在目前的加工環(huán)境中，安全高效的孔加工工藝至關(guān)重要。特別是在加工大批量的孔時(shí)，生產(chǎn)效率已成為確保制造競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要因素。
現(xiàn)在，高性能鉆頭不僅應(yīng)具有高穿透率和可預(yù)測(cè)的刀具壽命，而且還須達(dá)到高一致性的加工結(jié)果。除通用能力之外，鉆頭還應(yīng)具備專用性，從而使孔加工的總成本最小化。一種新的創(chuàng)新性切削刀具概念將鋼材料孔加工提升到更高的性能水平。
現(xiàn)在，鉆頭怎樣才能真正高效呢？首先，鉆頭專用于指定的工件材料極其重要，并且還應(yīng)允許應(yīng)用更高的切削速度，并由此獲得更高的穿透率。在小公差帶內(nèi)獲得一致孔質(zhì)量的能力（涵蓋許多孔型）以及在更長(zhǎng)的刀具壽命內(nèi)保持加工安全性 – 這都是至關(guān)重要的屬性。此外，還有一項(xiàng)特性也必不可少，即：適用性強(qiáng)，極易上手，并且具有優(yōu)化潛力。
圖1 孔加工的生產(chǎn)效率提升在很大程度上取決于更高的穿透率。采用C oro D rill 860整體硬質(zhì)合金鉆頭時(shí)，主要通過(guò)更高的切削速度和加工安全性來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)故障加工時(shí)沒(méi)有意外停機(jī)，在較高公差等級(jí)范圍內(nèi)鉆削大量孔時(shí)刀具持久耐用，這都是使這種鉆頭成為新一代切削刀具的部分特性
這樣的鉆頭自然而然就提供了提升生產(chǎn)效率水平的新機(jī)會(huì)，在現(xiàn)代高規(guī)格機(jī)床上更是如此。
但是，這種鉆頭也必須提供適用于任何機(jī)床的通用性，此類機(jī)床擁有足夠的主軸速度能力，能夠充分發(fā)揮高速切削的潛力。
一把通用鉆頭還不足以充分優(yōu)化相同直徑孔的大批量生產(chǎn)。目前的制造要求需要現(xiàn)代最先進(jìn)的鉆頭概念，從切削刃一直到排屑槽都應(yīng)發(fā)展到很高的水平。麻花鉆似乎是最簡(jiǎn)單的基本刀具，但是現(xiàn)在新開(kāi)發(fā)的下一代整體硬質(zhì)合金鉆與這種鉆頭沒(méi)有任何共同之處，甚至與現(xiàn)有的硬質(zhì)合金鉆也截然不同。
圖2 這種適合鋼加工的新鉆頭概念是新方法、高水準(zhǔn)研發(fā)工作以及制造行業(yè)不同部門之間廣泛合作的結(jié)果。作為新一代整體硬質(zhì)合金鉆，CoroDrill 860確立了生產(chǎn)方面高標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)力。在許多情況下， 其性能已超過(guò)了用戶預(yù)期， 并且證明了自身是現(xiàn)在以及將來(lái)在生產(chǎn)中不斷改進(jìn)所需的刀具
上述鉆頭的應(yīng)用范圍是什么？鋼材料孔加工適合于用整體硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)鉆頭加以改進(jìn)，其孔徑范圍為3-20mm，鉆深可達(dá)3到8倍孔徑。這里許多孔的公差為 IT 8-9，表面粗糙度為Ra 0.8到1.8微米（具體取決于材料和應(yīng)用），鉆削100mm深度直線度誤差介于0.07到0.12之間，并且要求入口和出口處的毛刺很小。
除了鉆削平整且水平的入口/出口表面中的簡(jiǎn)單孔之外，這種鉆頭在應(yīng)對(duì)大多數(shù)孔結(jié)構(gòu)時(shí)還必須沒(méi)有任何限制，例如傾斜的入口/出口表面、凸凹表面、需要倒角的孔以及交叉孔。此類鉆頭應(yīng)適用于ISO-P范圍內(nèi)的材料，必須具有高效加工所有類型鋼的通用性，包括低碳鋼、非合金鋼、高碳鋼、高合金鋼以及硬度介于125-350HB之間的鋼鑄件。
許多工業(yè)部門在生產(chǎn)大批量的零件時(shí)，更高的穿透率和更深的鉆削長(zhǎng)度能夠帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的好處。目前正在設(shè)立新的通用基準(zhǔn)，該基準(zhǔn)使競(jìng)爭(zhēng)力 大大增強(qiáng)，生產(chǎn)效率將提升100%甚至更多。新的整體硬質(zhì)合金鉆頭概念能獲得更高的穿透率，并且提高了鉆頭的耐用性，因此機(jī)加工車間可以用其消除生產(chǎn)中因過(guò)時(shí)的鉆削能力而導(dǎo)致的瓶頸問(wèn)題。
圖3 單孔制造成本低是C oro D rill 860的主要特性。除加工時(shí)間更短、耐用性和可靠性更高以及應(yīng)用簡(jiǎn)單和容易上手之外， 通過(guò)鉆頭修復(fù)服務(wù)（ 重磨重涂層） 來(lái)提高刀具經(jīng)濟(jì)性也是一大優(yōu)點(diǎn)
即使瓶頸并不明顯，這種新特性也會(huì)縮短零件加工所需的總時(shí)間。此類鉆頭從一開(kāi)始就能夠高效安全地進(jìn)行鉆削，這樣一來(lái)就簡(jiǎn)化了安裝調(diào)整。許多換刀停頓得以消除，并且很少需要監(jiān)督，甚至還允許無(wú)人值守加工。通過(guò)翻新設(shè)備還可以改進(jìn)刀具經(jīng)濟(jì)性。即使在變化幅度更大的生產(chǎn)中，此類鉆頭也體現(xiàn)了一種最先進(jìn)的高效加工方式。采用這種鉆頭能夠更好地利用機(jī)床，既允許應(yīng)用更高的切削速度，又能獲得更低的切削力。
新鉆頭也具有容忍特性，能夠消除低效/不理想應(yīng)用中的不足之處，在其主要的應(yīng)用范圍內(nèi)更是如此。即使應(yīng)用有點(diǎn)不正確，它也是始終值得信任的刀具。這種鉆頭專為更高的切削速度而開(kāi)發(fā)，力求鋼鉆削時(shí)能夠更快、更安全。相反，該鉆頭不適用于低切削速度，鉆削時(shí)表現(xiàn)不佳會(huì)導(dǎo)致其他性能和結(jié)果問(wèn)題。
在這種獨(dú)特的新鉆頭概念背后，到底隱藏著什么？
圖4 采用新的鉆頭概念，使鋼材料孔加工向前躍進(jìn)了一大步。C o r o D r ill 860適合于鉆削直徑范圍3-20m m的孔，其鉆深可達(dá)3到8倍孔徑，能夠達(dá)到較高的孔公差等級(jí)（I T 8-9），表面粗糙度為R a 0.8到1.8微米， 直線度可達(dá)為每鉆削1 0 0 m m 誤差介于0.07到0.12之間，并且要求入口和出口處的毛刺很小。另外，在孔特性方面（例如出口和入口），這種鉆頭還提供了極大的靈活性
先進(jìn)的基于參數(shù)的研發(fā)工作造就了一種獨(dú)特的新型整體硬質(zhì)合金鉆頭概念。刀具開(kāi)發(fā)方面的新進(jìn)展、開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則與制造業(yè)內(nèi)許多實(shí)際應(yīng)用之間的交互——以及新刀具制造工藝的發(fā)展——這就是成功背后的驅(qū)動(dòng)因素。
在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，首先通過(guò)鉆削低碳鋼和低合金鋼來(lái)建立全新鉆頭槽形（專用于ISO-P應(yīng)用范圍）的基礎(chǔ)。完成最初的開(kāi)發(fā)工作后，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及與不同的制造企業(yè)進(jìn)行互動(dòng)導(dǎo)致了一連串的幾何參數(shù)與鉆頭排屑槽優(yōu)化。隨著開(kāi)發(fā)工作的穩(wěn)步推進(jìn)，也慢慢將硬度不斷增加且具有其他材料結(jié)構(gòu)要求的合金鋼、碳鋼、鋼鑄件以及高合金鋼引入到開(kāi)發(fā)過(guò)程中，這樣一來(lái)就需要對(duì)參數(shù)作出調(diào)整。
開(kāi)發(fā)過(guò)程中也伴隨著在許多機(jī)加工車間進(jìn)行孔加工試驗(yàn)，在這種良性的互動(dòng)期間以及之后，也付出了很多努力，為鉆頭用戶建立合理的切削參數(shù)值?，F(xiàn)在，這些參數(shù)值形成了鉆削時(shí)切實(shí)可行的建議，據(jù)此可以達(dá)到更高的性能水平。在建立鉆頭參數(shù)與切削數(shù)據(jù)時(shí)，也形成了型號(hào)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，包括規(guī)劃鉆頭直徑、長(zhǎng)度和孔加工能力以及指示可預(yù)測(cè)結(jié)果。
這種新鉆頭與現(xiàn)有的概念有什么不同？
新鉆頭的獨(dú)特鉆尖槽形是一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠提供明顯更高效且更平穩(wěn)的切削作用。而低切削力則有助于獲得更長(zhǎng)的刀具壽命。通過(guò)更多地控制刀具磨損蔓延趨勢(shì)即可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，否則就會(huì)導(dǎo)致更具破壞性的快速磨損。理想的切屑形成也是一個(gè)主目標(biāo)，先進(jìn)的切屑形成模擬正是這樣一個(gè)用于建立鉆尖槽形的有效手段。造就全新的切削刃不僅需要在開(kāi)發(fā)方面大量投入，而且也應(yīng)進(jìn)行廣泛的試驗(yàn)，其中宏觀和微觀槽形的發(fā)展對(duì)新鉆尖大有裨益。
現(xiàn)在已經(jīng)演變出可確保高安全性的新型刃角設(shè)計(jì)，由此消除了崩刃趨勢(shì)。特別是微槽形經(jīng)歷了長(zhǎng)足的發(fā)展，例如切削刃倒圓的形狀和尺寸以及切削刃的工藝都是專為新鉆頭而全新開(kāi)發(fā)。新設(shè)計(jì)的切削刃倒圓更容易控制，這有助于最小化切削力和減少切削刃上所生成的熱量，并由此降低刀具磨損的程度。
除了改進(jìn)切削作用之外，這種切削刃倒圓也在涂層方面進(jìn)行了優(yōu)化，以求提高材料粘結(jié)性。硬質(zhì)合金鉆頭的基體也得到了發(fā)展，能夠提供各種鉆頭直徑所需的適當(dāng)韌性，從而在鉆削鋼時(shí)可靠地提供更高的切削速度。并非只有鉆尖槽形設(shè)計(jì)獨(dú)特。
新概念鉆頭的排屑槽也經(jīng)過(guò)完全重新設(shè)計(jì)，現(xiàn)在具有獨(dú)特的形狀和鉆削深度。就排屑而言，排屑槽獲得專利的進(jìn)展起到了至關(guān)重要的作用。由于改進(jìn)了切屑形成機(jī)制，并且排屑槽為全新設(shè)計(jì)，因此在加工整個(gè)鋼應(yīng)用范圍遇到的各種短屑和長(zhǎng)屑材料時(shí)，這種鉆頭能夠在推薦的高加工率下憑借高效、無(wú)故障的排屑來(lái)確保所需的安全性。
我們采用全新技術(shù)開(kāi)發(fā)了鉆頭制造環(huán)節(jié)的涂層和后期處理工藝，這都有助于獲得更高的性能和結(jié)果。最佳的形狀、表面紋理以及覆蓋整個(gè)排屑槽的光澤，再加上長(zhǎng)鉆頭的排屑槽尺寸不斷拓寬，由此使切屑過(guò)渡出切削區(qū)以及隨后帶出鉆頭得到大大改善。
鉆頭技術(shù)方面的新創(chuàng)新（例如在規(guī)模上）并不經(jīng)常發(fā)生。這種新概念是新方法、大量高水準(zhǔn)研發(fā)工作以及在制造領(lǐng)域通力合作的結(jié)果，它使孔加工技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步。它被證明代表了新一代整體硬質(zhì)合金鉆。這種適合鋼加工應(yīng)用的鉆頭確立了生產(chǎn)方面高標(biāo)準(zhǔn)的競(jìng)爭(zhēng)力，其優(yōu)先考慮的加工參數(shù)是更低的單孔成本?！?/p>
