本文第1部分提到硬質合金鑽頭在修磨後產生的細小缺口如果用普通的金剛石銼刀倒圓方法，則不能完全達到鈍化目的，若選用含金剛石微粉的尼龍鈍化輪，利用高速旋轉進行均勻鈍化，則刃口強度顯著提高，切削時能經受較大的壓力，增強了刀具穩定性，有效地延長了鑽頭的壽命。本章主要講述如何利用塗層技術提高鑽頭使用壽命。

塗層處理也是提高硬質合金鑽頭使用壽命的一個重要的方法。根據加工條件採用不同的塗層可提高鑽頭的表面硬度和氧化溫度，降低摩擦係數，大幅提高鑽頭的使用壽命。其中TiN塗層（塗層顏色為黃色）對高速鋼類鑽頭的使用性能有很大的提高，可有效地提高高速鋼鑽頭硬度，提高鑽頭的表面粗糙度並降低摩擦，改善鑽削條件。而TiCN （塗層顏色為灰黑色）和TiALN（塗層顏色紫褐色）這兩種塗層廣泛應用在硬質合金材料的鑽頭上。這幾種塗層材料的性能對比見表1。

表1 幾種典型塗層材料的性能對比

刃口的強化（鈍化）和塗層的結合可大大提高鑽頭的使用效果。其中對鑽頭的刃口強化（鈍化）也是為塗層做準備，鈍化使塗層材料有足夠的結合表面。實踐表明，通過刃口強化的鑽頭比未經強化處理的鑽頭使用壽命提高40%～50%。

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通過在硬質合金鑽頭修磨方面的嘗試和摸索，我們可發現一個重要的現象，就是無論是高速鋼還是硬質合金材料的鑽頭，修磨後切削部分的刃口總是存在一些細小的缺口，約0.1mm。這些缺口最初並不引起大家的重視，但在實踐加工時往往就是這些缺口給鑽頭帶來了致命的傷害。這種情況在使用硬質合金材料鑽頭和在各類鑽頭鑽削加工鋼材料的時候尤為明顯。一般的修磨方法是採用金剛石銼刀將主刀刃與橫刃的交叉處倒圓，同時將主切削刃處倒棱角30°，刃口倒鈍寬度根據鑽頭直徑而定（見圖1）。

圖1 切削刃鈍化

經過實踐檢驗我們發現這種倒鈍方式不能完全實現鈍化的目的，倒鈍後的刃口受倒鈍時的手法限制，容易使兩個切削刃鈍化程度不一致而造成切削刃刃邊不平整，致使鑽頭兩個切削刃的對稱度降低，影響鑽頭的定心精度和使用壽命。

我們選用了含金剛石微粉的尼龍鈍化輪，利用高速旋轉，通過不同的角度對鑽頭的刃部進行刷式運動，靠柔性的接觸通過調整時間和空間的角度將刃口每一部分都加工到位。鈍化後在鑽頭的切削刃口形成圓滑過渡。刃口經過鈍化後刀刃強度顯著提高，切削時能經受較大的壓力，增強了刀具穩定性，有效地延長了鑽頭的壽命。

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本文第1部分提到硬質合金鑽頭的鑽尖刃磨採用普通刃磨法，精度較低，而運用數控萬能工具磨床，改進鑽頭鑽尖的幾何角度（鋒角改為130°左右）後，再採用大切除的形式鏟磨橫刃，可以大大提高定心精度，提高鑽削加工效率。本章主要講述如何對加工螺釘孔的硬質合金鑽頭進行改進以提高鑽削加工效率。

與高速鋼鑽頭相比較，硬質合金鑽頭的加工條件更為苛刻。在突緣上加工螺釘孔工序中採用的硬質合金鑽頭，原加工數量和加工效率較低，我們也嘗試進行了一些改進：

根據硬質合金材料硬度高的優勢，採用大鋒角140°從而加大切削前角，改變鑽頭受力情況，減小了切削力，使加工更為順暢。依據所加工材料的特點對鑽頭的橫刃部分進行改進，採用R型刃口過渡，在R型刃口基礎上加大了橫刃前角，鑽心部分進行鑽孔前先行切入定位，實現了自定心，取消了中心鑽的工序，滿足了位置度要求，並在直徑處進行棱邊的削邊處理，形成保護刃，使鑽頭在鑽出時不易造成崩刃，極大地提高了鑽頭的壽命。

此種結構對小直徑的鑽頭改善尤為適用。現在我公司同步器車間加工二速同步器鎖銷孔直徑為φ7.5mm，公差範圍0～+0.016mm，每個零件上共加工6個孔，相對位置度要求0.05mm。原加工方式為鑽定心、鑽孔和鉸孔成形，位置度較難以保證，並且加工節拍較長，效率較低。現由硬質合金鑽頭直接鑽削成形，能夠保證孔的加工精度和孔的位置精度，滿足了工藝產品的需要，極大地提高了加工效率。採用改進後的鑽頭切削刃如圖所示。

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要改進硬質合金鑽頭的切削刃，從而提高鑽頭的鑽削加工性能，首先可以採用新型的刃磨法改進鑽尖、橫刃的幾何形狀。以往鑽頭的鑽尖刃磨採用普通刃磨法，先行磨出鋒角即2φ角後，再用砂輪圓周的90°成形棱邊靠手工方式修磨鑽心部分。受到傳統的刃磨方法的限制，鑽頭修磨後對稱性較差，精度較低，只有採用傳統的118°鋒角才可保證切削刃為直刃。近年來，我們引進了數控萬能工具磨床，該機床採用的是比較先進的五軸數控系統，可實現對鑽頭的切削刃部進行鏟磨，改動鑽頭的切削刃形式，仍可保證較高的刀具精度。於是，我們通過一些改進鑽頭鑽尖的幾何角度來嘗試提高鑽頭的使用壽命，提高鑽頭和改善鑽削加工條件。

根據鑽頭的結構特點我們先對麻花鑽的鋒角（2φ角）進行了改變，採用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，採用加大鋒角的鑽頭有一定效果：鑽削加工時，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。但隨著鑽頭的鋒角加大，鑽頭的磨損情況加劇。多次嘗試後發現，在鋒角為130°左右時加工最為平穩，加工數量和品質明顯提高。

在改善加工中鑽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，採用大切除的形式鏟磨橫刃，縮短橫刃的寬度，使鑽心的橫刃與主切削刃接近十字交叉，減少鑽削中的軸向力和鑽削中的轉矩（見圖1）。經實踐中檢驗，鑽頭軸向受力情況改善後，定心精度大為提高。在殼體加工中心上採用此結構的鑽頭，可在一定條件下取消中心鑽，提高加工效率和縮短生產節拍。

圖1 鑽頭橫刃的改進

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