钻头的选用方法 上海理工大学附属工厂 （２０００９３） 孙家宁 １．整体硬质合金钻头 整体硬质合金钻头可加工的孔径范围是０．３～ ２０ｒａｍ，适合加工中、小直径的孔。其加工精度一般 可达ＩＴ８～９级，使用乳化液或切削液后加工表面粗 糙度可控制在Ｒ １—２ｂｍ。由于各供应商提供的产品 在结构、尺寸系列、合金的材质与涂层等方面可能 有所不同。 选用时的注意事项如下： （１）钻头的螺旋刃长度与直径比（Ｌ／Ｄ） 有多 种规格，一般提供有２—３、４～５、６～７。根据加工 孑Ｌ的深度需求，宜选择Ｌ／Ｄ最小的一种，也就是钻 头越短越好，以有效提高钻头的刚度，有利保证加 工精度与钻头的寿命。 （２）整体硬质合金钻头有外冷与内冷两钟结构 内冷钻头从钻柄到钻尖有两条螺旋形切削液通道， 切削液可直接喷射到钻尖切削区域，冷却效果较好， 如图１所示。使用内冷钻头机床主轴需有中心出水 功能，或在主轴前端加装旁路进水刀柄。由于整体 硬质合金内玲钻头的工艺限制，过小直径钻头难以 制造。内冷钻头的最小规格是多少各厂家数据不同， 最小的直径可做到３ｍｍ。 图１内冷却钻头 （３）钻头的刀柄结构有圆柱柄和侧固柄两种 圆柱柄钻头需通过刀柄中的弹性夹套加紧，定位精 度较高，加工孔的精度达ＩＴ８～９级。侧固式钻头用 侧固刀柄，如图２所示。用两个螺钉支紧，不用弹 性夹套，故刀柄成本略低。侧固刀柄定位精度略低 于圆柱柄，适用于加工孔的精度为ＩＴ９～１０级。特别 ７６ ｔ 蟊 参磊 －，‘硼 ’’‘冲 舡 要说明的是侧固式柄不能使用精度高的弹性夹套及 液压刀柄，否则容易使夹套及刀柄产生永久变形而 损坏。侧固柄又有平面形（图２ａ）和楔面形（图 ２ｂ）两种，楔面形在受到螺钉支紧力后，其分力可 防止钻头朝进刀方向移动，即在垂直钻孔时可防止 钻头脱落。 （ａ）平面形 （ｂ）楔面形 图２侧固式刀柄 （４）选择钻头的材质与涂层，主要根据是加工 材料加工铸铁、钢、不锈钢以及铝合金等不同的 材料，宜选用不同的材质与涂层。有关厂家均有不 同分类，选购时需向供应商咨询。 （５）一般整体硬质合金钻头钻尖锋角为１３０。～ １４０。，横刃经修磨成双后角型。但有些厂商提供专 用的刃形。例如锋角大于１８０。的内凹的铝合金的整 体硬质合金钻头，如图３所示，内凹刃使切屑流向 孔的中心，不易拉毛孔壁，有其特定的使用效果。 图３锋角大于１８０。的内凹刃钻 ２．焊接硬质合金钻头 焊接硬质合金钻头是在钻柄螺旋槽的尖端，焊 接上一块硬质合金钻尖，如图４所示。钻尖可多次 重磨，刀具成本低于整体硬质合金钻头，适用于直 径较大的钻孔工艺，加工范围是１０～３０ｍｍ。 焊接硬质合金钻头一般制成内冷结构，柄部为 侧固式，适用于侧固式刀柄，能满足一般高效钻孔 工艺的需求。螺旋槽钻柄的长度也有Ｌ／Ｄ＝３—５几 种规格供选用。焊接钻头的材质也有几种，可按不 同的加工材料来选择。 图４焊接硬质合金钻头 ３．可换齿冠的硬质合金不重磨钻头 焊接硬质合金钻头虽成本较低，但需重磨、重 新涂层，大量生产使用时会给管理带来不便。近年 来，不少厂商研制了可换齿冠的硬质合金不重磨钻 头，如图５所示。刀柄内有切削液通道，齿冠（也 称刀头）与刀体用圆 柱头定位，弹性加紧 方式连接，更换方 便，重复定位精度较 高，加工精度可达 ＩＴ８级。一支钻体可 配用１ｍｍ范围内的不 同尺寸的刀头，并能 多次更换刀头重复使 图５可换齿冠的 用。刀头采用注射成 硬质合金不重磨钻头 型工艺，有较高材质均匀性。齿冠材质、涂层以及 刃口的倒棱参数，按加工工件的材料分为Ｐ、Ｍ、Ｋ、 Ｎ等类，分别适用与碳钢、不锈钢、铸铁以及有色 金属等。我们在大批量钻削不锈钢时，使用Ｍ型 ＴｉＡ１Ｎ涂层、切削速度为Ｖ＝９０—１００ｍ／ｍｉｎ、进给量 ＿厂＝０．２５～０．３ｍｍ／ｒ。刀头寿命可达连续进钻３０ｍ左 右。这种钻头效率高，使用、更换、刀具管理均较 方便。 ４．可转位刀片钻头 可转位刀片钻头也称可转位浅孔钻、ｕ形钻， 适合用于Ｌ／Ｄ＜５的中等直径孔加工，可在车床、钻 床上使用。如图６所示，可转位刀片交错分布在钻 头的两边，保证切屑分断，排除顺畅。切削背向力 相互抵消，合力集中为轴向力，保持了钻头有较大 一 的刚度，能胜任高速钻孔、镗孔等工艺。 图６可转位刀片钻头 可转位刀片使用凸三角形、四边形或特殊的凸 凹刃型，以控制良好的分屑、断屑效果。 图７所示为一种可转位刀片钻头切削图形，两 个刀片合理分工，中心刀片有凸刃钻出台阶有利定 心，中心刀片过中心内刃钻出１２８。锥面，可引导钻 轴不偏。外刀片刀刃安装出８９。主偏角，形成了１７８。 顶角，径向力极小，同时形成了１。的副偏角。主副 刀刃转角处有圆弧刃相连有利于修光。可转位刀片 钻头可用的切削参数为Ｖ＝１２０～１５０ｍ／ｒａｉｎ、厂＝０．０８ ～０．１８ｍｍ／ｒ，钻孔效率较高。 ２６。 ６９ 内刃１ ２ ３ ４四尖 外刃１ ２ ３ ４四尖 图７可转位刀片钻头切削图形 可转位刀片钻头如图８所示不像麻花钻那样有 图８可转位刀片钻头的钻镗功能 横刃定心、有两个外刃导向那样稳定，所以不能要 求孔径和中心距的精度较高，但刀具成本较低，适 合ＩＴ１１～１２级精度孔的粗加工。特别是这种钻头在 车床上钻孔后，可在同一工步立即进行镗孔，不需 更换刀具就能加工出台阶孑Ｌ。ＭＷ （收稿日期：２０１１０５１５） 参磊 冷加 ＇． 疗旭删ｗ盏 墨０ｌ—∽ｇ， Ｙ￣．ｕ．ｃ ｏｍ魍 ７０ ７０