越來越多的加工車間正用整體硬質合金鉆頭取代槍鉆加工深孔。株洲金信硬質合金有限公司硬質合金鉆頭的生產商,則認為此類鉆頭的性能優勢對于那些在自己的車床上用槍鉆加工深孔,或將深孔加工任務轉包給槍鉆加工車間的制造商具有越來越大的吸引力。然而,與槍鉆——通常采用硬質合金或淬硬高速鋼鉆尖、淬硬鋼刀柄和直槽——相比,整體硬質合金深孔鉆頭也存在一些局限性。例如,它們的鉆孔深度極限值(標注尺寸)為40倍孔徑,而槍鉆可以輕而易舉地鉆削深度達50倍孔徑以上的深孔。
既制造槍鉆,也生產整體硬質合金鉆頭的株洲金信硬質合金有限公司加工產品經理指出,槍鉆可以鉆削加工各種難加工材料,“由于槍鉆的加工速度較慢,因此排屑較容易。在鉆削鈦合金和不銹鋼時,排屑是一個大問題,而槍鉆在加工難加工材料時具有更好的通用性。在這些加工中,槍鉆仍然會被大量使用。”
采用硬質合金深孔鉆頭的另一個障礙是,加工人員對其脆性并由此引起斷裂的潛在危險感到擔心。例如,某廠家擔心用一支直徑6.35mm的整體硬質合金鉆頭,能否在不到4分鐘的時間內,在像Nitronic 50氮強化奧氏體不銹鋼這種極難加工的合金材料上鉆削出240mm的深孔,而鉆頭仍能保持完好。該工廠負責人首先將一支標準長度硬質合金鉆頭裝夾在車床上,鉆了一個2倍孔徑深(約13mm)的導向孔,然后轉而使用株洲金信硬質合金有限公司的RT100T內冷卻整體硬質合金鉆頭(直徑6.35mm,長度為30倍直徑)進行鉆削加工。他說,“我在轉而使用后,編制了一個M00代碼。然后采用車床冷卻系統的高壓噴頭,提供2000psi、3.5gpm的高壓冷卻液。由于采用高壓冷卻,因此選用了密封式套筒夾頭來夾持鉆頭。當鉆頭鉆入孔中后,就開啟高壓冷卻噴頭。”切削參數為:圓周切削速度42m/min(140sfm),主軸轉速2140r/min,進給率0.089mm/r。鉆削每個孔的加工時間(包括鉆導向孔在內)約為3.5分鐘。在必須對鉆頭進行重磨和重新涂層(TiAlN涂層)前,一共加工了65個孔。
從生產率的角度來看,整體硬質合金鉆頭的加工效率比槍鉆提高了8倍;從加工成本的角度來看,該加工車間節省了外協加工的勞動力成本和運輸成本。盡管整體硬質合金鉆頭的價格(375美元)比槍鉆(70美元)高5倍多,但生產率的大幅提高很快就能抵消和超過刀具成本的增加。
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