钻头切削参数表_中华文本库
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钻孔切削用量的选
（1）高速钢钻头钻削不同材料的切削用量
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微小孔钻削技术浅论
　　【摘 要】在零部件加工中，孔加工是非常重要的一项工艺，近年来随着科学水平的发展，微小孔的应用也越来越广泛，现在几乎在各个生产领域的产品中都能遇到微小孔加工问题，而且随着产品要求的提高，不仅孔径更小，孔深加深，而且对孔尺寸形状精度和表面粗糙度的要求也越来越高。本文提出在合理选用机床设备及刃具的情况下，通过调整切削参数，选择合理冷却方式，使用钻削方法加工微小孔并达到一定精度，节约加工成本。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7610204.htm　　【关键词】机床;夹具;微钻;切削要素 　　 一、机床及夹具的选择 　　 （一）机床的选择 　　 1.主轴转速要高;在使用小直径钻头时，主轴的高速化是必不可少的，高速主轴的配置是实现高速高精度孔加工不可缺少的条件。主轴转速要达到2r/min之间。 　　 2.主轴可直接供给冷却液;在钻削过程中，孔深与钻头直径的长径比在3以上的孔就可以称为“深孔”，而微小孔的孔深一般都会超过这个限度，所以必须特别注意排屑问题，最好选用带供油孔的钻头，以便进行稳定的加工。 　　 3.机床要具有高精度;钻床主轴径向和轴向跳动公差要≤0.003mm，钻孔位置尺寸公差要控制在±0.01mm。 　　 选择合适的机床，使微小孔的加工效率和精度得到较大提高，从而大幅度提升微孔加工水平和效益。 　　 （二）夹具的选择 　　 要保证钻孔的精度，钻头夹持系统的选择也至关重要，钻头的安装误差是影响加工精度和可靠性的主要因素。夹持系统应具有很高的夹持刚性和振摆精度，并具有良好的高速锁紧性。 　　 1.弹簧夹头系统 　　 与传统使用的三爪式钻夹头相比，使用更广泛的钻夹工具是具有高刚性、高振摆精度的弹簧夹头系统。插入式弹簧夹头系统具有可夹持钻头直径范围广、夹持刚性好、夹持精度高等优良性能。非常适合用于夹持转速达数万转的微小直径钻头。 　　 2.热胀冷缩式刀夹 　　 热胀冷缩式刀夹拥有回转对称的结构和小于0.003mm的圆跳动，能提供相当大的夹紧力。装夹时利用感应或热风加热使刀杆孔膨胀进行刀具的更换，然后采用风冷使刀具冷却到室温，利用刀杆孔与刀具外径的过盈配合夹紧，这种结构使刀具在高转速下仍能保持可靠的夹紧性能。 　　 二、刃具的选择 　　 （一）微钻材料的选择 　　 以往小直径钻头的材料一般都选用W6Mo5Cr4V2高速钢。这种材料碳化物细小，分布均匀，具有较强的抗弯曲强度、韧性，机械性能好。现在由于新材料的出现，涂层硬质合金与超细晶粒硬质合金钻头已经面市，过去因为硬质合金韧性不足，钻头加工可靠性较差，现在这些缺陷已基本消除，工具的抗折断机能、刚性和耐磨性等均远比高速钢钻头优胜。 　　 （二） 微钻的结构设计 　　 微钻的结构形状与标准大直径钻头一样，均由钻芯直径d0、螺旋角b、锋角2f等组成，但柄部形式和各结构参数有所不同。 　　 1.微钻柄部形式 　　 为了便于夹持，微钻的柄部一般制作为3mm左右的柱柄，切削部分根据尺寸要求制作，并有一个中间直径进行过渡，如一支直径为0.1524mm的钻头，钻削孔深为1.524mm，槽全长也制成1.524mm，但钻头工作部分直径不直接从槽尾连接到直径3.175mm的柄部，而是通过一个0.762mm中间直径加以过渡。这样增强了微钻的刚性及抗弯强度。 　　 2.钻芯直径d0――尽量增大 　　 小直径钻头的强度、刚性在很大程度上取决于钻芯的直径、螺旋沟槽与钻背宽度的比值。通常标准钻头的钻芯直径d0应是钻头直径d的0.125～0.15倍。容屑槽宽度q与钻背宽度p的比值一般是（1～1.3）：1，但是对于小直径钻头来说，应按以下数据来选定：d0=0.3dq：p=0.5：1 　　 3.螺旋角b――采用较小的螺旋角 　　 大直径标准钻头的螺旋角一般在25°～32°内变化。通常增大螺旋角，能获得较大的前角，使切削轻快，容易排屑，切削变形所需要的能量就小，相应地降低了切削温度。但是对于小直径钻头来说，增大螺旋角会减小端截面的面积，影响钻头强度，容易引起钻头振动和崩刃现象，另一方面，当螺旋角较小时，有利于切屑的排除，因而小直径钻头的螺旋角b一般取10°～15°比较合适。 　　 4.锋角2f 　　 锋角2f又称为顶角，它与切削厚度有如下关系 　　 ac=（f/2）sin（2f/2）=（f/2）sinf 　　 式中ac――切削厚度（mm） 　　f――每转进给量（mm/r） 　　 5.倒锥量的设计 　　 为了减小微钻上的应力，应制出倒锥量，即直径向柄部方向减小。倒锥量一般为0.005～0.127/100mm。根据生产实践，只要钻孔有深度，就需要倒锥量。特别是对钛合金等加工中出现“回缩”的材料，若没有适当的倒锥量，钻头将被胶结在孔里。 　　 三、切削要素的选择 　　 （一）冷却液及冷却方式 　　 小直径钻头在钻削时，由于排屑不畅，钻头温度升高较快，为了降低切削温度，减小切屑、工件和刀具接触面之间摩擦系数，提高小直径钻头寿命，提高孔的表面精度，必须进行充分的冷却。 　　 1.冷却液 　　 在钻削加工中应针对不同的被加工材质选用相应的切削液。如钻削不锈钢时需要向切削刃供给润滑性能高的切削液;而像陶瓷一类的材料会产生粉末状切屑，只有使用水溶性切削液才能有效排出碎屑。 　　 2.冷却方式 　　 钻削时，为了提高刃口冷却和排屑效果，可采用直接向切削刃供给冷却液的供液方式，以获得稳定的切削效果。也可采用内冷却的方式。 　　 （二）主轴转速 　　 微钻在加工中切削量非常小，为使微小直径钻头以最佳切削速度进行钻削，主轴应具备高速旋转功能，最高主轴转数约为每分钟3～5万转。 　　 （三）进给量 　　 被加工材料的硬度，对于确定微钻进给量有很大影响，如使用硬质合金钻头加工低碳钢时，进给量选用0.038mm/r，但加工塑料和合成材料时，进给量达到0.127mm/r。 　　 加工微小孔过程中，多用手动进给，进给力不容易掌握均匀，往往稍不注意就会使钻头损坏。由于小直径钻头的刚性较差，容易损坏弯曲，所以开始钻进时，进给力要轻，防止钻头弯曲和滑移，以保证钻孔始切的正确位置。进给时注意手劲和感觉，当钻头弹跳时，让它有一个缓冲范围，以防止钻头折断，有时只要很小的进给力。在微小孔钻削的生产实践中，多做创新，多思考，对于设备和刃具进行合理配置，使用通用机床也能加工出高精度的微小孔。 　　参考文献： 　　[1]《谈钻孔技术创新之路》，倪志福，《机械工人：冷加工》2000年第1期. 　　[2]《巧妙处理微孔钻头易折断的方法探讨》，褚春丽，《今日科苑》2008年第2期.
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PCB外形加工钻削工艺
来源：不详 作者：佚名日 16:32
[导读] PCB外形加工钻削工艺
钻削是PCB外形加工工艺中的重要一环，其中钻头选择尤为关键。以钻尖和刀体之间连接强度高而着称的焊接式硬质合金钻头
PCB外形加工钻削工艺
钻削是PCB外形加工工艺中的重要一环，其中钻头选择尤为关键。以钻尖和刀体之间连接强度高而着称的焊接式硬质合金钻头，能加工出表面粗糙度相当好、孔径公差小、位置精度高的孔。 当拧紧锁紧螺钉时，皇冠钻能达到焊接钻头一样高的进给量。　　许多人错误地相信钻孔加工一定是在低进给量和低速下才能完成。这在过去曾经是正确的，但今天的硬质合金钻头的情形就不同了。事实上，用户选择正确的钻头后就能大幅提高生产率并全面降低每孔成本。对于最终用户来说有四种基本形式的具备硬质合金切削刃的钻头可选择：整体硬质合金、可转位刀片、焊接硬质合金钻尖和可换硬质合金钻尖。每一种在特定的应用里均有其优点。第一种整体硬质合金钻头被用于现代的加工中心上。它由细颗粒硬质合金制造而成，并且有提高刀具寿命的TiAlN涂层，这些自定心的钻头因其特殊设计的切削刃而在大多数工件材料里获得极佳的切屑控制和排屑。整体硬质合金钻头的自定心的几何角度和良好的精度保证获得不需任何进一步加工的优质孔。可转位刀片钻头在钻削深度从2XD到5XD时覆盖很大的直径范围。它们既可用于旋转应用场合也可用于车床。对大多数工件材料而言这些钻头使用一种自定心的几何角度从而降低切削力并且切屑控制良好。焊接钻头加工的孔具有相当高的表面光洁度、较高的尺寸精度和良好的位置精度，无需进一步精加工。由于有冷却通孔，焊接钻尖钻头可用于加工中心、CNC车床或其它有足够稳定性和转速的机床。　　最后一种钻头形式将钢制的刀体和可换的叫做皇冠的整体硬质合金钻尖合在一起。这种钻头在提供和焊接钻头同等精度的前提下以更低的加工成本获得更高的生产率。这种具有硬质合金皇冠的新一代钻头提供精确的尺寸增量并且具有一种保证加工尺寸精度高的自定心几何角度。　　认真考虑公差和机床稳定性　　工厂应该根据加工上特定的公差来选择钻头。通常小直径孔的公差更紧。于是，钻头制造商通过指定公称孔径和上公差将钻头分类。在所有的钻头形式里，整体硬质合金组钻头的公差最紧。这使得它们成为钻公差极紧的孔的最佳选择。工厂能起往使用直径10mm的整体硬质合金钻头钻孔的公差为从0到+0.03mm。　　在一方面，焊接钻头或山高具有可换硬质合金皇冠的钻头加工出孔的公差为从0到+0.07mm。这些钻头经常是钻削生产加工的良好选择。可转位刀片钻头是工业界干重活的钻头。虽然它们的前期成本通常低于其它钻头，但这种钻头也具有最大的公差，依据直径/孔深比值公差可从0到+0.3mm。这意味着最终用户在需要孔的公差较大时可使用可转位刀片钻头，否则他们必须准备用镗刀进行孔的精加工。和孔的公差一起，工厂需要在选择过程中考虑机床的稳定性。因为稳定性对保证刀具寿命和钻削精度。工厂应该校验机床主轴、夹具和附件的状态。他们还应该考虑钻头的内在稳定性。例如，整体硬质合金钻头提供最佳的刚性，这使得它能得到很高的精度。　　在另一方面，可转位刀片钻头容易偏斜。这些钻头装有两个刀片--一个在中心的内侧刀片和在从内侧刀片向外延伸到边缘的刀片--最初只有一个刀片参加切削。这造成一种不稳定的引起钻头刀体偏斜的情形。而且钻头月长偏斜就越大。因此，工厂在使用4XD及以上的可转位刀片钻头时应该考虑在第一个毫米的加工时降低进给量并随后增加到正常进给量。焊接钻头和可换皇冠钻头被设计成两个对称的形成一种自定心几何角度的切削刃。这种稳定性高的切削设计允许钻头以全速的进给量进入工件。唯一的例外是当钻头和被加工表面不垂直时推荐在切入和切出时降低进给30%到50%。　　钢制钻头刀体允许轻微偏斜的发生，使它能成功应用于车床。而刚性好的整体硬质合金钻头可能容易折断，尤其当对工件定心不好时。不要忽视切屑很多工厂碰到排屑的问题。实际上，排屑差是钻削中最常见的问题，尤其是在加工低碳钢时。而且不管时使用什么样的钻头。工厂经常使用外冷却来解决这个问题，但是这仅对孔深小于1XD而且降低切削参数才行。否则，他们必须使用和孔径匹配的流量和压力的合适的冷却液。对于不具备主轴中心冷却的机床，工厂应该使用一种冷却液外转内装置。记住，孔越深排屑就越困难，而且需要更大的冷却压力。一直检查制造商推荐冷却液最小流量水平。在较低的流量下，降低进给量或许是必要的。检查生命周期成本生产率或每孔成本是影响当今钻削的最大动向。这意味着钻头制造商必须找到组合某些加工的办法而且还要开发能适应高进给量和高速加工的钻头。　　最新的有可换整体硬质合金刀头的钻头提供优越的经济性。取代要更换整个钻头刀体，最终用户只购买价格相当于重磨一支焊接钻头或整体硬质合金钻头的硬质合金刀头。这些皇冠更换方便而且精确，工厂能在一个钻头刀体上使用多个皇冠来钻削几个不同规格的空。这种模块化钻削系统降低直径从12mm到20mm的钻头的库存成本。　　另外，它消除当焊接钻头或整体硬质合金钻头重磨时需要备份钻头的成本。在审核每孔成本时，工厂还应该把总刀具寿命考虑进去。通常，对于工厂来说一支整体硬质合金钻头支能重磨7至10次，而一支焊接钻头只能重磨3至4次。另一方面，皇冠型式钻头的钢制刀体在加工钢件时至少可换20至30个皇冠。　　这里还有一个生产率的问题。焊接钻头或整体硬质合金钻头一定要重磨；因此，工厂倾向于降低速度以避免粘屑。但是可换刀头的钻头不必重磨，所以工厂能在加工时能用足进给量和速度而不用担心硬质合金材料的粘屑。
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钻、削基础应用知识
以钻尖和刀体之间毗连强度高而著称的焊接式硬质合金钻头能加工出概况粗拙度相当好、孔径公役小、位置精度高的孔。
当拧紧锁紧螺钉时，皇冠钻能达到焊接钻头一样高的进给量
良多工场错误地相信钻孔加工必然是在低进给量和低速下才能完成。这在曩昔曾经是切确的，但今天的硬质合金钻头的气象就分歧了。事实上，用户选择切确的钻头后就能年夜幅提横跨产率并周全降低每孔成本。
对于最终用户来说有四种根基形式的具备硬质合金切削刃的钻头可选择：整体硬质合金、可转位刀片、焊接硬质合金钻尖和可换硬质合金钻尖。每一种在特定的应用里均有其利益。
第一种整体硬质合金钻头被用于现代的加工中心上。它由细颗粒硬质合金制造而成，而且有提高刀具寿命的TiAlN涂层，这些自定心的钻头因其不凡设计的切削刃而在年夜年夜都工件材料里获得极佳的切屑节制和排屑。整体硬质合金钻头的自定心的几何角度和精采的精度保证获得不需任何进一步加工的优质孔。
可转位刀片钻头在钻削深度从2XD到5XD时笼盖很年夜的直径规模。它们既可用于扭转应用场所也可用于车床。对年夜年夜都工件材料而言这些钻头使用一种自定心的几何角度从而降低切削力而且切屑节制精采。
焊接钻头加工的孔具有相当高的概况光洁度、较高的尺寸精度和精采的位置精度，无需进一步精加工。因为有冷却通孔，焊接钻尖钻头可用于加工中心、CNC车床或其它有足够不变性和转速的机床。
最后一种钻头形式将钢制的刀体和可换的叫做皇冠的整体硬质合金钻尖合在一路。这种钻头在供给和焊接钻头齐截精度的前提下以更低的加工成本获得更高的出产率。这种具有硬质合金皇冠的新一代钻头供给切确的尺寸增量而且具有一种保证加工尺寸精度高的自定心几何角度。
当真考虑公役和机床不变性
可转位刀片钻头是工业界干重活的钻头。虽然它们的前期成本凡是低于其它钻头，但这种钻头也具有最年夜的公役，依据直径/孔深比值公役可从0到+0.3mm。这意味着最终用户在需要孔的公役较年夜时可使用可转位刀片钻头，否则他们必需预备用镗刀进行孔的精加工。
在所有的钻头形式里，整体硬质合金组钻头的公役最紧。这使得它们成为钻公役极紧的孔的最佳选择。工场能起往使用直径10mm的整体硬质合金钻头钻孔的公役为从0到+0.03mm。
在另一方面，焊接钻头或山高具有可换硬质合金皇冠的钻头加工出孔的公役为从0到+0.07mm。这些钻头经常是钻削出产加工的精采选择。
记住，孔越深排屑就越坚苦，而且需要更年夜的冷却压力。一向搜检制造商举荐冷却液最小流量水平。在较低的流量下，降低进给量或许是需要的。
和孔的公役一路，工场需要在选择过程中考虑机床的不变性。因为不变性对保证刀具寿命和钻削精度。工场应该校验机床主轴、夹具和附件的状况。
他们还应该考虑钻头的内在不变性。例如，整体硬质合金钻头供给最佳的刚性，这使得它能获得很高的精度。
在另一方面，可转位刀片钻甲等闲偏斜。这些钻头装有两个刀片--一个在中心的内侧刀片和在从内侧刀片向外延长到边缘的刀片--最初只有一个刀片加入切削。这造成一种不不变的引起钻头刀体偏斜的气象。而且钻头月长偏斜就越年夜。是以，工场在使用4XD及以上的可转位刀片钻头时应该考虑在第一个毫米的加工时降低进给量并随后增添到正常进给量。
焊接钻头和可换皇冠钻头被设计成两个对称的形成一种自定心几何角度的切削刃。这种不变性高的切削设计准许钻头以全速的进给量进入工件。独一的破例是当钻头和被加工概况不垂直时举荐在切入和切出时降低进给30%到50%。钢制钻头刀体准许稍微偏斜的发生，使它能成功应用于车床。而刚性好的整体硬质合金钻头可能等闲折断，尤其当对工件定心欠好时。
不要轻忽切屑
良多工场碰着排屑的问题。现实上，排屑差是钻削中最常见的问题，尤其是在加工低碳钢时。而且不管时使用什么样的钻头。
工场经常使用外冷却来解决这个问题，可是这仅对孔深小于1XD而且降低切削参数才行。否则，他们必需使用和孔径匹配的流量和压力的合适的冷却液。对于不具备主轴中心冷却的机床，工场应该使用一种冷却液外转内装配。
工场应该按照加工上特定的公役来选择钻头。凡是小直径孔的公役更紧。于是，钻头制造商经由过程指定公称孔径和上公役将钻头分类。
搜检生命周期成本
出产率或每孔成本是影响当今钻削的最年夜动向。这意味着钻头制造商必需找到组合某些加工的法子而且还要开发能顺应高进给量和高速加工的钻头。
最新的有可换整体硬质合金刀头的钻头供给优胜的经济性。庖代要改换整个钻头刀体，最终用户只采办价钱相当于重磨一支焊接钻头或整体硬质合金钻头的硬质合金刀头。这些皇冠改换便利而且切确，工场能在一个钻头刀体上使用多个皇冠来钻削几个分歧规格的空。
这种模块化钻削系统降低直径从12mm到20mm的钻头的库存成本。此外，它消弭当焊接钻头或整体硬质合金钻头重磨时需要备份钻头的成本。
在审核每孔成本时，工场还应该把总刀具寿命考虑进去。凡是，对于工场来说一支整体硬质合金钻头支能重磨7至10次，而一支焊接钻头只能重磨3至4次。另一方面，皇冠型式钻头的钢制刀体在加工钢件时至少可换20至30个皇冠。
这里还有一个出产率的问题。焊接钻头或整体硬质合金钻头必然要重磨；是以，工场倾向于降低速度以避免粘屑。可是可换刀头的钻头不必重磨，所以工场能在加工时能用足进给量和速度而不用担忧硬质合金材料的粘屑。
和焊接钻头或整体硬质合金钻头对比这种新式的皇冠型式的钻头还有更一致的刀具寿命。在良多情形下，重磨后的钻头达不到新钻头的机能。这是因为重磨时很难是切削刃外形和刃口修磨和新钻头一模一样。不适当的刃口修磨会使钻头更易粘屑，需要更年夜的扭矩或功率来加工，或生成更多的热量，从而缩短刀具寿命。
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