钻头作为孔加工中最为常见的(de)(de)(de)刀具，被广(guang)泛应用(yong)于机械(xie)制造中，特别是对(dui)于冷(leng)却装置、发电设(she)备的(de)(de)(de)管板和蒸汽(qi)发生器等(deng)零件(jian)孔的(de)(de)(de)加工等(deng)，应用(yong)面(mian)尤为广(guang)泛和重要。
一、钻削的特点
钻(zuan)(zuan)头通常有(you)两(liang)个主切(qie)(qie)削(xue)(xue)刃(ren)，加(jia)工时(shi)(shi)，钻(zuan)(zuan)头在回转(zhuan)的(de)(de)同时(shi)(shi)进行切(qie)(qie)削(xue)(xue)。钻(zuan)(zuan)头的(de)(de)前(qian)角由中(zhong)心(xin)轴(zhou)线至(zhi)外缘(yuan)越(yue)(yue)(yue)来(lai)越(yue)(yue)(yue)大，越(yue)(yue)(yue)接近外圆部(bu)分钻(zuan)(zuan)头的(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)越(yue)(yue)(yue)高，向中(zhong)心(xin)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)递减，钻(zuan)(zuan)头的(de)(de)旋转(zhuan)中(zhong)心(xin)切(qie)(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)为零。钻(zuan)(zuan)头的(de)(de)横刃(ren)位于回转(zhuan)中(zhong)心(xin)轴(zhou)线附近，横刃(ren)的(de)(de)副前(qian)角较(jiao)大，无容(rong)屑空间，切(qie)(qie)削(xue)(xue)速(su)度(du)低，因(yin)而会(hui)产生较(jiao)大的(de)(de)轴(zhou)向抗力。如(ru)果将横刃(ren)刃(ren)口修磨(mo)成DIN1414中(zhong)的(de)(de)A型或C型，中(zhong)心(xin)轴(zhou)线附近的(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)刃(ren)为正前(qian)角，则可减小(xiao)切(qie)(qie)削(xue)(xue)抗力，显著(zhu)提(ti)高切(qie)(qie)削(xue)(xue)性能。
根据(ju)工件形状、材料、结构、功能等的不(bu)同，钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)可分为很(hen)多种类(lei)，例如高速钢钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)（麻花钻(zuan)(zuan)、群钻(zuan)(zuan)、扁钻(zuan)(zuan)）、整体硬质合金钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)、可转位浅孔钻(zuan)(zuan)、深孔钻(zuan)(zuan)、套料钻(zuan)(zuan)和(he)可换头(tou)(tou)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)等。
二、断屑与排屑
钻(zuan)头的(de)切削(xue)是在空间狭窄的(de)孔中进行(xing)，切屑(xie)(xie)必须经钻(zuan)头刃沟排(pai)出，因此切屑(xie)(xie)形(xing)状(zhuang)(zhuang)(zhuang)对钻(zuan)头的(de)切削(xue)性能影响(xiang)很(hen)大。常见(jian)的(de)切屑(xie)(xie)形(xing)状(zhuang)(zhuang)(zhuang)有片状(zhuang)(zhuang)(zhuang)屑(xie)(xie)、管状(zhuang)(zhuang)(zhuang)屑(xie)(xie)、针状(zhuang)(zhuang)(zhuang)屑(xie)(xie)、锥形(xing)螺旋屑(xie)(xie)、带状(zhuang)(zhuang)(zhuang)屑(xie)(xie)、扇(shan)形(xing)屑(xie)(xie)、粉状(zhuang)(zhuang)(zhuang)屑(xie)(xie)等。
当切屑(xie)形状不适(shi)当时，将(jiang)产生(sheng)以下(xia)问题：
①细微切屑阻(zu)塞刃(ren)沟(gou)，影(ying)响(xiang)钻(zuan)(zuan)孔精(jing)度，降低钻(zuan)(zuan)头寿命，甚至使(shi)钻(zuan)(zuan)头折(zhe)断(如粉状屑、扇形屑等)；
②长切屑缠绕钻头(tou)，妨碍作业，引起钻头(tou)折损或阻碍切削液(ye)进入孔内(如(ru)螺旋屑、带(dai)状(zhuang)屑等)。
如何解(jie)决切屑形状不适当(dang)的问题：
①可分别或(huo)联(lian)合采用增大进(jin)给(ji)量、断(duan)续进(jin)给(ji)、修磨横(heng)刃(ren)、装断(duan)屑(xie)(xie)器等方(fang)法改善(shan)断(duan)屑(xie)(xie)和排屑(xie)(xie)效果，消除因切屑(xie)(xie)引起(qi)的问(wen)题(ti)。
②可使用专业(ye)的断(duan)(duan)屑(xie)钻头打孔。例如：在钻头的沟(gou)槽中增加设计的断(duan)(duan)屑(xie)刃(ren)将切屑(xie)打断(duan)(duan)成为更容易(yi)清除的碎屑(xie)。碎屑(xie)顺(shun)畅地沿着沟(gou)槽排除，不会发生在沟(gou)槽内堵塞的现(xian)象。因而新型断(duan)(duan)屑(xie)钻获得了比传统钻头流畅许(xu)多的切削效果(guo)。
同时短碎的铁(tie)屑(xie)使冷却液更容(rong)易(yi)流至钻(zuan)(zuan)尖，进(jin)一步改(gai)善(shan)了加(jia)工过程中的散热效(xiao)果(guo)和(he)切削(xue)性能(neng)。而且(qie)因为新增的断屑(xie)刃穿了钻(zuan)(zuan)头的整个沟槽，经过多次(ci)修磨之后依然能(neng)够保持其形状和(he)功(gong)能(neng)。除上述功(gong)能(neng)改(gai)善(shan)外，值得一提的是该(gai)设计(ji)强(qiang)化了钻(zuan)(zuan)体(ti)的刚性，显著地增加(jia)了单次(ci)修磨前钻(zuan)(zuan)孔(kong)的数量(liang)。
三、钻孔精度
孔(kong)的(de)精度(du)(du)主要由(you)孔(kong)径尺寸、位(wei)置精度(du)(du)、同轴度(du)(du)、圆度(du)(du)、表面粗糙度(du)(du)以及孔(kong)口毛刺等(deng)因素(su)构成。
钻削加(jia)工时(shi)影响被加(jia)工孔(kong)精度的因素：
①钻(zuan)头的装夹精度及(ji)切削条件，如刀夹、切削速度、进给量、切削液等；
②钻(zuan)头尺寸及(ji)形(xing)状，如钻(zuan)头长度、刃部形(xing)状、钻(zuan)芯形(xing)状等；
③工(gong)件形(xing)状(zhuang)，如孔口(kou)侧面形(xing)状(zhuang)、孔口(kou)形(xing)状(zhuang)、厚(hou)度(du)、装卡(ka)状(zhuang)态等。
1、扩孔
扩孔(kong)(kong)是(shi)由(you)加工(gong)中钻头的(de)摆动(dong)(dong)引起的(de)。刀夹的(de)摆动(dong)(dong)对孔(kong)(kong)径(jing)和孔(kong)(kong)的(de)定位精(jing)度(du)(du)影响(xiang)很大(da)，因此当刀夹磨(mo)损严重时(shi)应及(ji)时(shi)更(geng)换新刀夹。钻削小孔(kong)(kong)时(shi)，摆动(dong)(dong)的(de)测(ce)量及(ji)调(diao)整(zheng)均较困(kun)难(nan)，所以最(zui)好采用刃部与(yu)柄部同轴度(du)(du)较好的(de)粗柄小刃径(jing)钻头。使用重磨(mo)钻头加工(gong)时(shi)，造成孔(kong)(kong)精(jing)度(du)(du)下降的(de)原(yuan)因多是(shi)因为后面(mian)形状(zhuang)不对称所致。控制(zhi)刃高差可有效(xiao)抑制(zhi)孔(kong)(kong)的(de)切扩量。
2、孔(kong)的圆度
由于钻(zuan)头(tou)的(de)(de)(de)振(zhen)动(dong)(dong)，钻(zuan)出的(de)(de)(de)孔(kong)型很(hen)容易呈多(duo)边(bian)形，孔(kong)壁(bi)(bi)上出现像来(lai)复(fu)线的(de)(de)(de)纹(wen)路(lu)。常见的(de)(de)(de)多(duo)边(bian)形孔(kong)多(duo)为三(san)角形或五边(bian)形。产生三(san)角形孔(kong)的(de)(de)(de)原因(yin)(yin)(yin)是钻(zuan)孔(kong)时钻(zuan)头(tou)有(you)两个回转(zhuan)中(zhong)心，它们按每间隔600交换一(yi)次(ci)的(de)(de)(de)频率(lv)振(zhen)动(dong)(dong)，振(zhen)动(dong)(dong)原因(yin)(yin)(yin)主要是切(qie)削(xue)抗力(li)不平(ping)(ping)衡，当(dang)钻(zuan)头(tou)转(zhuan)动(dong)(dong)一(yi)转(zhuan)后(hou)，由于加工的(de)(de)(de)孔(kong)圆(yuan)度(du)不好，造(zao)成第二(er)转(zhuan)切(qie)削(xue)时抗力(li)不平(ping)(ping)衡，再次(ci)重复(fu)上次(ci)的(de)(de)(de)振(zhen)动(dong)(dong)，但振(zhen)动(dong)(dong)相位有(you)一(yi)定偏(pian)移，造(zao)成在孔(kong)壁(bi)(bi)上出现来(lai)复(fu)线纹(wen)路(lu)。当(dang)钻(zuan)孔(kong)深(shen)度(du)达(da)到一(yi)定程(cheng)度(du)后(hou)，钻(zuan)头(tou)刃带棱面(mian)与(yu)孔(kong)壁(bi)(bi)的(de)(de)(de)摩擦增大，振(zhen)动(dong)(dong)衰(shuai)减，来(lai)复(fu)线消失，圆(yuan)度(du)变好。这(zhei)种孔(kong)型从纵向剖(pou)面(mian)看孔(kong)口呈漏斗型。同样原因(yin)(yin)(yin)，切(qie)削(xue)中(zhong)还可(ke)能出现五边(bian)形、七边(bian)形孔(kong)等(deng)(deng)。为消除(chu)该现象，除(chu)对夹(jia)头(tou)振(zhen)动(dong)(dong)、切(qie)削(xue)刃高度(du)差、后(hou)面(mian)及刃瓣形状不对称等(deng)(deng)因(yin)(yin)(yin)素进行控制外(wai)，还应采取提(ti)(ti)高钻(zuan)头(tou)刚(gang)性、提(ti)(ti)高每转(zhuan)进给量、减小后(hou)角、修磨横刃等(deng)(deng)措施。
3、在(zai)斜(xie)面及曲面上钻孔
钻(zuan)头的(de)吃(chi)刀面或(huo)钻(zuan)透(tou)面为斜(xie)面、曲(qu)面或(huo)阶梯时，定位精度较(jiao)差，由于此时钻(zuan)头为径向(xiang)单面吃(chi)刀，使刀具寿(shou)命降低。
为提高定(ding)位精度(du)，可(ke)采(cai)取以下措施：
1.先钻中心孔；
2.用立铣刀(dao)铣孔座；
3.选用(yong)切入性好、刚(gang)性好的钻(zuan)头(tou)；
4.降低进给速度。
4、毛刺的处理
钻削加(jia)工中，在(zai)孔(kong)的(de)(de)入口(kou)及(ji)出口(kou)处会(hui)出现毛(mao)刺，尤其(qi)(qi)是在(zai)加(jia)工韧性大的(de)(de)材料及(ji)薄板时。其(qi)(qi)原因是当钻头(tou)快要钻透时，被加(jia)工材料出现塑性变(bian)形，这时本应由钻头(tou)靠近外缘部分刃(ren)口(kou)切削的(de)(de)三角(jiao)形部分受轴向切削力作用后变(bian)形向外侧弯曲，并在(zai)钻头(tou)外缘倒角(jiao)和刃(ren)带(dai)棱面(mian)的(de)(de)作用下(xia)进一(yi)步卷曲，形成卷边或毛(mao)边。
四、钻削的加工条件
一般的(de)(de)(de)钻(zuan)(zuan)头(tou)产品样册目录(lu)中有(you)按加工材(cai)料(liao)排列的(de)(de)(de)《基本切(qie)(qie)削(xue)(xue)用(yong)量参考(kao)表(biao)》，用(yong)户可参考(kao)其提(ti)供的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)用(yong)量选择(ze)钻(zuan)(zuan)削(xue)(xue)加工的(de)(de)(de)切(qie)(qie)削(xue)(xue)条件。切(qie)(qie)削(xue)(xue)条件的(de)(de)(de)选择(ze)是否适(shi)当，应通(tong)过试切(qie)(qie)削(xue)(xue)，根据(ju)加工精度、加工效率、钻(zuan)(zuan)头(tou)寿命等因(yin)素综合判(pan)断。
1、钻(zuan)头(tou)寿(shou)命(ming)与加工效率(lv)
在满足被加(jia)(jia)(jia)工(gong)工(gong)件技(ji)术要求(qiu)的(de)前(qian)提下(xia)，钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)的(de)使(shi)用(yong)(yong)是否得(de)当(dang)，主(zhu)要应根(gen)据钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)使(shi)用(yong)(yong)寿(shou)命(ming)(ming)和加(jia)(jia)(jia)工(gong)效率(lv)来(lai)综合衡(heng)量(liang)(liang)(liang)。钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)使(shi)用(yong)(yong)寿(shou)命(ming)(ming)的(de)评价指标(biao)可(ke)选用(yong)(yong)切(qie)(qie)削路程；加(jia)(jia)(jia)工(gong)效率(lv)的(de)评价指标(biao)可(ke)选用(yong)(yong)进(jin)给(ji)速(su)(su)(su)度(du)(du)。对(dui)于高速(su)(su)(su)钢(gang)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)，钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)使(shi)用(yong)(yong)寿(shou)命(ming)(ming)受回转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)度(du)(du)的(de)影(ying)响(xiang)(xiang)较大(da)，受每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)的(de)影(ying)响(xiang)(xiang)较小(xiao)，所以可(ke)通过(guo)增(zeng)大(da)每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)来(lai)提高加(jia)(jia)(jia)工(gong)效率(lv)，同时保证较长的(de)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)寿(shou)命(ming)(ming)。但应注意：如果每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)过(guo)大(da)，切(qie)(qie)屑(xie)会(hui)增(zeng)厚，造成(cheng)断(duan)屑(xie)困难，因此必须通过(guo)试切(qie)(qie)确定能顺利断(duan)屑(xie)的(de)每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)范围(wei)。 对(dui)于硬(ying)质合金(jin)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)，切(qie)(qie)削刃负前(qian)角方向磨(mo)有(you)较大(da)倒角，每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)的(de)可(ke)选范围(wei)比高速(su)(su)(su)钢(gang)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)小(xiao)，如加(jia)(jia)(jia)工(gong)中每转(zhuan)(zhuan)进(jin)给(ji)量(liang)(liang)(liang)超过(guo)该范围(wei)，会(hui)降低钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)使(shi)用(yong)(yong)寿(shou)命(ming)(ming)。由于硬(ying)质合金(jin)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)的(de)耐热(re)性高于高速(su)(su)(su)钢(gang)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)，回转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)度(du)(du)对(dui)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)寿(shou)命(ming)(ming)的(de)影(ying)响(xiang)(xiang)甚(shen)微(wei)，因此可(ke)采用(yong)(yong)提高回转(zhuan)(zhuan)速(su)(su)(su)度(du)(du)的(de)方法来(lai)提高硬(ying)质合金(jin)钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)的(de)加(jia)(jia)(jia)工(gong)效率(lv)，同时保证钻(zuan)(zuan)头(tou)(tou)寿(shou)命(ming)(ming)。
2、切(qie)削液的合理使用
钻头的(de)(de)(de)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)是在空间狭窄的(de)(de)(de)孔中进行，因此切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)种(zhong)类及(ji)给注方式对钻头寿命及(ji)孔的(de)(de)(de)加工精(jing)度有(you)很大(da)影响(xiang)。 切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)可分为(wei)水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)非水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)两大(da)类。非水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)润滑(hua)性(xing)(xing)(xing)、浸润性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)抗(kang)粘接性(xing)(xing)(xing)较(jiao)好，同(tong)时还具有(you)防(fang)锈作用(yong)(yong)。水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)冷却性(xing)(xing)(xing)较(jiao)好，不发烟和(he)(he)无可燃性(xing)(xing)(xing)。出(chu)于(yu)对环(huan)境保护的(de)(de)(de)考虑，近年(nian)来水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)量较(jiao)大(da)。但是，如果水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)稀释倍率(lv)不当或(huo)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)变质，会大(da)大(da)缩短刀(dao)具使用(yong)(yong)寿命，所以(yi)使用(yong)(yong)中必须加以(yi)注意(yi)。不论是水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)或(huo)非水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)(xing)切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)，使用(yong)(yong)中都必须使切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)充分到达切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)点，同(tong)时对切(qie)(qie)(qie)削(xue)(xue)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)流量、压力、喷嘴数、冷却方式(内冷或(huo)外冷)等都必须严(yan)格控制。
五、钻头的重新刃磨
钻头重磨判别
钻头需重(zhong)新刃磨的判别标准为：
1.切削刃(ren)刃(ren)口、横(heng)刃(ren)、刃(ren)带棱(leng)面的(de)磨损量；
2.被加工孔的尺(chi)寸精度及表面(mian)粗糙度；
3.切屑(xie)的(de)颜(yan)色(se)、形状；
4.切削抗力(主轴电流、噪(zao)音(yin)、振动等间(jian)接值) ；
5.加工数量等。
实际(ji)使用(yong)(yong)中(zhong)应根据具体情况(kuang)，从上述指标(biao)中(zhong)确(que)定(ding)准(zhun)(zhun)确(que)、方便的(de)(de)判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)标(biao)准(zhun)(zhun)。采用(yong)(yong)磨(mo)(mo)损量作(zuo)为(wei)判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)标(biao)准(zhun)(zhun)时，应找出经济性最(zui)好(hao)的(de)(de)最(zui)佳重(zhong)(zhong)(zhong)磨(mo)(mo)期。由于主要刃(ren)磨(mo)(mo)部(bu)位为(wei)头部(bu)后面和横刃(ren)，如(ru)钻头磨(mo)(mo)损量过(guo)(guo)大(da)，刃(ren)磨(mo)(mo)耗(hao)时多，磨(mo)(mo)削量大(da)，可重(zhong)(zhong)(zhong)磨(mo)(mo)次(ci)数减少(刀具的(de)(de)总(zong)使用(yong)(yong)寿(shou)命=重(zhong)(zhong)(zhong)磨(mo)(mo)后的(de)(de)刀具寿(shou)命×可重(zhong)(zhong)(zhong)磨(mo)(mo)次(ci)数)，反(fan)而会(hui)缩短(duan)钻头的(de)(de)总(zong)使用(yong)(yong)寿(shou)命；采用(yong)(yong)被(bei)加工(gong)孔(kong)的(de)(de)尺寸精度作(zuo)为(wei)判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)标(biao)准(zhun)(zhun)时，应用(yong)(yong)柱规(gui)或(huo)限(xian)规(gui)检查(cha)孔(kong)的(de)(de)切扩量、不直(zhi)度等(deng)，一旦超过(guo)(guo)控制值(zhi)，应马上重(zhong)(zhong)(zhong)新刃(ren)磨(mo)(mo)；采用(yong)(yong)切削抗力作(zuo)为(wei)判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)标(biao)准(zhun)(zhun)时，可采用(yong)(yong)超过(guo)(guo)所设界限(xian)值(zhi)(如(ru)主轴电流(liu))立即自动(dong)停机(ji)等(deng)办法；采用(yong)(yong)加工(gong)数量限(xian)度管理(li)时，应综合上述判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)内容，设定(ding)判(pan)(pan)别(bie)(bie)(bie)标(biao)准(zhun)(zhun)。
钻头的刃磨方法
重新(xin)刃磨钻头时(shi)，最(zui)好(hao)使用钻头刃磨专用机床或万能工具(ju)磨床，这(zhei)对保证钻头使用寿命(ming)和加工精度非常重要(yao)。如(ru)原(yuan)来的钻型加工状态良好(hao)，可(ke)按原(yuan)钻型重磨；如(ru)原(yuan)钻型有(you)缺陷，可(ke)按使用目(mu)的适当改(gai)进后面形状和进行(xing)横刃修磨。
刃磨(mo)时应(ying)注意以下几点：
1.防止过热(re)，避免降(jiang)低钻头硬度；
2.应将钻头(tou)上的损伤(shang)(尤其是刃带棱(leng)面(mian)部(bu)位的损伤(shang))全部(bu)除去(qu)；
3.钻型应对称；
4.刃磨中注(zhu)意不(bu)要碰伤刃口，并应除去刃磨后的毛刺；
5.对于(yu)硬质(zhi)合(he)金(jin)钻(zuan)头(tou)，刃磨形状对钻(zuan)头(tou)性能(neng)影响很(hen)大(da)，出厂时的(de)钻(zuan)型(xing)是(shi)经科学设计、反(fan)复(fu)试验得(de)出的(de)最佳(jia)钻(zuan)型(xing)，因此(ci)重新(xin)刃磨时一般应(ying)保持原刃型(xing)。
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