直徑0.01的超微鑽頭,你見過嗎?細到你無法想象

  這是出現在日本機械切削加工夢想大賽的一個鑽頭,直徑為0.01mm,長度不詳(作者否定了之前的10cm說法)的鑽頭,這個鑽頭來自一家日本企業。

  這家企業0.01mm鑽頭是有常備庫存的,下圖是其加工參數、工件材料、加工出的盲孔。

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  微鑽的定義

  一般按照來說,直徑小於3.175的鑽頭,都可以稱為微鑽。但是在實際應用中。我們一般不會把1mm以上的當成我們加工意義上的微鑽。今天所討論的就是0.01-1直徑的超微直徑鑽頭。

  微鑽的應用在機械加工中,屬於特殊領域, 我們一般稱為超微細加工。比如線路板,噴油嘴,手機揚聲器等。

  要使微鑽在使用中發揮高效率,必須考慮一系列因素:如鑽頭本身的各項要素、加工參數、孔深、安裝的完善性及工件的結構等。如何把這些相互影響又對鑽削過程十分敏感的因素處理好?這是微鑽加工中不得不考慮的問題。

  


  手機揚聲器微孔

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  微鑽的結構

  首先微鑽的主體結構與我們平時所見的鑽頭並沒有什麼本質區別。同樣的螺旋槽,同樣也有倒錐(倒錐大概1/100—1/200這是為了預防工件收縮的時候卡住鑽頭)。不同在於微鑽為了提高剛性,大多使用階梯式柄部,用一段中間直徑來過渡刃徑和柄徑之間的巨大落差。以避免應力集中,造成鑽頭折損。

  

  典型的微鑽結構

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  微鑽的應用

  超微細加工時,最重要的兩點因素,一個是速度,一個是精度。

  首先說速度。我們都知道,因為恆定線速度的話,刀具直徑越小,要求轉速越高。比如我們以0.03鑽頭為例。在以5米線速度進行加工時要求轉速為53035轉。 也就是相當於10mm鑽頭的159轉。

  另一點,精度。這裡所指的精度是說刀具裝上機床之後一個綜合跳動。一般微鑽使用的時候,如果有條件的話,最好在各個轉速都測一下鑽頭的跳動。跳動越小越好。比如日本大昭和公司的RSX型氣動刀柄。使用空氣靜壓軸承,可以在6萬轉轉速時,徑向跳動控制在0.001以內。就非常適合做超微細加工。

  看一個視頻,更直觀地瞭解微鑽加工——

  

  視頻展示的是刀具上肯納的GOdrill微鑽,這種整體硬質合金鑽頭GODrill分為內冷和外冷兩種,不帶內冷的最小直徑為1mm,而帶內冷的最小直徑已達到1.5mm。鑽頭採用無刃帶設計,減少了摩擦生熱的產生;優化切痕用於微型鑽削,從而保證鑽中心沒有切屑流。

  (資料來源:金屬加工)

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