jic35導讀：在機械制造中，小孔的鉆削加工尤其較為普遍，特別是鐘表零件、柴油機零件、電子零件等產品的小孔加工更為突出。由于鉆頭直徑小、強度不夠，小直徑鉆頭的螺旋角又比較小，不易排屑，所以小直徑鉆頭在使用過程中容易折斷。再加上操作者使用不盡合理，導致小孔的加工精度難以保證，因此小孔的鉆削加工難度大。本文結合實際生產經驗簡略介紹小直徑鉆頭在設計和使用過程中應注意的一些問題，以保證小孔加工的尺寸精度和小直徑鉆頭的合理使用。并得到較好的使用效果。
1小直徑鉆頭的結構設計
通常所說的小直徑鉆頭一般是指f1～3mm的鉆頭，小直徑鉆頭的結構形狀與標準大直徑鉆頭一樣，均由鉆芯直徑d0、螺旋角b、鋒角2f等組成，但柄部形式和各結構參數有所不同。
由于小直徑鉆頭直徑比較小，強度低、剛性差，因此在設計時應充分考慮這些因素，以便采取適當的措施。
材料的選擇
小直徑鉆頭的材料一般都選用w6mo5cr4v2高速鋼。這主要是因為w6mo5cr4v2高速鋼的碳化物細小，分布均勻，抗彎曲強度比w18cr4v高出10%～15%，韌性高出50%～60%，機械性能好。盡量增大鉆芯的直徑d0
小直徑鉆頭的強度、剛性在很大程度上取決于鉆芯的直徑、螺旋溝槽與鉆背寬度的比值。通常標準鉆頭的鉆芯直徑d0應是鉆頭直徑d的0.125～0.15倍。容屑槽寬度q與鉆背寬度p的比值一般是（1～1.3）：1，但是對于小直徑鉆頭來說，應按以下數據來選定
d0=0.3d
q:p=0.5:1
若容屑槽寬度為0.5mm，鉆背寬度就應該是1mm。按上述原則選取d0、q、p時，可以使小直徑鉆頭斷面積增加30%左右，彎曲強度、扭轉剛度相應地將提高2倍左右。此時鉆芯不做成正錐度，以免減少容屑槽截面積，妨礙排屑。增大鉆芯直徑后，會相應減少切削刃寬度，增加橫刃長度，造成鉆孔的軸向力也相應地增大，為了減小軸向力，可適當地磨小橫刃，以提高鉆孔的效率。采用較小的螺旋角b
大直徑標準鉆頭的螺旋角一般在25°～32°內變化。通常增大螺旋角，能獲得較大的前角，使切削輕快，容易排屑，切削變形所需要的能量就小，相應地降低了切削溫度。但是對于小直徑鉆頭來說，增大螺旋角會減小端截面的面積，影響鉆頭強度，容易引起鉆頭振動和崩刃現象，另一方面，當螺旋角較小時，有利于切屑的排除，因而小直徑鉆頭的螺旋角b一般取10°～15°比較合適。鋒角2f的確定
鋒角2f又稱為頂角，它與切削厚度有如下關系
ac=（f/2）sin（2f/2）=（f/2）sinf
式中ac——切削厚度（mm）
f——每轉進給量（mm/r）
由上式可知，當鋒角2f增大時，切削厚度和單位長度上切削刃的負載也隨之增大。此外，小鋒角的鉆頭在鉆削時，定心準確，跳動偏擺小，可以提高孔的加工精度，一般選取2f=90°～105°。2小直徑鉆頭在使用過程中存在的問題
小直徑鉆頭在使用過程中還存在著許多問題，只有弄清小直徑鉆頭在鉆小孔時容易出現的問題，才能有的放矢地采取必要措施，以保證鉆孔的順利進行。
鉆頭直徑小、強度不夠，小直徑鉆頭的螺旋角又比較小，不易排屑，所以小直徑鉆頭在使用過程中容易折斷。鉆小孔的切削速度高，鉆頭產生的切削溫度高又不易散熱，特別是鉆頭和工件的接觸部位溫度更高，加劇了鉆頭的磨損。鉆孔過程中，一般多用手動進給，進給力不容易掌握均勻，往往稍不注意就會使鉆頭損壞。由于小直徑鉆頭的剛性較差，容易損壞彎曲，致使鉆孔產生傾斜。3小直徑鉆頭的使用方法和注意事項
小直徑鉆頭在使用過程中，由于存在上述問題，同時受工件材質、質量要求、鉆孔部位等不同情況的限制，所采取的技術措施相應地也要改變。
由于小直徑鉆頭的強度低、剛性差，容易折斷，所以開始鉆進時，進給力要輕，防止鉆頭彎曲和滑移，以保證鉆孔始切的正確位置。進給時注意手勁和感覺，當鉆頭彈跳時，讓它有一個緩沖范圍，以防止鉆頭折斷，有時只要很小的進給力。進給力太小時，手動進刀不易感覺出來，這時可在進刀機構上裝一個小重陀，靠其重量達到進給目的。在鉆削過程中，需注意頻繁退鉆，及時提起鉆頭。因為小直徑鉆頭工作時，排屑槽狹窄，排屑不流暢，所以應及時地進行退鉆排屑，退鉆的次數與孔的深度成正比，同時還可借此機會輸入冷卻液，或在空氣中冷卻。
選用精度較高的鉆床，小直徑鉆頭所用的鉆床要求主軸的靈敏度和旋轉精度高，振動小、剛性好，主軸跳動應小于0.005mm，鉆頭用的小卡簧裝夾，而不采用鉆夾頭或三爪卡盤直接裝夾鉆頭。采用卡簧裝夾可以使定位準確可靠，受力均勻并能抵消一部分偏擺誤差，提高鉆頭的旋轉精度，但絕不可用砂布、紙片加粗鉆頭柄進行裝夾。由于小直徑鉆頭的有效長度比較短，在鉆通孔時，當鉆孔深度超過鉆頭的有效長度，如果工件允許，可以采用兩邊鉆孔的方法。
小直徑鉆頭在鉆削小孔時要求鉆床的轉速要高，由于一般鉆床的精度低，當轉速太快時，容易產生振動，對鉆孔不利。但是通常小直徑鉆頭速度又不能太低，為了使鉆削小孔時鉆頭平穩(wěn)，減少振動，應選用高速（特別是硬質合金小直徑鉆頭所要求速度更高），一般都在v=7～10m/min。
小直徑鉆頭在鉆削時，由于排屑不暢，鉆頭和溫度升高較快，為了降低切削溫度，減小切屑、工件和刀具接觸面之間摩擦系數，達到提高小直徑鉆頭壽命的目的，必須進行充分的冷卻，一般用透明防銹水作為冷卻液。另外也可以在鉆頭的溝槽涂上一層二硫化鉬，或用粘度低的機械油或植物油進行潤滑，可得到較好的使用效果。
為了獲得滿意的鉆削效果，小直徑鉆頭應進行良好的刃磨，修磨鋒角2f時，需要保證左右兩切削刃對稱，且兩切削刃上的后角要相等。由于小直徑鉆頭增加了鉆芯直徑，從而導致了軸向力增大，為了克服這些缺點，應認真地修磨橫刃，修磨后橫刃為直徑的10%為宜。在實際鉆孔過程中，根據不同的加工材料，可以把橫刃修磨得更小。但是一定要注意鉆芯中心左右對稱，如果兩條主切削刃和橫刃不對稱，在鉆削時，載荷就會加在一個切削刃上，從而使小直徑鉆頭產生徑向擺動，導致小直徑鉆頭在鉆削加工中損壞。