轴向定载荷麻花钻的切削试验方法

我国机械行业标准JB/T50189-1999是国通行的麻花钻切削寿命试验规范。该标准对试验用的麻花钻、试坯、切削液及其它保证试验条件一致性的各项因素和试验数据的处理方法都做了严格的规定。大家都很熟悉就不一一赘述，只是为了和下面介绍的试验方法相比不得不啰嗦以下两句：一是这种试验采用固定的进给量，二是以钻头的磨损曲线为切削寿命的主要判别依据。

图1 固定轴向载荷麻花钻切削试验

固定进给的工作方式与工业钻头的使用方式是一致的。可是世界麻花钻市场中专业级和民用钻头占了大半壁江山，如法国帝沃龙(TIVOLY)公司生产的麻花钻约40%是民用、30%是专业级、30%是工业用钻头。为了评价民用和专业级钻头的使用性能，国外有一种我称之为轴向定载荷麻花钻切削试验方法(图1)。

关键是从固定进给量到固定轴向载荷。民用和专业用麻花钻多在手电钻或台钻中上使用,而且多是手动进给。图1 所示的试验装置是用台式钻床改装而成。主要是在主轴套上加装重块代替手动进给，根据试验钻头规格大小和钻削材料不同可选用25磅(111N)或50磅(222N)。这样既模拟了钻头的使用条件又避免了手工进给时进给力的变化带来的试验误差。

在钻头切削寿命的判别上不是测量后面和刃带拐角的磨损量，而是纪录钻每一个孔的时间，直到钻某一个孔的时间达到第一个孔的两倍或者钻孔数达到50，或者因钻头磨损、折断或钻削过程振动、啸叫以致无法继续切削。

图2 钻削对比试验曲线

图2是国外用3/8"(3.175mm)合金工具钢制造的钻头钻削牌号为1018的含锰低碳钢板(190-200HB)的对比试验曲线。切削参数为：主轴转数n=400r/min，轴向载荷50磅(222N)，钻孔深度1/4"(6.35mm)， 用压缩空气吹钻孔区域，纪录每钻一个孔的时间。

仅从钻孔寿命上看两组钻头差别不大,A组为46孔,B组为38孔(其中A组钻孔时间没达到第一孔的两倍，估计是振动等特殊原因停钻)。但是我们从图中却可读出以下信息：
A组钻头比B组钻头锋利。表现在从第一个孔开始A组的钻孔时间都低于B组；
A组钻头磨损较慢。表现在随着钻孔数量增加每钻一个孔的时间增量小于B组；

结论是A组钻头使用中钻削轻快并且耐用。国外还把试验曲线终点的纵坐标(时间)做为各组钻头性能的综合评分，指标小者为优。以上180秒/100秒，A组的综合得分是B组的1.8倍。bbshuang霜眼霜什么减肥产品效果好口碑哪种丰胸产品效果好眼线化妆包化妆箱哪个好去黑头什么牌子的指甲养护产品好

宁波华刃工具有限公司在图1所示的台式钻床上用固定轴向载荷的方法对该厂生产的多刃尖群钻和常规钻头进行了切削对比试验，简介如下：

一 试验钻头

同一批材料(W9Mo3Cr4V)同时制造的钻尖形式不同的钻头：
1、Ø6mm常规麻花钻(顶角118°)；
2、Ø6mmHR-G型(专业级)多刃尖群头；
3、Ø6mmHR-N型(通用级)多刃尖群头。

二 试验条件

轴向载荷(重块)25kgf，
被钻孔材料：45#钢板调质处理，280HB，
切削参数：n=1350r/min, 钻孔深度h=6.5mm，无冷却，
纪录每一个孔的钻孔时间。

三 终钻条件

出现以下任一种情况则判定钻头寿命终结：
1、钻孔时间达到钻第一个孔的两倍；
2、钻孔数达到50个；
3、钻孔中连续出现严重叫声3次或崩刃(或折断)而不能继续钻孔。

图3 轴向定载试验数据

四 试验数据

试验数据见图3。

五 结语

在本次试验条件下：

1、多刃尖钻头的钻孔效率高于常规钻头。由图可见：通用型(HR-N)和专业型(HR-G)多刃尖钻的钻孔时间不到常规钻头的一半，且随着钻孔钻的增加其钻孔时间的优势进一步扩大。

2、本次试验条件下三种钻头的切削寿命都没达到终钻条件，但从图中可见：绿色代表的常规钻头钻第50个孔的时间是27秒，离钻第一外孔时间16秒2倍的32秒相关不远，而多刃尖的两种钻型从第一个孔到第50孔的钻孔时间基本没有增加。可推断多刃尖钻头的切削寿命明显高于常规钻头。

3、本次试验的不足之处在于寿命的判断是靠试验曲线的比较得出。最好进行预试验调整切削规范(加大切削用量)，使至少有一组曲线在第50孔以前就达到钻孔时间为第一孔的两倍，结论就更加明确。

固定轴向载荷的切削试验方法倾向从使用角度综合地对麻花钻的钻孔效率和耐用性进行评价，比较适合民用和专业级麻花钻的切削试验。我们从事固定轴向加载钻削试验的时间不长、在理论上和实践上还亟待完善。愿与业内同行交流以利共同提高。

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