高精度多功能鏜刀模塊

按 其切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀和多刃鏜刀;按其加工表面可分為通孔鏜刀、盲孔鏜刀、階梯孔鏜刀和端面鏜刀;按其結構可分為整體式、裝配式和可調(diào)式。圖1所示為單刃鏜刀和多刃鏜刀的結構。

單刃鏜刀刀頭結構與車刀類似，刀頭裝在刀桿中，根據(jù)被加工孔孔徑大小，通過手工操縱，用螺釘固定刀頭的位置。刀頭與鏜桿軸線垂直可鏜通孔，傾斜安裝可鏜盲孔。

單刃鏜刀結構簡單，可以校正原有孔軸線偏斜和小的位置偏差，適應性較廣，可用來進行粗加工、半精加工或精加工。但是，所鏜孔徑尺寸的大小要靠人工調(diào)整刀頭的懸伸長度來保證，較為麻煩，加之僅有一個主切削刃參加工作，故生產(chǎn)效率較低，多用于單件小批量生產(chǎn)。

雙刃鏜刀有兩個對稱的切削刃，切削時徑向力可以相互抵消，工件孔徑尺寸和精度由鏜刀徑向尺寸保證。

鏜刀桿由鋼、鎢基高密度合金或硬質(zhì)合金制成。合金鋼是最常用的刀桿材料，也有一些鏜刀桿制造商采用AISI 1144碳高速鋼。無論何種牌號的碳鋼和合金鋼，都有相同的彈性模量:E=30×106psi。一種常見的誤解是認為采用高硬度或高品質(zhì)鋼制造鏜刀桿可以減小撓曲量。而從撓曲計算公式可以看出，決定撓曲的變量之一是彈性模量而非硬度。

鎢基合金是采用粉末冶金技術加工制成。鎢、鎳、鐵、銅等高純度金屬粉末是燒結各種合金的典型元素，其中有些合金可用于制作鏜刀桿和其它刀柄。用于制作鏜刀桿的典型鎢基高密度合金牌號是K1700(E=45×106psi)和K1800(E=48×106psi)，用它們制成的鏜刀桿在以相同切削參數(shù)進行鏜削加工時，其撓曲量可比相同直徑和懸伸量的鋼制刀桿減小50%~60%。

用硬質(zhì)合金制成的鏜刀桿撓曲量非常小，因為其彈性模量比鋼和高密度鎢基合金高得多。制作鏜刀桿的典型硬質(zhì)合金牌號的碳化鎢含量為90%~94%，鈷含量為10%~6%，根據(jù)行業(yè)編碼規(guī)定，此類牌號屬于C-1(E=82×106~84×106psi)、C-2(E=85×106~87×106psi)或C-3(E=89×106psi)系列。

鏜刀片可采用硬質(zhì)合金、陶瓷、金屬陶瓷、PCD、PCBN等不同刀具材料制成。硬質(zhì)合金鏜刀片大多采用PVD或CVD涂層。例如，PVD TiN涂層適于加工高溫合金和奧氏體不銹鋼;PVD TiAlN涂層用途廣泛，適于加工大部分鋼、鈦合金、鑄鐵及有色金屬合金。這兩種涂層都涂覆于具有良好抗熱變形和抗斷續(xù)切削能力的硬質(zhì)合金基體上。此類硬質(zhì)合金基體含有約94%的碳化鎢和約6%的鈷，屬于行業(yè)編碼規(guī)定中的C-3和C-4系列，相當于ISO標準的K-10~K-20、M-10~M-25及P-10~P-20系列。

CVD涂層硬質(zhì)合金牌號適用于大部分鋼和鑄鐵材料的鏜削加工。CVD涂層是由TiN、Al2O3、TiCN及TiC等多層成分組成的復合涂層，其中每一層涂層都具有特定功能，不同的涂層組合能抵抗不同的磨損機制。典型的硬質(zhì)合金牌號由碳化鎢、碳化鉭及含鈷TiC等多元碳化物組成，屬于行業(yè)編碼規(guī)定中的C-1~C-4、C-5~C-7系列，相當于ISO標準中的K-10~K-30、M-10~M-45和P-05~P-45系列。

陶瓷刀片牌號包括氧化鋁(Al2O3)基和氮化硅(Si3N4)基兩大類。氧化鋁基陶瓷刀片又分為未涂層和PVD TiN涂層兩類牌號。未涂層牌號具有較好的韌性和耐磨性，推薦用于合金鋼、工具鋼和硬度大于HRC60的馬氏體不銹鋼的鏜削加工。涂層牌號則用于淬硬鋼、鑄鐵(硬度HRC45或更高)、鎳基及鈷基合金的精鏜加工。

氮化硅基陶瓷刀片包括雙層CVD涂層(一層是TiN，另一層是Al2O3)牌號和未涂層牌號。涂層牌號兼具良好的韌性和刃口耐磨性，推薦用于灰鑄鐵和球墨鑄鐵的鏜削加工。某些未涂層牌號具有優(yōu)異的抗熱沖擊性及抗斷裂韌性，而另一些牌號能夠吸收機械沖擊和保持良好的刃口耐磨性，此類牌號適于高溫合金的鏜削加工。具有高韌性的未涂層牌號推薦用于灰鑄鐵的粗鏜加工和斷續(xù)鏜削。

金屬陶瓷是由陶瓷材料(鈦基硬質(zhì)合金)與金屬(鎳、鈷)結合劑組合而成的復合材料。金屬陶瓷分為涂層牌號和未涂層牌號兩類。未涂層牌號硬度較高，具有良好的抗積屑瘤和抗塑性變形能力，用于光潔度要求較高的合金鋼精鏜加工。多層PVD涂層牌號(兩層TiN涂層之間夾一層TiCN涂層)可用于大部分碳鋼、合金鋼及不銹鋼的高速精鏜和半精鏜加工;用于加工灰鑄鐵和球墨鑄鐵時，也可獲得較長的刀具壽命和良好的表面光潔度。

聚晶金剛石(PCD)是由金剛石微粉、結合劑和催化劑在高溫、高壓下制成的超硬材料。PCD刀片是將PCD刀尖焊接在硬質(zhì)合金基體上制成的。PCD刀具最有效的用途是加工過共晶鋁合金(硅含量超過12.6%)。PCD刀具的切削刃能長久保持鋒利，超過了任何其它刀具材料。此外，PCD刀具適用于高速切削。

聚晶立方氮化硼(PCBN)的硬度僅次于PCD。市場供應的PCBN刀片有多種結構型式，如焊接式PCBN刀片(將或大或小的PCBN刀尖焊接在硬質(zhì)合金刀片上)、整體PCBN刀片、采用硬質(zhì)合金基體的全加工面PCBN刀片等。PCBN刀片牌號通常用于淬硬鋼、工具鋼、高速鋼(HRC45~60)、灰鑄鐵、冷硬鑄鐵以及粉末冶金材料的精鏜加工。PCBN的一個獨特性能是其室溫硬度與切削時的高溫硬度基本相同，這就使PCBN刀具在高速加工中可獲得比加工相同工件的其它類型刀具更長的刀具壽命。

用于鋼制鏜刀桿的鏜刀片型號有:CNMG 332、CNMG432和CNMG542;DNMG 332和DNMG 442;SNMG 432;TNMG 332和TNMG 432;VNMG 332和VNMG 432;WNMG 332和WNMG 432。鏜刀片的主要幾何角度有前角、刃傾角和余偏角。前角和刃傾角為負值，典型的前角值為-6°;刃傾角根據(jù)刀片形狀的不同，在-10°~-16°之間取值;余偏角與刀片形狀有關:CNMG和WNMG為-5°，DNMG和VNMG為-3°，TNMG為-1°，SNMG為15°。

用戶通過對刀片材料及幾何參數(shù)、刀桿材料及切削力進行認真權衡和優(yōu)選，就會使鏜刀的撓曲減至最小，加工出符合要求的孔。