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这是出现在日本机械切削加工梦想大赛的一个钻头,直径为0.01mm,长度不详(作者否定了之前的10cm说法)的钻头,这个钻头来自一家日本企业。
这家企业0.01mm钻头是有常备库存的,下图是其加工参数、工件材料、加工出的盲孔。
微钻的定义
一般按照来说,直径小于3.175的钻头,都可以称为微钻。但是在实际应用中。我们一般不会把1mm以上的当成我们加工意义上的微钻。今天所讨论的就是0.01-1直径的超微直径钻头。
微钻的应用在机械加工中,属于特殊领域, 我们一般称为超微细加工。比如线路板,喷油嘴,手机扬声器等。
要使微钻在使用中发挥高效率,必须考虑一系列因素:如钻头本身的各项要素、加工参数、孔深、安装的完善性及工件的结构等。如何把这些相互影响又对钻削过程十分敏感的因素处理好?这是微钻加工中不得不考虑的问题。
手机扬声器微孔
微钻的结构
首先微钻的主体结构与我们平时所见的钻头并没有什么本质区别。同样的螺旋槽,同样也有倒锥(倒锥大概1/100—1/200这是为了预防工件收缩的时候卡住钻头)。不同在于微钻为了提高刚性,大多使用阶梯式柄部,用一段中间直径来过渡刃径和柄径之间的巨大落差。以避免应力集中,造成钻头折损。
典型的微钻结构
微钻的应用
超微细加工时,最重要的两点因素,一个是速度,一个是精度。
首先说速度。我们都知道,因为恒定线速度的话,刀具直径越小,要求转速越高。比如我们以0.03钻头为例。在以5米线速度进行加工时要求转速为53035转。 也就是相当于10mm钻头的159转。
另一点,精度。这里所指的精度是说刀具装上机床之后一个综合跳动。一般微钻使用的时候,如果有条件的话,最好在各个转速都测一下钻头的跳动。跳动越小越好。比如日本大昭和公司的RSX型气动刀柄。使用空气静压轴承,可以在6万转转速时,径向跳动控制在0.001以内。就非常适合做超微细加工。