本文第1部分提到硬质合金钻头在修磨后产生的细小缺口如果用普通的金刚石锉刀倒圆方法，则不能完全达到钝化目的，若选用含金刚石微粉的尼龙钝化轮，利用高速旋转进行均匀钝化，则刃口强度显著提高，切削时能经受较大的压力，增强了刀具稳定性，有效地延长了钻头的寿命。本章主要讲述如何利用涂层技术提高钻头使用寿命。

涂层处理也是提高硬质合金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1。

表1 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%。

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本文第1部分提到硬质合金钻头的钻尖刃磨采用普通刃磨法，精度较低，而运用数控万能工具磨床，改进钻头钻尖的几何角度（锋角改为130°左右）后，再采用大切除的形式铲磨横刃，可以大大提高定心精度，提高钻削加工效率。本章主要讲述如何对加工螺钉孔的硬质合金钻头进行改进以提高钻削加工效率。

与高速钢钻头相比较，硬质合金钻头的加工条件更为苛刻。在突缘上加工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。原加工方式为钻定心、钻孔和铰孔成形，位置度较难以保证，并且加工节拍较长，效率较低。现由硬质合金钻头直接钻削成形，能够保证孔的加工精度和孔的位置精度，满足了工艺产品的需要，极大地提高了加工效率。采用改进后的钻头切削刃如图2所示。

图2 改进后的钻头切削刃

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通过在硬质合金钻头修磨方面的尝试和摸索，我们可发现一个重要的现象，就是无论是高速钢还是硬质合金材料的钻头，修磨后切削部分的刃口总是存在一些细小的缺口，约0.1mm。这些缺口最初并不引起大家的重视，但在实践加工时往往就是这些缺口给钻头带来了致命的伤害。这种情况在使用硬质合金材料钻头和在各类钻头钻削加工钢材料的时候尤为明显。一般的修磨方法是采用金刚石锉刀将主刀刃与横刃的交叉处倒圆，同时将主切削刃处倒棱角30°，刃口倒钝宽度根据钻头直径而定（见图1）。

图1 切削刃钝化

经过实践检验我们发现这种倒钝方式不能完全实现钝化的目的，倒钝后的刃口受倒钝时的手法限制，容易使两个切削刃钝化程度不一致而造成切削刃刃边不平整，致使钻头两个切削刃的对称度降低，影响钻头的定心精度和使用寿命。

我们选用了含金刚石微粉的尼龙钝化轮，利用高速旋转，通过不同的角度对钻头的刃部进行刷式运动，靠柔性的接触通过调整时间和空间的角度将刃口每一部分都加工到位。钝化后在钻头的切削刃口形成圆滑过渡。刃口经过钝化后刀刃强度显著提高，切削时能经受较大的压力，增强了刀具稳定性，有效地延长了钻头的寿命。

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要改进硬质合金钻头的切削刃，从而提高钻头的钻削加工性能，首先可以采用新型的刃磨法改进钻尖、横刃的几何形状。以往钻头的钻尖刃磨采用普通刃磨法，先行磨出锋角即2φ角后，再用砂轮圆周的90°成形棱边靠手工方式修磨钻心部分。受到传统的刃磨方法的限制，钻头修磨后对称性较差，精度较低，只有采用传统的118°锋角才可保证切削刃为直刃。近年来，我们引进了数控万能工具磨床，该机床采用的是比较先进的五轴数控系统，可实现对钻头的切削刃部进行铲磨，改动钻头的切削刃形式，仍可保证较高的刀具精度。于是，我们通过一些改进钻头钻尖的几何角度来尝试提高钻头的使用寿命，提高钻头和改善钻削加工条件。

根据钻头的结构特点我们先对麻花钻的锋角（2φ角）进行了改变，采用118°～140°的锋角分别进行试验。在生产现场对加工情况进行跟踪和掌握，我们发现在加工铸铁时，采用加大锋角的钻头有一定效果：钻削加工时，加工变得轻快，声音和振动明显减小，孔的表面粗糙度得到提高。从切屑的形状判断加工过程平稳。但随着钻头的锋角加大，钻头的磨损情况加剧。多次尝试后发现，在锋角为130°左右时加工最为平稳，加工数量和质量明显提高。

在改善加工中钻头横刃部分轴向受力情况时，要克服横刃处负前角等恶劣的切削条件。我们在横刃处理时，采用大切除的形式铲磨横刃，缩短横刃的宽度，使钻心的横刃与主切削刃接近十字交叉，减少钻削中的轴向力和钻削中的转矩（见图1）。经实践中检验，钻头轴向受力情况改善后，定心精度大为提高。在壳体加工中心上采用此结构的钻头，可在一定条件下取消中心钻，提高加工效率和缩短生产节拍。

图1 钻头横刃的改进

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