許多可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭的問題在于它們是由兩個刀片的切削刃交疊而生成正確的切削直徑，所以即使鉆頭有兩個排屑槽，刀片的功能是形成一個單刃但不對稱的切削刃。這種設(shè)計(jì)在本質(zhì)上是不平衡的。因此，可轉(zhuǎn)位鉆頭必須在進(jìn)入切削時放慢進(jìn)給速度和減小進(jìn)給量，迫使用戶在經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)率之間進(jìn)行權(quán)衡。
不平衡的切入過程的另一問題是軸承孔的精度。典型地，可轉(zhuǎn)位鉆頭的中心刀片首先切入，這會產(chǎn)生很大的徑向切削力，容易引起鉆桿偏斜。一旦鉆頭偏離中心，它就不能加工出高精度的孔。
正因?yàn)檫@些原因，可轉(zhuǎn)位鉆頭通常局限于孔的粗加工。當(dāng)孔的公差要求小于0.012～0.016英寸時，有必要在可轉(zhuǎn)位鉆頭之后增加一道加工工序。
近來，幾家刀具制造商已經(jīng)再次檢查可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭，尋求克服他們設(shè)計(jì)中固有的切削力不平衡的缺點(diǎn)的方法。這些產(chǎn)品系列中最近的研發(fā)成果之一是 Sandvik Coromant公司（Fair Lawn, New Jersey）推出的CoroDrill 880。據(jù)Sandvik產(chǎn)品專家Bruce Carter介紹，這種可轉(zhuǎn)位鉆頭的設(shè)計(jì)避免了由不平衡的切削力產(chǎn)生的問題，因此提高了生產(chǎn)率和孔的質(zhì)量，同時保持了刀片有四個可用切削刃的經(jīng)濟(jì)性。其中的關(guān)鍵是該公司稱作“分步技術(shù)”的概念。這個短語描述了刀片上切削刃“逐步”地進(jìn)入工件，據(jù)說可大大地降低與過去的可轉(zhuǎn)位鉆頭相關(guān)聯(lián)的徑向切削力。這個概念涉及兩種不同幾何角度的刀片和不同的切削特性。中心刀片具有一種明顯的不規(guī)則切削刃形狀，而外緣刀片結(jié)合了一種修光刃槽型。
在進(jìn)入工件的第一步中，中心刀片的外角接觸工件。這使得鉆頭以相對較低的徑向力開始切削，鉆桿的偏斜最小化。在第二步中，外緣刀片的外角接觸工件。這平衡了中心刀片產(chǎn)生的力。在第三步也即最后一步中，中心刀片的剩余部分開始切削。
Carter先生說，通過把切入過程分成三個相對較小的步幅，切削力減少到小于那些典型刀片鉆頭加工所產(chǎn)生切削力的一半，而且切削力相互之間的平衡導(dǎo)致入口處的鉆桿偏斜實(shí)際上被消除了。平衡的鉆入過程、較低的徑向切削力和偏斜量最小化的組合有如下的好處：
◆ 孔的精度更高。
◆ 進(jìn)給量有提高到100%的可行性，取決于工件材料。
◆ 在鉆削孔深達(dá)直徑四倍或更多倍時更有信心。
◆ 消除后續(xù)孔加工需求的可能性，取決于精度要求。
提到的另一個好處是該設(shè)計(jì)使得外緣刀片有四個完全可用的切削刃。如果進(jìn)給量高于0.005ipr，某些裝有方刀片的可轉(zhuǎn)位鉆頭會損失第四個切削刃。可是有了分步技術(shù)，與眾不同的中心刀片形狀可在進(jìn)給量高達(dá)0.013ipr時仍能保護(hù)第四個切削刃。
最后Carter先生指出，外緣刀片上使用的修光刃技術(shù)能生成極佳的表面粗糙度，有了這種新設(shè)計(jì)即使進(jìn)給量更高也是如此。在試驗(yàn)中，在進(jìn)給量為0.004ipr時表面粗糙度可達(dá)到20微英寸（等于1英寸的百萬分之一）；而進(jìn)給量高達(dá)時表面粗糙度可達(dá)80到120微英寸。 |
