钻头刃口修磨和强化对钻削加工的改善

图6   钻头横刃的改进

　　与高速钢钻头相比较，硬质合金钻头的加工条件更为苛刻。我公司在突缘上加工的螺钉孔工序中采用的硬质合金钻头，原加工数量和加工效率较低，我们也尝试进行了一些改进：

　　根据硬质合金材料硬度高的优势，采用大锋角140°从而加大切削前角，改变钻头受力情况，减小了切削力，使加工更为顺畅。依据所加工材料的特点对钻头的横刃部分进行改进，采用R型刃口过渡，在R型刃口基础上加大了横刃前角，钻心部分进行钻孔前先行切入定位，实现了自定心，取消了中心钻的工序，满足了位置度要求，并在直径处进行棱边的削边处理，形成保护刃，使钻头在钻出时不易造成崩刃，极大地提高了钻头的寿命。

　　此种结构对小直径的钻头改善尤为适用。现在我公司同步器车间加工二速同步器锁销孔直径为φ7.5mm，公差范围0～+0.016mm，每个零件上共加工6个孔，相对位置度要求0.05mm。

图7   改进后的钻头切削刃

　　涂层处理也是提高钻头使用寿命的一个重要的方法。根据加工条件采用不同的涂层可提高钻头的表面硬度和氧化温度，降低摩擦系数，大幅提高钻头的使用寿命。其中TiN涂层（涂层颜色为黄色）对高速钢类钻头的使用性能有很大的提高，可有效地提高高速钢钻头硬度，提高钻头的表面粗糙度并降低摩擦，改善钻削条件。而TiCN （涂层颜色为灰黑色）和TiALN（涂层颜色紫褐色）这两种涂层广泛应用在硬质合金材料的钻头上。这几种涂层材料的性能对比见表3。

表3   几种典型涂层材料的性能对比

　　刃口的强化（钝化）和涂层的结合可大大提高钻头的使用效果。其中对钻头的刃口强化（钝化）也是为涂层做准备，钝化使涂层材料有足够的结合表面。实践表明，通过刃口强化的钻头比未经强化处理的钻头使用寿命提高40%～50%。

　　结语

　　钻头由于其尺寸必须限制在孔的尺寸以内，而且受到自身结构的限制所以技术改进难度较大。但随着科学技术的进步，数控刃磨设备不断发展，麻花钻的设计、制造水平较以往有了很大改进。钻头作为孔加工刀具中最基本、最广泛的工具之一，在机械加工领域中得到了长足的发展和进步。【完】

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