微型钻头的使用(下)

　　内冷却效果好

　　实践证明，采用内冷却钻头对提高深孔加工的生产率十分有效。它的优点不仅在于把切削液直接送到钻尖处，起冷却作用，而且还能发挥强制排屑和帮助断屑的作用。在孔深大于3倍直径时，采用内冷却钻头加工时其效果更为明显，但迄今为止，内冷却钻头往往限于直径3mm以上的钻头。

　　CooL Jet系统公司的全国销售经理Colin ELdon说，正确使用HPC(高压冷却)系统，能极大地提高生产率。他回顾一家用户的实际例子：钻头直径1.397mm，孔深13.335mm，工件材料为302不锈钢。以往采用常规冷却(压力为4个大气压)，采用钴高速钢钻头，转速为1600r/min，单件工时42秒，钻头寿命175件。后来采用双钻头加工新工艺：首先，采用三菱公司的MZE型整体硬质合金定心钻，无冷却，转速为6000r/min，进给量0.0254mm/r，定心孔深2.54mm。第二步，采用三菱公司MZS型内冷却微钻，转速9000rpm，进给量0.0203mm/r，分步切削步长1.397mm，冷却液压力达102个大气压。两支钻头的单件加工工时合计为16.5秒(节省工时60%)，刀具寿命增加到875件。获得如此巨大的好处，代价仅为每个零件刀具费用提高3.3%。

　　三菱公司的Brenner介绍，该公司生产直径1mm至3mm的微钻，冷却压力至少达到68个大气压，随钻头上的两个微小冷却孔尺寸而变。冷却孔最小直径为0.1524mm，用于直径最小的钻头。为了确保充分的冷却液流量，必须保证有足够的压力。对于大尺寸钻头，内冷却孔直径达到1.524mm，在68个大气压下，其冷却液流量达16.4升/分，而在同样压力下，用微钻钻削时的冷却液流量仅为1.89升/分。

　　三菱公司还建议：冷却系统应能滤掉尺寸小至5微米的质点；使用的精密过滤套，不论采用内密封还是外密封，应能在68个大气压保持密封。并建议采用水溶性冷却液，带EP类添加剂，如硫、氯等。由于油的粘度为水的8～10倍，所以不宜采用。

　　M.A.Ford公司最新生产的内冷却微钻系列(最小直径1mm)，增加了钻芯增量，这有助于保证钻头强度。内冷却螺旋孔贯穿钻体，位置可贴近槽的前部或背部。

　　该公司专注于开发小螺旋角内冷却钻头，因为它有助于切屑排出孔外。Kueter指出，内冷却钻头应能大大减少分步切削次数，在加工冷作硬化型材料如304或316号不锈钢时尤其重要。

　　小孔带来大挑战

　　Starro精密产品公司是一家从事瑞士式螺纹加工和其它加工服务的公司。在内冷却微钻的应用方面和M.A.Ford公司有密切合作。该公司的销售和制造副总裁Lee Dwyer指出：“必须懂得，你所选用的冷却液和刀具几何角度能带来什么效果。”

　　Starro公司与众不同之处就是在某些生产工序上公差保持在±0.005mm。Dwyer指出，现有的钻削数据，通常都用于钻头旋转的场合，所以Starro公司不得不自行开发许多适用于螺旋机床和加工中心的微钻应用程序。Dwyer指出：定心是决窍，必须使机床处于良好状态，主轴径向跳动要小于0.0025mm；内冷却微钻的主要优点是可提高刀具寿命和切削速度。与不用冷却液的硬质合金钻头相比，内冷却钻头的刀具寿命提高到3倍，切削速度提高30%，具体随工件材料而异。

　　对于长期应用微钻的场合，对整个切削系统的每一个要素加以优化则显得格外重要。

　　Kyocera Tycom公司的工业用微型刀具分公司全国销售经理Tom Krueger指出：对于小批量生产，可使用价格低廉的标准工具。但对于特定产品的大批量生产，生产车间应对整个工序流程进行分析和优化。

　　对于某种特定的工件材料，采用专用的钻头、钻尖几何参数、槽长、螺旋角以及柄部的直径和长度，可以获得最佳的使用效果。若再对使用钻头的机床进行认真分析，将会使生产率进一步提高。

　　Krueger列举一个实例：在一台特殊机床上，用一直径为0.0381mm的钻头加工一种不锈钢医用零件，工件和刀具的转速均为5000rpm，反向旋转。由于接受Kyocera Tycom公司建议，对加工过程进行改进，如调整机床的同心度，结果生产率成倍提高。

　　实践证明，要想提高生产率，就得花时间、金钱，加上积极工作。例如Starro公司就在设备和生产工艺过程方面进行了投入，并开展一系列微钻应用的研究工作。该公司的销售副总裁Dwyer指出，不花费力气，不会有收获。

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