快速钻在数控加工中心上的应用

摘 要：介绍了快速钻的结构特点，加工时根据内孔的直径、精度等快速钻切削参数的合理选择及计算，在数控加工中心上的使用方法及注意事项等，有效地解决在数控加工中心上快速完成孔加工时的排屑、冷却和钻孔轴线歪斜等问题。

关键词：加工中心；快速钻；高效加工

快速钻主要应用于数控铣床、加工中心等高精度机床。适用于钻孔、扩孔，其复合刀具可以用于钻孔、沉孔、镗孔、铰孔和倒角。快速钻及其复合刀具的应用大大提高产品的加工效率。下面简单介绍该产品的应用及在加工过程中的注意事项。

1 切削用量计算

1.1 主轴转速

n（r/min）：主轴转速；Vc（m/min）：线速度；Dc（mm）：钻头直径

例：刀片线速度为100m/min，钻头直径为20mm，其钻头转速：

1.2 进给速度

Vf=Fr×n

Vf（mm/min）：每分进给速度；Fr（mm/r）：每转进给速度

例：主轴转速为1600r/min，每转进给速度为0.1mm/r，其进给速度：

Vf=0.1×1600=160（mm/min）

1.3 孔加工时间

T=■×60

T（S）：钻孔时间；H（mm）：孔深

例：钻一个直径为20mm，孔深为40mm的孔，进给速度为160mm/min，加工时间：

2 快速钻在加工中心上的使用方法

图1 在数控铣床和加工中心上的应用

在数控铣床和加工中心上选用快速钻加工孔时，首先要根据所要加工的孔径选择合适的钻头。以加工直径为30mm孔为例，如果孔径精度要求不高，我们可以直接用强力夹头夹持快速钻进行加工；如果钻孔后需要精镗，我们可以选用直径在28mm-29.5mm之间的快速钻进行粗加工；如果钻孔后需要铰孔，我们可以通过偏心套对钻头进行微量调整，调整范围为-0.2mm-0.4mm，调整方法如图1所示。

目前市场上常见的快速钻直径在14mm-60mm左右。

3 复合刀具的成功案例

如表1所示：

4 注意事项

（1）强烈推荐采用高压中心内冷却切削，有效避免切屑堆积、刀片破损以及已加工表面质量。

（2）使用外冷却方式钻削时，钻深不要超过1.5D；必须钻深时，推荐采用啄钻方式。

（3）使用前，应先检测刀柄刚性；尽量减小刀具与主轴轴线的偏差，以达到最佳钻削效果。

（4）避免在斜面、中凹面、凹凸不平面上钻孔，这样很容易使钻头偏离中心或使钻头崩刃。

（5）如果零件上已有预留孔，则该孔径不得超过成品尺寸的1/4，否则会引偏钻头。

（6）钻削有相贯孔或多层叠加在一起的零件时，进给量必须减小到推荐值的1/3左右。

（7）加工过程中，起钻削作用的刀片尽量使用刀尖圆弧半径大于0.4mm的刀片，以提高刀具使用寿命。

（8）快速钻在实际加工过程中，应经常查看主轴负载情况，根据主轴负载大小，适当调整切削用量，应避免主轴负载值超过100%。

（9）经常检查刀片磨损情况，还可以通过排出切屑的开关和颜色以及主轴负载值来确定刀片磨损情况，并及时更换刀片。

（10）快速钻磨损更换的刀片，大部分刀片的刀尖没有使用，还可以安装在数控车床的机夹刀杆上使用，降低加工成本。

上述快速钻在数控加工中心上使用的方法，是笔者在实践中不断探索、不断积累经验所得。有效地保证加工孔精度要求，提高了产品的质量和加工效率。不但提高了机床的利用率，而且提高了刀具的利用率，降低了产品的加工成本。