機夾鉆頭或刀片式鉆頭叫U鉆,是山特維克的叫法,后來大家跟著這么叫,因此叫U鉆。U鉆也叫淺孔鉆、可轉位鉆、快速鉆、暴力鉆等,U鉆其實是一種內冷鉆頭,排削好,可以連續鉆孔,這使得U鉆打孔的效率很高。U鉆以合金鋼為鉆身,結合硬質合金刀片完成鉆削,利用高壓內冷實現降溫與排屑。目前其外徑規格涵蓋14~80mm,在鉆孔深度上常規已達2D~5D,定制則可達7D。另外還針對不同的工況及加工材料發展出了專用刀片、外冷轉內冷刀柄及轉換套類附件,極大地方便了在不具備主軸內冷機床上的使用。
U鉆的優點:
1.U鉆首先來說與普通鉆頭的區別就是U鉆使用刀片周邊刀片和中心刀片,在這個角度上看,U鉆和普通硬鉆的關系其實跟機夾車刀和焊接車刀的關系差不多,刀具磨損后無需重磨直接更換刀片即可。畢竟使用可轉位刀片還是比整體硬鉆要節省材料,并且刀片的一致性更容易控制零件尺寸。
2.U鉆的剛性更好,可以采用很高的進給率,而且U鉆的加工直徑要比普通鉆頭大的多,最大能達到D50~60mm,當然U鉆由于裝刀片的特性不可能做的太小。
3.U鉆遇到各種材料只需要更換同類型不同牌號的刀片即可,硬鉆就沒這么方便了。
4.相比硬鉆,U鉆鉆出的孔精度還是要高一些的,而且光潔度要好,尤其是冷卻潤滑不通暢時,更加明顯,而且U鉆可以修正孔的位置精度,硬鉆的話就不行了,可以把U鉆當個過心的鏜刀。
U鉆在數控加工中的優勢:
1、U鉆可以在傾斜角小于30~的表面上打孔,而無需降低切削參數。
2、U鉆的切削參數降低30%后,可實現斷續切削,如加工相交孔、相貫孔、相穿孔。
3、U鉆可實現多階梯孔的鉆削,并能鏜孔、倒角、偏心鉆孔。
4.、U鉆鉆削時鉆屑多為短碎屑,并可利用其內冷系統進行安全排屑,無需清理刀具上的切屑,有利于產品的加工連續性,縮短加工時間,提高效率。
5、 在標準長徑比條件下,使用U鉆打孔時無需退屑。
6、 U鉆為可轉位刀具,刀片磨損后無需刃磨,更換較為方便,且成本低廉。
7.、使用U鉆加工出的孔表面粗糙度值小,公差范圍小,可替代部分鏜刀的工作。
8、使用U鉆無需預打中心孔,加工出的盲孔底面較為平直,省去了平底鉆頭。
9、使用U鉆技術不但能減少鉆削工具,且因U鉆采用的是頭部鑲硬質合金刀片方式,其切削壽命為普通鉆頭的十幾倍,同時,刀片上有四個切削刃,刀片磨損時可隨時更換切削,新的切削節省了大量磨削和更換刀具時間,能平均提高工效6—7倍。
U鉆在數控機床上的使用技巧
1、U鉆使用時對機床的剛性、刀具與工件的對中性要求較高,因此U鉆適合在大功率、高剛性、高轉速的數控機床上使用。
2、使用U鉆時,中心刀片應選用韌性好的刀片,周邊的刀片應選用比較鋒利的刀片。
3、 加工不同材料時,應選用不同槽形的刀片,一般情況下,小進給、公差小、U鉆長徑比大時,選用切削力較小的槽形刀片,反之粗加工、公差大、U鉆長徑比小時則選切削力較大的槽形刀片。
4、使用U鉆時一定要考慮機床主軸功率、U鉆裝夾穩定性、切削液的壓力和流量,同時控制好U鉆的排屑效果,否則將在很大程度上影響孔的表面粗糙度和尺寸精度。
5、裝夾U鉆時,一定要使U鉆中心與工件中心重合,并垂直于工件表面。
6、使用U鉆時,要根據不同的零件材料,選擇合適的切削參數。
7、U鉆試切削時,一定不要因小心害怕而隨意減小進給量或降低轉速,而使U鉆刀片破損或U鉆損壞。
8、使用U鉆加工時,刀片出現磨損或破損時,要仔細分析原因,更換韌性更好或更耐磨刀片。
9、使用U鉆加工階梯孔時,一定要先從大孔開始加工,再加工小孔。
10、U鉆使用時注意切削液要有足夠的壓力,以便將切屑沖出。
11、U鉆上中心和邊緣所使用的刀片是不同的,千萬不可錯用,否則將會損壞U鉆刀桿。
12、使用U鉆鉆孔時,可采用工件旋轉、刀具旋轉以及刀具和工件同時旋轉的方式,但是當刀具以線性進給方式移動時,最常用的方法是采用工件旋轉方式。
13、 在數控車上加工時要考慮車床的性能,對切削參數做適當調整,一般是降低轉速,低進給。
U鉆在數控加工中經常出現的問題:
1、刀片損壞過快,容易折斷,加工成本增加。
2、加工時發出刺耳的嘯叫聲,切削狀態不正常。
3、機床抖動,影響機床的加工精度。
U鉆的使用注意要點:
1、U鉆的安裝要注意正反方向,哪個刀片向上,哪個刀片向下,哪個面向內,哪個面向外。
2、U鉆的中心高必須要校正,根據其直徑大小來要求控制范圍,一般控制在0.1mm之內,U鉆的直徑越小,中心高要求越高,中心高不好U鉆的二側會磨損,孔徑會偏大,刀片使用壽命縮短,小U鉆的話很容易折斷。
3、 U鉆對冷卻液的要求很高,必須保證冷卻液從U鉆的中心射出,冷卻液的壓力要越大越好,可以將刀塔多余的出水口堵起來,保證其壓力。
4、U鉆的切削參數嚴格按照廠家的說明,但也要考慮不同品牌的刀片,機床的功率,加工中可以參考機床的負載值大小,做適當調整,一般采用高轉速,低進給。
5、U鉆刀片要經常檢查,及時更換,不同刀片不可裝反。
6、根據工件的硬度和刀具懸伸的長度來調整進刀量,工件越硬,刀具懸伸量越大,走刀量應越小。
7、不要使用過量磨損的刀片,應該在生產中記錄刀片磨損與可加工工件數量的關系,及時更換新的刀片。
8、使用充足和壓力正確的內冷卻液。冷卻液的主要作用是排屑和冷卻。
9、U鉆不可用于加工較軟材料,如紫銅,軟鋁等。