圖4 切削刃的受力分析
改善鉆削加工的途徑
1．改進鉆頭的切削刃
采用新型的刃磨法改進鉆尖、橫刃的幾何形狀。以往鉆頭的鉆尖刃磨采用普通刃磨法，先行磨出鋒角即2φ角后，再用砂輪圓周的90°成形棱邊靠手工方式修磨鉆心部分。受到傳統的刃磨方法的限制，鉆頭修磨后對稱性較差，精度較低，只有采用傳統的118°鋒角才可保證切削刃為直刃。近年來，我公司引進了數控萬能工具磨床，該機床采用的是比較先進的五軸數控系統，可實現對鉆頭的切削刃部進行鏟磨，改動鉆頭的切削刃形式，仍可保證較高的刀具精度。于是，我們通過一些改進鉆頭鉆尖的幾何角度來嘗試提高鉆頭的使用壽命，提高鉆頭和改善鉆削加工條件。
圖5 切削熱的分布情況
根據鉆頭的結構特點我們先對麻花鉆的鋒角（2φ角）進行了改變，采用118°～140°的鋒角分別進行試驗。在生產現場對加工情況進行跟蹤和掌握，我們發現在加工鑄鐵時，采用加大鋒角的鉆頭有一定效果：鉆削加工時，加工變得輕快，聲音和振動明顯減小，孔的表面粗糙度得到提高。從切屑的形狀判斷加工過程平穩。但隨著鉆頭的鋒角加大，鉆頭的磨損情況加劇。多次嘗試后發現，在鋒角為130°左右時加工最為平穩，加工數量和質量明顯提高。
在改善加工中鉆頭橫刃部分軸向受力情況時，要克服橫刃處負前角等惡劣的切削條件。我們在橫刃處理時，采用大切除的形式鏟磨橫刃，縮短橫刃的寬度，使鉆心的橫刃與主切削刃接近十字交叉，減少鉆削中的軸向力和鉆削中的轉矩（見圖6）。經實踐中檢驗，鉆頭軸向受力情況改善后，定心精度大為提高。在殼體加工中心上采用此結構的鉆頭，可在一定條件下取消中心鉆，提高加工效率和縮短生產節拍。該鉆頭已在我公司生產中逐步試驗推廣采用。
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