钻头基础

钻头加工钻头（drill)「前端带切削刃、刀体有排屑槽的工具。主要是用于（）的工具」(JIS定義)钻头外径≒底孔径底孔的尺寸决定所需钻头库存精确到0.01㎜库存的压力大钻头定义钻孔钻头構成要素全長槽長柄長心厚刃带宽切削刃钻头有效钻孔深度≒溝長－１．５D（D=钻头直径）刃前角螺旋角中心刃钻头種類（以柄不同分类）直柄钻头锥柄钻头圆筒状柄部锥形的柄部钻头夹头铣刀夹套主軸自动钻床钻床加工中心OSG的方针：粗柄型钻头OSGﾃｸﾆｶﾙｾﾐﾅｰﾍﾞｰｼｯｸｺｰｽΦ4.1Φ4.1直柄钻头刃径与柄径相同Φ4.1→4.1Φ4.2→4.2Φ4.3→4.3Φ4.4→4.4刃径ｼｬﾝｸ刃径ｼｬﾝｸΦ4.1Φ6.0粗柄型钻头刃径与柄径不同刃径4.05～Φ6.0→直柄6.0改大柄径→提高剛性粗柄型刀柄的特徴EX-GDREX-SUS-GDR•因为采用与铣刀刀柄一样的尺寸管理，所以铣刀夹头更方便通用。•柄径的公差范围设为７的高精度•柄部于刃部都采用同样的高硬度处理，以保证高精度一般钻头夹头因握力不足导致无法实现高进给钻头夹头和铣刀夹头钻头夹头铣刀夹头锋角小锋角例：α=90°一般的锋角例：γ=118°大锋角例：β=150°锋角和切削阻力ＵＵ锋角和实际切入量ＬｔｔｆｆＬ（切れ刃長さ）（切りくず厚さ）螺旋角小螺旋角例：β=12°一般的螺旋角例：β=30°大螺旋角例：β=40°切屑的流向螺旋角与前刀角前刀面后刀面切削刃工件前刀角后刀角切屑横刃尽量减少可以使钻头更容易进入工件，也能提高底孔位置精度和有效切断碎屑。有中心刃无中心刃切屑阻力横刃横刃中心刃100(%)137(%)125(%)5001000f=0.4f=0.2530725660300420430每转进给量(mm/rev.)100(%)140(%)143(%)中心刃与切削阻力切削阻力（Ｎ）Ｒ中心刃直线中心刃波形中心刃中心刃ＯＳＧR-中心刃•中心刃•回锋EX-GDRR中心刃切断碎屑可以有效避免碎屑卷缠(1)因为无横刃所以切入性能出色(4)容易切断碎屑(３)底孔位置精度高(2)高剛性槽＋R中心刃最佳组合高剛性・低切屑阻力実現特徴R-中心刃的特長GOLDDRILL底孔位置精度XY+0.05+0.1mmXY+0.05+0.1mm钻头被削材加工孔深切削速度进给速度悬长EX-GDSΦ6S45C25mm25m/min0.15mm/rev40mm钻头被削材加工孔深切削速度进给速度悬长EX-GDRΦ6S45C25mm25m/min0.15mm/rev58mmGOLDDRILL拡大量0.05100200300400500切削個数（孔）00.100.15加工底孔拡大量（）mm钻头被削材加工孔深切削速度进给速度切削油Φ8.5S45C25mm25m/min0.14mm/rev不水溶性油一般EX-GDS容屑槽的形状名称一般型高剛性平槽芯厚0.1～0.25D0.2～0.35D0.3～0.45D用途・特徴碎屑收容性强（一般用）高进给时使用的设计须配合低切屑阻力的中心刃设计（R中心刃）兼顾刚性与槽宽的设计深孔用形状（Ｄ指钻头直径）提高进给量的好处增加每转进给量的话可以：提高加工效率每孔加工的转数减少可以减少磨耗。切屑会变厚，更易切断例１０ｍｍ深底孔加工f＝０．０５ｍｍ／ｒｅｖ时每孔２００转完成f＝０．２０ｍｍ／时每孔５０转完成４倍切削速度和进给量对寿命的影响如何？・提高切削速度的话，寿命急遽下降！切削速度：V　(m/min)加工穴数送り量：ｆ　(m/rev)加工穴数・改变进给量却对寿命无明显影响退刀加工深孔加工时碎屑难以完全排出时，中途停止前进，把钻头提起后再重新继续加工的方式称为退刀加工＝STEP加工无退刀加工フィードピック分步加工ステップ退刀加工不同的退刀方式与钻头寿命•退刀量都有最佳设定值•(約0.5D).•水溶性比较好•无退刀一般不会降低寿命過多退刀却会成为寿命低下的原因0102030405060切削長（m）ノンステップ1/6Dステップ不水溶性水溶性被削材ＳＵＳ３０４钻头ＥＸ－ＧＤＲφ６孔深２４ｍｍ切削速度１０ｍ／ｍｉｎ进给量０．１５ｍｍ／ｒｅｖ无退刀加工效率最高，所以应该推行。1/2Dステップ钻头材質工具材料工具鋼焼結合金高速度工具鋼(SKH)合金工具鋼(SKS)炭素工具鋼鋼(SK)超硬合金ＣＢＮ，ダイヤサ－メットセラミック溶解HSS粉末HSSSKH51V2SKH53V3SKH55Co5SKH56Co8SKH59Co8CPMCo5V5XPMCo10V5超微粒子(Z)一般(P,M,K)耐摩耗性大耐靭性大ＯＳＧ钻头的主要涂层颜色硬度(HV)摩擦係数氧化温度付着力涂层黄金２００００．４５００°ＴｉＮ２７０００．３４００°○ＴｉＣＮ黒紫２８０００．３８５０°ＴｉＡｌＮ黒８００００．０５６００°DIAMOND灰紫TiNｺｰﾄVｺｰﾄWX・FXｺｰﾄDIAｺｰﾄＯＳＧ钻头系列ＥＸ－ＧＤＲ、ＧＤＳＥＸ－ＨＯ－ＧＤＲＥＸ－ＳＵＳ－ＧＤＲ、ＧＤＳＥＸ黄金钻头ＯＳＧＤｒｉｌｌｓ超硬合金钻头ＦＳ－ＧＤＮ、ＧＤＳＦＴ－ＧＤＮ，ＧＤＳＦＢ－ＧＤＳＤ－ＧＤＮＳＨ－ＤＲＬＶＰ黄金钻头ＶＰ－ＧＤＲＶＰ－ＨＯ－ＧＤＲＶＰＨ－ＧＤＳＶＰ黄金钻头・ＶＰ－ＧＤ可以取代旧式硬质合金钻头进行高速加工・ＶＰ－ＨＯ－ＧＤ更高速加工（在高速钢钻头里达到极速）可以取代硬质合金焊接式钻头・ＶＰＨ－ＧＤＳ５０ＨＲＣ的調質鋼用、高抗張力鋼VP-ＸＰＭ填补了硬质合金和高速钢之间的空白VP-黄金钻头粉末ﾊｲｽ＋TiCN系複合多層（V)ｺｰﾃｨﾝｸﾞ高速加工用ﾊｲｽﾄﾞﾘﾙﾊﾞﾘｴｰｼｮﾝﾚｷﾞｭﾗ形VP-GDR調質鋼用VPH-GDS油穴付きﾚｷﾞｭﾗ形VP-HO-GDR厚い心厚、R型ｼﾝﾆﾝｸﾞ、ﾙｰﾏ型ｼｬﾝｸＶＰＨ－ＧＤＳ的特徴•以４０～５０ＨＲＣ調質被削材为加工对象而开发的中硬度钢用钻头。•设计为高刚性形状、心厚也达到钻头直径的３０％。•母材＝高級粉末高速钢ＸＰＭ涂层＝Ｖ涂层（ＴｉＣＮ）・・調質鋼和高抗張力鋼加工・・調質鋼用（中硬度鋼）钻头ＳＫＤ６１加工实例020406080100120Ｎ社ドリルＥＸ－ＧＤＳＶＰＨ－ＧＤＳ切削速度６ｍ／ｍｍｉｎ进给量０．１６ｍｍ／ｒｅｖ孔深２５ｍｍ貫通切削油水溶性（５％）钻头直径φ８．５穴（５０ＨＲＣ）未能熟练使用硬质合金钻头时粉末高速钢钻头更能有效提高效率硬质合金钻头耐熱性、耐摩耗性高，难变形高效率化、長寿命化、孔精度高靭性低崩刃情况易发生VP钻头与硬质合金钻头几乎达到同效率加工比硬质合金钻头韧性更高、耐摩耗性也有保证稳定的高精度加工实现易发生崩刃状況・剛性低的機械上使用时・不安定的工件固定状态・孔深超过３Ｄ视为深孔加工ＶＰ－ＨＯ－ＧＤＲＶＰ－ＨＯ－ＧＤＲ他社带涂层硬质合金内冷钻头被削材ＳＭ４９０钻头径φ２４．５切削速度[m/min]４１．７６０进给量[mm/rev]０．３６０．２５转速[min-1]５４２７８０进给速度[mm/min]１９５１９５加工效率相同加工效率比較硬质合金钻头系列ＦＳ－ＧＤＮ、ＧＤＳ高速加工用ＦＴ－ＧＤＮ、ＧＤＳ一般加工用ＳＨ－ＤＲＬ高硬度鋼用Ｄ－ＧＤＮ铝合金高硅铝合金ＦＢ－ＧＤＳ一般加工用ＦＳ系列与ＦＴ系列的特徴一般加工用ＦＴ高速加工用ＦＳ母材ＪＩＳＺ２０强调耐折断性母材ＪＩＳＺ１０强调耐摩耗性ＦＳ和ＦＴ的分类使用一般加工用ＦＴ高速加工用ＦＳ高剛性的Ｍ／Ｃ必须保证治具的稳定干式加工専用機、机床转速无法大幅提升的低刚性机械治具不稳定，工件装夹不够稳固－使用環境－－被削材・切削条件－不锈钢鋼以外的多数被削材高速转动容易崩刃的不锈钢也可以加工低速转动一般加工用ＦＴ高速加工用ＦＳＦＳ和ＦＴ的分类使用ＦＳ、ＦＴφ２・３ＳＫＤ６１の加工0500100015002000切削速度３２ｍ／ｍｉｎ进给量０．０７ｍｍ／ｒｅｖ孔深７ｍｍ盲孔立式Ｍ／ＣＦＳ－ＧＤＳ１５２５孔１４９５孔加工孔数[孔]切削油水溶性（ＪＩＳＷ1種２号稀释倍率２０倍５０ＨＲＣＶＢＭ＝０．２ｍｍＦＴ－ＧＤＳ炭素鋼鋳鉄調質鋼高速加工用FS系列一般加工用FT系列調質鋼鋳鉄低炭素鋼炭素鋼工具鋼不锈鋼工具鋼低炭素鋼不锈鋼FSｼﾘｰｽﾞは良好な使用環境であれば、ｽﾃﾝﾚｽ鋼を除くほとんどの被削材で、優れた耐久性を示します。FTｼﾘｰｽﾞはﾁｯﾋﾟﾝｸﾞを生じ易いｽﾃﾝﾚｽ鋼や主軸回転数が十分に上がらない場合、小径である場合に有効です。FS・FTドリルの使い分け被削材別高速加工用FSｼﾘｰｽﾞ一般加工用FTｼﾘｰｽﾞ治具把持力低加工中心小径加工干式加工车床専用機加工中心治具把持力低干式加工小径加工専用機车床FSｼﾘｰｽﾞには、高剛性な高速ﾏｼﾆﾝｸﾞｾﾝﾀでﾜｰｸ保持のしっかりした状態が最適です。FSｼﾘｰｽﾞは、ﾜｰｸの保持力が不十分な場合や機械剛性がやや劣る場合、旋盤加工などでも安定して優れた耐久性を発揮します。FS・FTドリルの使い分け使用機械別心厚（0.３０～0.４５）D小螺旋角（１２°）・保证切削刃強度・提高切削油浸透性・保证钻头剛性・φ4mm以上采用R+W中心刃高硬度材加工用的钻头更重视刚性！Φ4以上采用R＋W中心刃以减低切屑阻力！SH-DRL的特徴高硬度用钻头(50～70HRC)Φ2～18.6FH-GDS/FH-GDN超微粒子硬质合金＋TiAlN複合多層（FX)涂层ﾞ心厚（0.45～0.55D）小螺旋角（２０°）φ1.2mm以上采用X中心刃高硬度鋼的小径底孔加工用ﾙｰﾏ型ｼｬﾝｸ可加工4０～6０HRC的高硬度材・SKD61・SKD11・HPM38・NAK80深孔加工为何如此困难……！？但今后深孔加工日益增多！如何是好・・・・汽车部件一般长钻头切削阻力加工深度→深钻头折断FTO-GDXL颠覆了深孔加工的普通观念逆刃構造使剛性上升内部給油槽面平滑的涂层小段切断呈微卷形碎屑关键是・・・切屑排出性ＦＸ涂层＆硬质合金母材Ｒ中心刃《加工条件》工具尺寸：φ６ｘ３０Ｄ被削材：Ｓ５０Ｃ切削速度：100m/min进给量：0.2mm/rev孔深：180mm盲孔惊世骇俗的３０Ｄ深孔无退刀加工！！