按刀片在刀杆或刀体上安装方法的不同，把可转位刀片分成以下几类：1.无孔可转位刀片：如图a所示，这种刀片是最早出现的形式，采用上压式结构将刀片夹紧。2.圆孔可转位刀片：如图b所示，刀片中间有一圆柱形孔，用来将刀片安装夹紧在刀杆上。这种刀片目前用量最大，外形品种也最齐全。3.沉孔可转位刀片：如图c所示，这种刀片是近年来出现的一种新结构。刀片夹紧时，用一沉头螺钉穿入孔内直接将刀片夹紧在刀杆或刀体上，简化了刀具的夹紧结构。可转位钻头 硬质合金可转位钻头，是近年来出现的一种新型结构的钻头，到目前为止，采用可转位结

6、构设计的钻头有两种，一种是中等尺寸的浅孔钻头，钻头深度最大为直径的3倍；另一种是较大直径的深孔喷吸钻。小规格的喷吸钻则采用焊接结构。国外浅孔钻结构 七十年代未，国外开始出现可转位浅孔钻，刀片夹紧的典型结构如图所示。有上压式和压孔式两种。可转位钻头的典型结构可转位钻头的特点1.钻头上大都装有两个可转位刀片。2.一般都采用带沉孔、带后角刀片，刀片的夹紧大都靠自身的孔，用螺钉夹紧。3.采用的顶角（2）较大。其目的是减小径向力，使切削合力集中于回转中心上，致使切屑形成方向与切屑排出方向一致。4.刀片材料多采用TiC涂层硬质合金，也有采用非涂层硬质合金的。由于内外刀片的切削速度不同，刀片材料大多也不相同

7、。内侧刀片采用韧性好的材料，外侧刀片采用耐磨性好的材料。5.刀片上都带有性能可靠的断屑槽。6.采用内冷却的方式。7.采用的机床刚性好、功率大。钻头的切削图形（1）A型结构：装四边形刀，其简图及切削图形如图所示。这种结构的钻头装有两片带孔、带后角的四边形刀片，一个刀片位于钻头中心，一个位于钻头外缘。切削时两个刀片把金属分成1、2、3、4四个部分。使用中刀片可转位四次，规格为D=2450mm。（2）B型结构：装凸三边形刀片，其简图及切削图形如图所示。该结构钻头装有两片带孔、带后角的凸三边形刀片，一片刀片位于钻头中心，另一片装在钻头外缘。切削时，两个刀片把金属分成1、2两部分，使用中间刀片可转位三次。规格为D=2452mm。钻头的设计（1）根据切削力平衡原理设计和配置两刀片的位置，合力地选择几何参数。因此钻头在钻削中定心性好，切削平稳，加工精度和光洁度都比普通钻头有所提高。（2）内外刀片采用硬质合金可转位刀片。内刀材料为YT5，外刀材料为YT14，在国内现有设备条件下切削速度可达100米/分左右，进给量f 0.17毫米/转，提高效率2倍左右。（3）刀片断屑为短锥形螺旋屑，便于切屑排出和清