如果被問(wèn)及常見(jiàn)的機(jī)械加工操作有哪些，技師和工具制造商基于自身經(jīng)驗(yàn)會(huì)有不同的答案。盡管答案不同，但均會(huì)包括鉆削加工。

鉆削是一種已使用上千年的加工工藝。其根源可追溯至古埃及，那時(shí)金字塔的建造者通過(guò)在石材上鉆孔來(lái)建造巨大的結(jié)構(gòu)。從當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，早期的加工方法較原始。隨著制造業(yè)工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，工件材料的進(jìn)步和對(duì)更高精度的需求，促使了鉆削技術(shù)的進(jìn)步。

在一些制造設(shè)備上，如需要機(jī)械加工的設(shè)備，鉆削是產(chǎn)品成形的一部分。對(duì)于其他類(lèi)型的制造，如食品生產(chǎn)，鉆削不是產(chǎn)品成形的一部分，但會(huì)用于機(jī)器和設(shè)施的維護(hù)。因此，可以確定地說(shuō)，孔加工是所有現(xiàn)代制造的關(guān)鍵工藝。

正如大多數(shù)人所知，鉆削可追溯至Stephen Morse于1863年獲得專(zhuān)利授權(quán)的麻花鉆發(fā)明。盡管鉆頭已經(jīng)生產(chǎn)了幾個(gè)世紀(jì)，但麻花鉆設(shè)計(jì)至今仍最為常見(jiàn)，而且是許多現(xiàn)代鉆削工具的基礎(chǔ)。

麻花鉆可通過(guò)其獨(dú)特的、延伸大部分鉆頭長(zhǎng)度的螺旋槽來(lái)識(shí)別。螺旋槽使切屑從孔內(nèi)排出，并使切削液到達(dá)工作區(qū)。麻花鉆的名稱(chēng)源自Morse開(kāi)發(fā)的加工工藝，即在圓形鉆頭胚料上加工出槽后扭轉(zhuǎn)而成。



可更換的硬質(zhì)合金刀頭通過(guò)模制而成，可與鉆體形狀吻合

現(xiàn)代麻花鉆通常由高速鋼制成，但鈷合金、整體硬質(zhì)合金以及鑲有硬質(zhì)合金刀頭的麻花鉆也很常見(jiàn)。麻花鉆有多種尺寸、長(zhǎng)度和柄部類(lèi)型，以基于工件材料產(chǎn)生長(zhǎng)屑或短屑來(lái)確定鉆尖角。類(lèi)型多樣化使麻花鉆在大多數(shù)加工場(chǎng)合成為必備的工具。

可轉(zhuǎn)位刀片或可換頭鉆頭

20世紀(jì)中葉，通過(guò)在包括鉆削加工的所有機(jī)械加工工藝中引入新的刀具設(shè)計(jì)和提高生產(chǎn)效率，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片極大地改變了切削刀具應(yīng)用方式。

因其具有多種優(yōu)點(diǎn)，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭已成為常用的切削工具?？赊D(zhuǎn)位鉆頭的鉆削效率比高速鋼鉆頭高4~5倍，從而帶來(lái)更快的周期時(shí)間。與高速鋼刀具相比，特別是用于切削難加工材料時(shí)，硬質(zhì)合金刀片還能延長(zhǎng)刀具壽命。

改進(jìn)的刀具耐用度、可進(jìn)行轉(zhuǎn)位或旋轉(zhuǎn)的能力，以及無(wú)需從機(jī)床取下刀體來(lái)更換刀片，這些均降低了與刃口更新相關(guān)的成本。可轉(zhuǎn)位鉆頭還可使操作者在非常規(guī)表面鉆起始孔，而此時(shí)采用其他鉆頭則會(huì)難以進(jìn)行。與大型高速鋼鉆頭不同，可轉(zhuǎn)位鉆頭需要導(dǎo)向孔。

隨著可轉(zhuǎn)位鉆頭的普及，工具制造商開(kāi)始研發(fā)帶硬質(zhì)合金可換頭鉆頭來(lái)擴(kuò)展該技術(shù)?？蓳Q頭鉆頭與可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭類(lèi)似，具有大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)，例如可提升鉆削效率、延長(zhǎng)刀具耐用度、降低維護(hù)需求和庫(kù)存成本。

二者的主要區(qū)別在于其設(shè)計(jì)。不同于在鋼制刀體的刀窩上安裝多個(gè)硬質(zhì)合金刀片，可換刀頭鉆頭在鋼制刀體的端部安裝一個(gè)硬質(zhì)合金刀頭，與可靠的麻花鉆有些類(lèi)似。與可轉(zhuǎn)位鉆頭相比，可換刀頭鉆頭可改進(jìn)孔的尺寸和精度。

制造小尺寸的多刀片可轉(zhuǎn)位鉆頭會(huì)遇到困難，因?yàn)殂@頭會(huì)變得脆弱，且有最小尺寸限制。曾有段時(shí)間不能生產(chǎn)出小尺寸的可轉(zhuǎn)位鉆頭。當(dāng)沒(méi)有所需的小尺寸可轉(zhuǎn)位鉆頭時(shí)，加工車(chē)間不得不采購(gòu)更昂貴的硬質(zhì)合金鉆頭，或接受高速鋼鉆頭的不足，或采用其他工藝?？蓳Q刀頭鉆頭填補(bǔ)了該空白，并在更小直徑加工時(shí)具有與可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭相同的優(yōu)點(diǎn)。

價(jià)格優(yōu)勢(shì)

購(gòu)買(mǎi)切削刀具時(shí)，成本是需要考慮的因素之一。采購(gòu)可轉(zhuǎn)位鉆頭及必要附件會(huì)很昂貴。當(dāng)產(chǎn)量很低時(shí)，可換刀頭鉆頭、可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭和一些高速鋼麻花鉆頭不是最經(jīng)濟(jì)的選擇。當(dāng)孔加工數(shù)量較低且孔尺寸大于12時(shí)，扁鉆（Spade drill）是理想選擇。



扁鉆的平面和直槽結(jié)構(gòu)可降低制造成本

在早期麻花鉆出現(xiàn)前，與鉆頭相似的扁鉆（與可換刀頭鉆頭類(lèi)似）具有鋼制刀體，可安裝高速鋼或硬質(zhì)合金鉆尖。但是，扁鉆采用刃口磨制而成的平面結(jié)構(gòu)鉆尖，而可換刀頭硬質(zhì)合金鉆頭具有與開(kāi)槽鉆體相同的更復(fù)雜形狀。

扁鉆體可安裝不同鉆尖，使一個(gè)鉆體可加工不同直徑。此外，扁鉆體長(zhǎng)度具有不同于其他類(lèi)型鉆頭的很多選擇。

在需要加工數(shù)量較少且尺寸較大的孔時(shí)，通常首選扁鉆。這是因?yàn)樵谛∨?、多品種的環(huán)境下，扁鉆更具性?xún)r(jià)比。扁鉆的適應(yīng)性較好，可在老式手工機(jī)床以及價(jià)格昂貴的加工中心上使用。在昂貴零件上加工孔時(shí)，扁鉆的這種能力使其成為一種安全的選擇。

盡管還有其他類(lèi)型的鉆頭，麻花鉆、可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭、可換刀頭鉆以及扁鉆依然是最常用的鉆頭。在加工車(chē)間，可用其中一種鉆頭來(lái)完成大多數(shù)的孔加工任務(wù)。