群钻有哪些特征以及群钻的使用性能怎样?

群钻有哪些特征以及群钻的使用性能怎样?

普通麻花钻受其固有结构的限制,其几何形状存在着某些缺陷。通过对其切削部分的修磨,可以得到一定改善。群钻就是一种行之有效的修磨形式。如果采用比普通高速钢性能更好的新型刀具材料,或变革麻花钻的结构,在此基础上再将钻头切削部分修磨成群钻钻型,则钻孔效果将进一步提高。

近年来,新刀具材料的研制技术和刀具的制造技术有了很大的发展,故使变革麻花钻的材料和结构成为可能。此外,随着被钻孔材料和钻孔条件日益多样化,群钻的钻型也有了很多发展,形成了一个系列。由于群钻的几何形状比较复杂,对其刃磨技术的进展也作相应报道。

1.新材料的群钻

过去普通麻花钻一般用普通高速钢W6Mo5Cr4V2或W18Cr4V制造。他们的硬度为62~64HRC磨成群钻后,切削性能的提高受到刀具材料的限制。超硬高速钢的出现,使刀具切削性能出现了一个飞跃。国外多用高钴超硬高速钢,美国的M42(110W1.5Mo9.5Cr4VCo8)和瑞典的HSP―15(W9Mo3Cr4V3Co10)是其中的佼佼者。但它们的含钴量多,达8%~10%,价格昂贵。国内多用少钴或无钴超硬高速钢,如501(W6Mo5Cr4V2AL)、(Co5Si(W12Mo3Cr4V3Co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N)等。超硬高速钢的常温硬度达67~69HRC,比普通高速钢高出5HRC,高温硬度亦显著提高。实践证明,用超硬高速钢制成麻花钻,再修磨成群钻形式,与普通高速钢群钻相比,钻孔效率可提高一倍以上。目前,国内一些工具厂可根据用户需求,提供超硬高速钢麻花钻。

上述所有的高速钢都是用熔炼方法制造的。有用粉末冶金工艺制造的高速钢,其性能优于熔炼高速钢。如用粉末冶金高速钢制成麻花钻,再磨成群钻,其钻孔效率可成倍提高。

在高速钢钻头磨成群钻后,如在其工作部分表面上用PVD(物理气相沉积)法涂覆TiN薄层可使其切削性能大幅度提高。但这样做,除增加了修磨工时外还将加上涂层费用,而重磨后将失去后刀面的涂层,因此涂层群钻难以推广。

硬质合金是一种更为先进的刀具材料,其硬度和耐磨性比高速钢高得多。但是,硬质合金的韧性较差,钻头容易折断,它的可加工性也不太好,故过去很少用硬质合金制造麻花钻。近年,随着化学成分和制造方法的改进,硬质合金的韧性有了改进,中小尺寸的整体硬质合金麻花钻已得到广泛应用。在硬材料上钻孔,效果很好。制造麻花钻,必须选用韧性和抗弯强度较高的硬质合金,例如钻钢

材时可用YS25、YT798等,钻铸铁及淬硬钢时可用YS8、YSl0、YG813等,有时亦可采用YT5、YT14、YG6X、YG8等牌号。

作者曾用YG6X整体硬质合金麻花钻(直径10mm)在KmT-BCr20Mo2高铬冷硬铸铁(60HRC)上钻孔,在修磨成群钻形式前后进行切削对比。群钻形式的使用寿命约提高了3倍以上。由于硬质合金较脆,对切削部分应予以加强,群钻形状见图1钻高铬冷硬铸铁的整体硬质合金群钻图1,几何参数数值见表1。切削用量:转速n=600r/min,每转进给量=0.13mm/r。

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