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深孔钻削技术革新:全面解决方案与效能跃升深孔钻削技术革新:全面解决方案与效能跃升

来源:伊斯卡  作者:CNC刀具   2025-12-09 阅读:1486

深孔钻削的精度与效率瓶颈,正被硬质合金材料革新与结构创新打破,从IC948纳米涂层提升性能,到QUICK-3-CHAM三刃钻头实现金属去除率跃升50%,再到TRIDEEP分屑设计优化排屑,伊斯卡以材料、结构与工艺的协同突破,重新定义深孔加工效能边界。

 

01深孔钻削的挑战与创新趋势

如何界定一个钻孔操作是否属于深孔加工,并无统一标准。传统上,孔深与孔径之比达到或超过5倍的操作即被视为深孔钻孔。然而,随着金属切削技术的进步,这一标准已提升至孔深达孔径10倍甚至12倍的加工。如今,"深孔钻削"一词不仅指特深孔的加工,也涵盖了用于加工相对""孔和真正""孔的专门方法。

除了所有钻孔操作中普遍存在的挑战外,深孔钻削还有其特定的难点。一个主要问题是排屑不畅。在深孔钻削中,切屑堵塞在已加工的孔内会降低表面质量,并可能导致钻头断裂。"啄钻"方式虽能缓解此问题,但会降低生产效率并增加加工成本。另一项挑战是冷却液供给受限,这不仅削弱了有效切削所需的冷却和润滑效果,还会影响排屑效率。此外,钻杆刚性下降可能导致钻头偏斜、"跑偏"及振动——所有这些都会对加工精度和刀具寿命产生负面影响。

这些挑战推动了先进深孔钻削刀具的发展。新的设计聚焦于:高效可靠的排屑能力以防止堵塞;精准的冷却液供给以改善冷却润滑并辅助排屑;增强刀具刚性以承受变形和振动载荷;以及采用先进的切削材料以延长刀具寿命。因此,技术创新包括优化的容屑槽几何形状、强化的分屑切削刃、精密的内部冷却通道、硬质合金牌号的前沿涂层及其他新特性。伊斯卡扩展其深孔钻削产品线的最新成果,正是这些持续创新趋势的典范。


02新型硬质合金牌号提升抗磨损性能 

近期,伊斯卡推出了两款专门为BTA深孔刀具开发的新型硬质合金牌号。首款牌号IC948适用于使用焊接硬质合金钻头或可转位刀片的钻头,加工钢材和不锈钢(ISO PISO M应用组别)。该牌号采用亚微米级基体并配备纳米复合TiAlCrN PVD涂层,具有优异的抗氧化磨损和抗崩刃性能。

第二款牌号IC8355主要设计用于装配可转位刀片的钻头,加工碳钢、合金钢以及马氏体和铁素体不锈钢(ISO P应用组别)。其多层CVD涂层与后处理技术相结合,显著提升了耐磨性和抗断裂磨损能力,使刀具在中等至高速切削条件下都能保持更长的使用寿命。


03超长整体硬质合金钻头提升加工性能   

在直径通常不超过12毫米的小直径深孔钻中,整体式结构占据主导地位。自然,一体式结构在所有可行方案中能提供最高的刚性。然而,对于小直径整体深孔钻而言,如何最大限度地提高刚性、确保有效排屑并提供精准冷却,存在着相当大的难度,特别是在可用设计方案受限的情况下。

伊斯卡在其整体硬质合金深孔钻产品系列中新增了超长麻花钻,其切削深度与直径比分别达到30倍径、40倍径和50倍径,对应的直径范围分别为310毫米、38毫米和46毫米。这些钻头具有135度顶角、双刃带设计、抛光螺旋槽和螺旋内冷却通道。这些综合特性使其能够稳定、高效地在实心零件(主要材质为钢材,属ISO P应用组)中钻削小直径深孔。

近期,伊斯卡进一步扩展了整体深孔钻产品系列,新增了用于加工铸铁(ISO K应用组)的钻头。如上所述,这些钻头包含抛光螺旋槽和冷却通道,同时还采用三刃带设计和小角度螺旋槽,以进一步增强刚性并优化钻孔性能——其应用场景包括倾斜入口/出口工况以及交叉孔工况。(图1

 

 

新推出的钻头直径范围为312毫米,切削深度与直径比分别为16倍径、20倍径和30倍径。

04三刃设计理念助力生产效率提升
 

当寻求提升标准双刃钻头的生产效率且其他优化途径均已探索完毕后,增加容屑槽数量便成为下一个直观的改进方向。然而,提高金属去除率需要更大的有效排屑空间——即更大的容屑槽容积,但这会削弱钻体的结构性能,尤其在长径比大的加工场景中更为明显。

QUICK-3-CHAM系列装配式钻头最新推出的可换式三刃硬质合金钻头,实现了有效的平衡。其独特的容屑槽设计最大限度地降低了对强度与刚性的影响,使得在钻削深度达10倍径的孔时仍能显著提升生产效率。实际应用表明,该设计可实现金属去除率最高提升50%(图2

 

05优势组合 效能跃升 

在深孔钻削中,形成细小切屑能显著改善排屑效果,从而实现更高进给率并提升生产效率。为此,伊斯卡在多种深孔刀具设计中采用了切削刃的分屑几何方案,特别是在最新推出的TRIDEEP系列可换硬质合金刀片深孔钻中。(图3

 

该刀片采用具有分屑设计的主切削刃与用于保证精良表面质量的副修光刃,并选用先进的IC948硬质合金材质制造。相较前代深孔钻设计,新型钻具采用了增强钻体以提升强度并防止偏斜。

 

分屑效应、先进硬质合金材质与增强钻体结构的协同作用,极大促进了深孔钻削金属去除率的提升。标准深孔钻产品线专为高效加工深径比达25倍的孔洞而设计。此外,伊斯卡还可提供定制化的TRIDEEP解决方案,支持最大钻深达1650毫米。

 深孔加工长期以来始终是制造业面临的重大技术挑战。而伊斯卡创新推出的系列工具,正为突破这一技术瓶颈提供了可靠解决方案,使深孔加工效能获得显著提升。

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