圖1:L/D為5~100的“Epoch Micro Step Borer”
圖2:可防止切屑流到頸部的“切屑阻止器”。切屑沿“→”方向流動

圖3:加工A5052時

圖4:加工SUS316時

圖5:“Epoch Micro Starter”的尖端形狀

圖6:加工C1100時

  日立工具2007年12月5日推出了微細孔加工用鉆頭“Epoch Micro Step Borer”(圖1)。可以用來加工L/D(深度/加工徑)最高達到100的微孔。主要用于汽車發動機中的噴嘴、模具的氣孔以及電子部件等。

  該鉆頭的一大特點是刃部長度(溝槽長度)僅為工具徑的約5倍。這是以步進式加工為前提設計的。另一個特點是通過增長非刃部(頸部),提高了剛性。

  但是,如果縮短溝槽長度,切屑就會流到頸部,并熔敷在頸部。與大多鉆頭一樣,該產品的頸部也比工具徑細。因此在溝槽部和頸部之間采用了名為“切屑阻止器”的構造(圖2)。阻止器的直徑與工具徑幾乎相同。也就是說,刀刃的外徑由尖端向頸部逐漸變細,在頸部前面恢復到原來的粗細程度。

  該阻止器的作用是,防止切屑朝頸部方向流動,而將切屑存留在尖端部分的槽內。在步進式加工過程中,將鉆頭上提后,切屑就會從孔中排出。儲存在鉆頭溝槽中的切屑,可以用冷卻劑除去。

  在鋁合金A5052上開50個直徑0.08mm、深度4mm(L/D=50)的孔時,每個孔的加工時間僅需5分鐘(圖3)。另外,在不銹鋼SUS316上開直徑0.5mm、深度15mm(L/D=30)的孔時,每個孔只需要2分鐘(圖4)。可以連續鉆300~500個孔。日立工具表示,利用放電加工時同樣的工件,每個孔需要8分鐘,最多可以加工5個孔左右。使用新產品所花費的加工費可比放電加工減少約70%。

  加工深孔而且希望獲得高真直度時,需要鉆高精度的引導孔。因此該公司還將上市Epoch Micro Step Borer用的定位鉆頭“Epoch Micro Starter”。可以用來鉆深度為孔徑0.6~0.7倍的引導孔。原來的引導鉆的尖端比較尖,而該產品是類似與球頭銑刀的R形狀(圖5)。可以開真圓度較高的引導孔。

  使用這種引導鉆,在上述加工SUS316時,可以獲得0.1mm的真直度。在銅C1100上加工直徑0.3mm、深度13mm(L/D=43)的孔時,真直度為0.009mm,孔內面的粗糙度(Rz)為0.84μm(圖6)。另外,關于工具徑為50μm的Epoch Micro Step Borer,由于Starter自身的加工比較困難,尚未準備可以支持的Starter。不過,由于對深孔的要求比較少,利用原來的引導鉆就可以實現。

  Epoch Micro Step Borer支持的工具徑為0.05~1mm、支持的L/D為5~100。頸部長度因用途而異,采用基于訂單的“輕松定制方式”(日立工具)。可以在接到訂單后1~2周內供貨。涂層除TiSiN類的“TH層”外,面向非鐵及陶瓷,還將選用不含氫的DLC (Diamond Like Carbon)涂層“s-DLC”。價格為幾千~10萬日元左右。由于在步進式加工中,加工L/D為50以下的孔時,需要調整上
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