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多刃尖麻花鉆的標準化與產業化

來源:本站  發表時間:2014/12/8 16:15:43

    在現代金屬切削刀具領域,人們基本話題集中于可轉位硬質合金涂層刀具、CBN刀具、陶瓷刀具等等。然而一個不容忽視的現實是:中國高速鋼麻花鉆的產量、銷量在急劇增加,中國機加工行業用量最大的還是高速鋼麻花鉆,全世界還有巨大的民用麻花鉆市場(用于手電鉆、臺鉆等)。因此已使用了上百年,近來被人忽視的高速鋼麻花鉆仍應該歸屬于現代金屬切削刀具范疇。

    針對高速鋼麻花鉆的使用范圍及它的缺陷,我公司擬定了以多刃尖麻花鉆取代標準麻花鉆的全面創新計劃,它包括:1、麻花鉆的生產工藝創新;2、麻花鉆的結構、槽型創新;3、多刃尖麻花鉆的標準化與產業化。

    本公司以實現多刃尖麻花鉆標準化與產業化為首要目標,以市場為先導帶動麻花鉆的結構、槽型創新和生產工藝創新。

    “多刃尖鉆頭”起源于五十年代發明的倪志福鉆頭,后改稱群鉆。其原理是對標準麻花鉆的鉆尖進行修磨,形成“三尖七刃”的鉆型,用以提高其鉆削性能,并延長鉆頭的使用壽命。經過多年的研究開發,群鉆的鉆型有了較系統的發展和改進,以1967年定型的群鉆為代表,它與標準麻花鉆相比,具有三大顯著優點:

    、鉆削軸向阻力減小40%左右,所以鉆孔效率高,鉆頭切削壽命長,與標準麻花鉆相比,一般可提高切削壽命3~5倍;

    2、優異的定心、分屑、排屑性能,使鉆孔的光潔度、精度均優于標準麻花鉆;

    3、有多種鉆型,粗分有十幾大類,細分幾十種,分別用于鉆薄板、鉆碳鋼、鑄鐵、鋁合金、不銹鋼、黃銅、紫銅••••••名目繁多,其使用性能也遠優于標準麻花鉆;

    不過“群鉆”的第三個優點中也包含了其不足,即鉆型繁多每種鉆型的適用范圍窄,或者說通用性不好。加上群鉆鉆尖的刃磨建立在技術工人具有高超技藝基礎上,用手工刃磨名目繁多、角度復雜的群鉆。以上都嚴重制約了群鉆的大規模推廣和應用。

    群鉆的另一個重大貢獻是其原理為高速鋼麻花鉆的創新提供了理論依據和實踐經驗。海南高超鉆頭有限公司依據群鉆原理,開展了多刃尖麻花鉆標準鉆型的研究。我們理想中的標準鉆型應該具備以下特點:

    1)、切削阻力比群鉆進一步減少;

    2)、適合鉆削常用的多種材料如:碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁合金……等等;

    3)、既適合鉆削薄板,又適合鉆削深孔;

    4)、特別適合在手電鉆上使用;

    5)、適合大規模工業化生產;

    為此,我們以67型基本群鉆為基礎,對群鉆六大刃磨參數(Φ15mm以下)作了以下改進:

    表1Φ15mm以下“多刃尖鉆頭”(QB-2003標準)參數改進對比表

   

  

    改進鉆尖刃磨參數的目的如下:

      1、橫刃進一步縮短、內刃前角加大,使鉆削軸向阻力比群鉆進一步減;

    2、135°的外刃鋒角不但適合鉆削多種金屬材料,而且適合鉆削薄板,這是各種條件下都適用的通用角度;

    3、外刃鋒角135°配以內刃鋒角118°,使其定心和分屑性能能進一步提高,應用在拋物線槽型深孔鉆中,多刃尖鉆型的分屑排屑性能優于常用的十字刃磨鉆型,因而適合鉆深孔;

    4、內刃斜角由25°加大為40°(十字刃磨內刃斜角為48°),使鉆尖強度比67型群鉆更好,定心性能又優于十字刃磨鉆頭。它的鉆尖幾何形狀就像一個四棱錐,性能上就像一個“樣沖”;

    5、鉆尖高由0.03d~0.04d加高為0.08d~0.08d后,使鉆頭在毛坯面上仍可準確地定心,在手電鉆上使用時其優勢更明顯。本公司產品出口檢測標準中規定:頭夾持在手電鉆上,在光滑的不銹鋼表面鉆孔,鉆頭軸線與工件平面成80°夾角(從90°垂直狀態故意傾斜10°),開機后,鉆尖在原處不動,工件表面呈現一“樣沖”眼,即為合格。之所以達到以上標準,即是靠減小內鋒角,減短橫刃,加高鉆尖三項參數改進后的結果,它在手電鉆上的使用性能超過任何其它鉆頭。

    6、內刃鋒角由-10°加大為+5°~—5°(通常取0°),使內刃處鉆削阻力進一步減小。加大磨削深度的綜合刃磨橫刃方法,使內刃切屑可以順利排出,這是標準多刃尖麻花鉆肉眼不易看出的優點。

    本公司已按改進后的各項參數制訂了相應的企業標準QB-2003,生產標準多刃尖鉆頭。經國內外用戶使用,它在所有的性能指標方面全面優于已使用100多年的標準麻花鉆,而且綜合性能也優于67型群鉆。

    1、適合鉆削多種常用金屬,例如:碳鋼、不銹鋼、鋁合金、鑄鐵等,通用性更好,效率更高,鉆削軸向阻力小于67型群鉆,僅相當標準麻花鉆的50%。

    2、適合鉆薄板,且比67型群鉆中的薄板鉆更耐用。本企業標準“多刃尖鉆型”應用在拋物線深孔鉆上,其定心、分屑、排屑性能優于國內外使用的十字刃磨鉆頭。

    3、它在手電鉆上使用性能優于國內外目前使用的任何鉆頭,我們認為,中國經歷五十多年才得以完善的標準多刃尖麻花鉆是有可能取代現行標準麻花鉆的。

    海南高超鉆頭有限公司還自行開發了專用刃磨設備,在大規模、高效率、高精度刃磨多刃鉆鉆尖方面取得了突破性進展:刃磨精度超過或相當國內外專用數控磨床,刃磨效率數倍于專用數控磨床及其它專用機床,該設備還具有易操作、易維修的特點。

    按海南高超公司QB-2003標準生產的多刃尖麻花鉆是一種從產品到生產技術都是中國人完全自主開發,并且在國際上獨樹一幟的產品。以對標準麻花鉆修磨為特征的標準多刃尖麻花鉆進入國際市場,這只是我們創新的第一步。市場的強勁需求,將促使我們立即啟動對通用高速鋼麻花鉆在生產工藝、槽型、結構、鉆型的全面創新工程。一種外觀與標準麻花鉆明顯不同、內在質量大幅度提高、綜合性能全面提升的通用高速鋼標準多刃尖麻花鉆將誕生在中國。

    我們真誠地希望它烙上“中國創造”的印記走向世界。

 

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