金粉讲堂精彩回顾---浅孔钻关键技术及其在机加工中的应用

3月10日，株洲钻石技术专家倪高明做客金粉讲堂，通过视频讲解，带来了针对浅孔钻的关键技术及其在机加工中的应用，并同参与观众互动答疑，回复了浅孔钻应用中的各类问题。

 我们挑选了现场观众提出的一些典型问题，供大家参考学习

Q1：请问，浅孔钻，打软材料（Q235），总是铁屑缠绕，怎么改善？是提高转速，还是增大进给？谢谢

A：首选提高转速，次选提高转速的同时降低进给。

原理：由离心力公式F=m*v²/r可知，离心力的大小与线速度的平方成正比，随着转速提高，铁屑受到的离心力加大，更容易甩断，所以首选提高转速；随着进给的降低，铁屑厚度会变薄，强度会下降，有利于离心力将其折断。但是，进给降低对加工效率影响较大，因此次选。

Q2：今天用了一把浅孔钻，扩孔，侧壁有划痕是什么原因，怎么解决？

A：扩孔时有划痕的原因很多。我们按划痕产生的原因可以简单进行分类。可能性最高的，刀杆与孔壁发生刮擦。如转速太高（刀杆摆动明显）、进给过大（切削阻力导致刀杆变形）、悬伸太长（挠曲变形）；其次，为铁屑刮伤孔壁。可以选用断屑性能更好的槽型等；可能性最小的，旋转退刀时刀片刮伤孔壁。仔细观察一下是什么原因并做相应的调整进行。

说明：整硬钻头，结构对称，因此原则上其径向受力是可以互相抵消的。浅孔钻分内刃和外刃，结构天然不对称。因此，浅孔钻设计时会进行平衡计算，确保内刃、外刃受的切削力尽可能平衡掉。平衡计算预设前提是实体上钻孔（标准产品无法针对扩孔进行平衡计算，因为切削余量未知），用于扩孔时，浅孔钻平衡性反而会下降。所以，浅孔钻可以用于扩孔加工，但是不建议如此使用。

Q3：浅孔钻钻完后孔径变小怎么回事？

A：一般有两种可能。被加工材料硬度比较高，浅孔钻钻削时出现让刀现象，导致孔径变小；更大的可能还是刀片磨损导致的。

Q4：刀尖磨损如何避免？

A：首选要明确一个概念，正常的磨损不需要避免，反而是应该的，说明使用很合理。至于如何判断是否正常磨损，可以参考公司样本上面的图示。

Q5：浅孔钻压力一般多少合适？

A：推荐10bar左右，加工长铁屑时压力越大越好。

Q6：如何解决振刀问题？

A:优先选用抗振性能良好的刀具。如若发生振刀，适当降低转速和进给

Q7：浅孔钻加工后精度一般能到多少？

A：IT10~IT12是完全没有问题。一般来说，浅孔钻加工后孔的实际尺寸比公称尺寸大0.05~0.1mm。

Q8：钻头打316L不锈钢如何断屑？

A：参照样本，选择合适的刀片槽型和加工参数，一般都是断屑的。此外，加工时，尽可能采用内冷方式并加大冷却液流量与流速

Q9：浅孔钻一般加工深度可以达到多少？

A：标准产品可达5倍径。比如钻26mm孔，最大钻深可达130mm。

Q10：刀杆缠铁屑怎么办？

A：想办法断屑。长屑材料的断屑是个难题，请检查刀片槽型、参数选择是否合理，尤其是刀片槽型，必须要保证的。槽型没错的基础上，优先选择高转速低进给。具体参考Q1。

Q11：浅孔钻钻螺纹底孔可以吗？

A：满足公差要求的情况下，当然可以。对于特殊情况，可能需要进行非标订制。比如挤压丝锥螺纹底孔。

Q12：理论上浅孔钻是双刃镗刀加工孔，是这样的吗？

A：可以这样理解，这样理解更简单些。

Q13：浅孔钻可以用于精加工吗？

A：在条件适合情况下，浅孔钻确实能达到较高精度。但由于天然的不平衡性、刀杆的刚性等，浅孔钻主要还是用于孔的粗加工。对于孔径公差和孔壁粗糙度有特殊要求的，就需要增加后续工序，如扩孔、铰孔、镗孔等。

Q14：浅孔钻刀片可以修磨吗？

A：不建议修磨。

Q15：外冷，最多可以钻到几倍径？

A：外冷最多可以加工到5D，但出于刀片耐用度和加工质量考虑，还是推荐内冷。

Q16：浅孔钻最小直径可以做到多少？

A：常见浅孔钻最小直径一般从12mm开始。目前，见于公开报道的，浅孔钻最小直径可到8.5mm。

Q17：我想知道内冷孔是怎样做出来的？

A：浅孔钻内冷孔常见有两种。一种是“Y”型内冷孔，另一种是螺旋内冷孔，先用麻花钻或者枪钻钻孔，然后再对刀体进行扭转。“Y”型内冷孔对钻体芯厚有削弱，一般用于2D、3D浅孔钻较多。

Q18：如果遇到排屑不畅，怎么办？

A：如果常规措施无法解决排屑问题，可以用啄钻。我们不推荐啄钻原因还是因为刀尖寿命受影响。

Q19：浅孔钻可否用于钻孔+倒角加工？

A：标准浅孔钻无法进行钻孔+倒角。有两种解决方案，标准浅孔钻加配倒角环或者进行非标订制。

Q20：浅孔钻可否加工阶梯孔？

A：我们不推荐浅孔钻加工阶梯孔。首先，浅孔钻钻尖并非180度。另外，加工阶梯孔可以认为是扩孔，而我们是不推荐扩孔加工。原因见Q2。

Q21：浅孔钻不平，到底哪个刀尖先接触工件？

A：我们的设计原则是内刃刀片早几毫秒先接触工件。

Q22：如何确保钻头正确定位？

A：首先保证主轴（或者刀塔）的精度，精车碰到车床刀塔与主轴不同心的情况。然后选择跳动小一点的刀柄。其次选尽量短的钻头。

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Q23：可以插铣加工吗？

A：可以进行插铣，但有注意事项，具体可以参考样本技术资料。

Q24：浅孔钻可以钻多少个孔？

A：浅孔钻刀片寿命与很多因素有关。大概来说，刀片耐用度在20m左右。根据孔径、长径比即可换算成相应孔数。

Q25：适用叠板加工吗？

A：不适用。钻通时会出现圆片，存在二次切削。

Q26：浅孔钻可以在车床上使用吗？

A：完全可以。

Q27：MQL怎么样？用的效果？

A：我们一般说冷却液有三大作用：冷却、润滑、排屑。采用MQL方式，可以起到冷却和润滑作用，但排屑作用几乎没有，所以只能用于短铁屑材料且钻深3D以内。

Q28：打贯穿孔怎么样？

A：贯穿孔可以加工，但有很多注意事项。主要是两者孔径差异及相对位置关系。具体可参考样本资料。

Q29：出口的那个圆片如何防止反面切削或者倒角时挤进已钻好的孔里？

A：钻孔完成后建议清理圆片。

Q30：浅孔钻钻出的孔偏大还是偏小？有没有固定变化值？

A：一般来讲绝大部分偏大居多，偏小的情况也有。没有固定变化值的，不同材料不同参数的变化值都不一样。

Q31：刀片转位后孔径会变化吗？

A：内刃刀片转位后不影响孔径，外刃刀片会影响孔径，但都在可接受范围内。。

Q32：感觉钻通孔比钻盲孔更费钻头，是不是这样？

A：确实如此。钻盲孔时，内刃、外刃始终在切削，浅孔钻受力大体平衡。加工通孔时，内刃刀片先钻出，脱离工件，此时外刃刀片仍在切削，浅孔钻受力不平衡，相当于受到了冲击载荷。另外，加工盲孔时冷却液会回流将铁屑强制冲出孔外，通孔钻透时冷却液无法回流，此时铁屑容易堵塞，冷却效果大打折扣。此外，通孔要钻透时孔底剩余材料很薄，热量无法传导产生高温，如冷却不好极易烧伤钻头。所以，通孔即将钻透时，一般要降转，慢进给，加强冷却。

Q33：钻孔时哪种铁屑最好？

A：内刃容屑空间小，铁屑体积不宜过大，最好是宝塔型铁屑；外刃则是C型铁屑最好。

Q34：为什么浅孔钻寿命比整硬麻花钻低？

A：相比于麻花钻，浅孔钻结构不对称，因此平衡是相对的，不平衡是绝对的。此外，浅孔钻刀体一般采用合金钢制作，HRC50左右，相比硬质合金材料，刚性差距明显。

Q35：浅孔钻关键技术有哪些？

A：和麻花钻一样，槽型技术（刀片槽型决定断屑性能、刀杆槽型决定排屑性能）是其关键技术之一。此外，与麻花钻不同之处，平衡计算也是其关键技术之一。