株洲熱鉆公司生產(chǎn)鎢鋼熱熔鉆頭的幾何形狀設(shè)計(jì)
熱熔鉆的幾何形狀是決定著高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工工藝的最關(guān)鍵因素，它是由摩擦壓力、摩擦速度、鉆孔效率和鉆孔質(zhì)量等方面的因素所影響。鉆頭采用圓錐形狀設(shè)計(jì)。一般來講，主軸轉(zhuǎn)速n和進(jìn)給力F一定時(shí)，摩擦鉆頭圓錐角度越大，則初始接
觸摩擦面積和速度就越大，所需摩擦功率越大，摩擦鉆頭與工件材料間的摩擦接觸壓強(qiáng)越小，摩擦鉆頭所克服的材料塑性變形的阻力越大，進(jìn)給力F的加大會(huì)降低鉆孔加工質(zhì)量；而摩擦鉆頭圓錐角度越小，則初始接觸的摩擦面積和速度就越小，使得摩擦加熱時(shí)間越長，但摩擦鉆頭與工件材料間的摩擦接觸壓強(qiáng)的增大會(huì)擠碎尚未達(dá)到熱塑性變形狀態(tài)的工件材料，降低鉆孔的加工質(zhì)量。因此，摩擦鉆頭圓錐角度不宜過大或過小。
通過設(shè)計(jì)幾種具有不同圓錐角度的鉆具進(jìn)行高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔的加工實(shí)驗(yàn)，根據(jù)比較鉆孔的質(zhì)量、效率及功率等各項(xiàng)指標(biāo)，從而確定出當(dāng)熱熔鉆頭的圓錐角度在30°至40°時(shí)，工藝效果最佳，鉆頭幾何形狀最為合理。
由于高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工技術(shù)是利用摩擦生熱的基本物理原理，在板型或者管型金屬材料工件上鉆孔，且在孔成型后會(huì)生成凸臺(tái)，所以鉆頭的角度極大的影響著鉆孔加工的質(zhì)量。鉆孔加工初始接觸時(shí)，必須有足夠的摩擦發(fā)熱功率才能軟化加工金屬材料，而進(jìn)給力F、轉(zhuǎn)速n和摩擦接觸面積就是影響摩擦發(fā)熱功率的主要因素。在進(jìn)給力F和轉(zhuǎn)速n一定的情況下，增大摩擦接觸面積，就會(huì)增大摩擦發(fā)熱的功率。但為了能夠鉆孔成孔，鉆具的鉆尖角頭必須具有一定的尖角形狀，所以在這里熱熔鉆頭端部就采用直角90°。
熱熔鉆頭端部的90°圓錐面的作用是增大鉆具與工件材料的初始摩擦速度和面積，使得摩擦鉆孔盡快產(chǎn)生足夠高的摩擦熱量，進(jìn)而讓加工金屬材料迅速升溫至熱熔溫度并達(dá)到熱塑性的變形狀態(tài)。