铝合金加工用刀具的使用研究一于捷1，于双（ 1.长春大学机械工程学院，吉林长春130022 2.长春市财政学校，吉林长春130052）上刀具的国产化以降低生产成本，成为当前国内整个机械加工领域亟待解决的问题。） ，女，山东省即墨县人，长春大学机械工程学院助教，博士生，主要从事数控机床可信性及其增长性研究。
0引言对铝合金压铸件的切削性能有重大影响的，甚至在特殊情况下起决定作用的，是硅晶粒的含量、大小、形状和分布情况。硅的特性在切削加工中随着其组织成份的不同而表现不同。工件材料中的硅，对刀具刀片起磨损作用，由于硅渗入金属铝基而提高了工件材料的强度，工件材料中的硅还起到了断屑作用，随着硅含量的增加，在同样的切削速度下刀具的耐用度曲线呈陡立形，寿命较短。
另外，铝合金硬度低熔点低，切削时易形成积屑瘤，造成被加工工件尺寸精度差，表面粗糙。
所以，在切削铝合金时，为得到理想的加工精度，必须选择合适的刀具。
1抛物线槽形钻头的特点及在锌、铝合金深小孔加工中的应用抛物线槽形钻头是德国GUHRING公司于1964年首先开发的，因而也称为GT钻，并已形成系列产品，它很快在汽车工业中推广使用，到1980年前后，其他国家也相继生产类似钻头。
深小孔加工历来都是一个令人头痛的问题。利用普通的麻花钻钻深小孔时主要存在以下的问题：（ 1）切屑排出和刃部冷却困难，刀尖温度高，钻深孔时要多次退刀，效率低（ 2）钻芯厚度小，刚性差，容易振动（ 3）横刃处有大的负前角，切削作用差，横刃长，轴向力大。
普通麻花钻头存在的以上问题使其在组合机及自动线加工过程中，经常出现打刀和孔钻偏现象。
而将普通麻花钻头的螺旋排屑槽改为抛物线形排屑槽所形成的抛物线钻头则具有以下的结构特点：（ 1）改变了钻头槽形，钻背宽度大幅度减小，钻背与容屑槽底相联处夹角大于90b，近于圆滑相联接，从而使容屑槽有效容屑空间增大，切削时便于切屑排出，冷却液易于进入。
（ 2）钻头厚度由普通的011d 0125d增大至013d 016d，刚性好。心厚向尾部无增量，便于深孔排屑。
（ 3）钻头螺旋角加大到35b 40b.钻头的螺旋角相当于刀具前角，增大螺旋角就相当于增大刀具前角，这样可以大大降低切削阻力，提高排屑能力。
尤其对于锌、铝合金效果更明显。
（ 4）增大钻芯顶角，标准麻花钻的顶角为b 120b，抛物线钻头的顶角为130b，顶角增大，前角增大，加大切削用量而减小切削宽度，扭矩降低。
（ 5）钻尖修磨至01075d，采用/十字刃磨法0，使轴向力减小20 30.
从图1可以看出，抛物线钻头的容屑空间大，排屑性能好，而且钻芯强度比相同规格的标准钻头长春大学学报好，特别适用于小孔加工。
我国上海工具厂、江西量刃具厂等单位近年来研制和生产了这种钻头，我们做了一些工艺试验，试验证明此种钻头很有推广价值。
2抛物线钻头加工锌合金深小孔的试验研究化油器厂生产卡车用07化油器上、中体上有许多较深的小孔，为了解决用标准麻花钻头加工时频繁出现的打刀和钻孔偏等问题，用抛物线钻头做了如下工艺试验：（ 1）抛物线钻头的排屑性能。
（ 2）抛物线钻头加工小孔时的直线性。
（ 3）抛物线钻头加工锌合金时，合理切削用量的选择。
（ 4）抛物线钻头加工锌合金时，其冷却液的选择。
下面表1是2锌合金的机械性能。
锌合金的机械性能抗拉强度NPmm伸长率D硬度HB为了研究抛物线钻头的排屑性能，首先在立式加工中心上，在相同的切削条件下做抛物线钻头和标准麻花钻头的排屑性能试验。
工艺试验条件如表2所示：刀具工件材料切削速度进给量冷却液线钻头及标准麻花钻头锌合金高效冷却液切削时发现，用标准麻花钻头切削时，切屑为螺旋状，如图2所示，而且切屑大多缠绕在钻头上使之很难排出，打刀现象严重。而用抛物线钻头切削时，切屑大多呈/ C0状，排屑流畅。图3为抛物线钻头加工时的切屑形状。
试验说明抛物线钻头的排屑性及断屑性都很好。
3合理切削用量的选择正确选择切削用量，对提高切削效率保证必要的刀具耐用度具有重要意义。
做刀具寿命试验时，选择了一批80mm，高锌合金圆柱体，在立式加工中心上用min、6000rPmin转速下做切削试验。试验发现，开始切削时，切屑皆为/ C0形屑，切削一段时间以后，切屑变成连续螺旋切屑而且甩得很厉害，此时认为刀具已磨损。图4是切削寿命试验曲线。
从切削寿命试验曲线可看出，用抛物线钻头加工锌合金时切削速度在40mPmin时比较合适。超过50mPmin时，刀具寿命比较低。另外，把磨损的刀具卸下后，用放大镜观察发现钻头的切削刃已磨损成锯齿状。
于捷等：铝合金加工用刀具的使用研究（一）1美2 A.帕普力斯。概率。随机变量与随机过程1美2 J. S.贝达特。相关分析和谱分析的工程应用黄长艺。机械工程测试技术基础[ M] .北京：机械另外，通过切削试验发现，用抛物线钻头加工孔时，其自定心性好，加工孔的直线性比标准麻花钻头加工的孔好得多。
4结论通过前面的论述，我们可看出引进设备刀具的国产化工作在我国已有一定的可能性。
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来源：中国刀具网
