如果被問及常見的機(jī)械加工操作有哪些，技師和工具制造商基于自身經(jīng)驗會有不同的答案。盡管答案不同，但均會包括鉆削加工。

鉆削是一種已使用上千年的加工工藝。其根源可追溯至古埃及，那時金字塔的建造者通過在石材上鉆孔來建造巨大的結(jié)構(gòu)。從當(dāng)今的標(biāo)準(zhǔn)來看，早期的加工方法較原始。隨著制造業(yè)工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，工件材料的進(jìn)步和對更高精度的需求，促使了鉆削技術(shù)的進(jìn)步。

在一些制造設(shè)備上，如需要機(jī)械加工的設(shè)備，鉆削是產(chǎn)品成形的一部分。對于其他類型的制造，如食品生產(chǎn)，鉆削不是產(chǎn)品成形的一部分，但會用于機(jī)器和設(shè)施的維護(hù)。因此，可以確定地說，孔加工是所有現(xiàn)代制造的關(guān)鍵工藝。

正如大多數(shù)人所知，鉆削可追溯至Stephen Morse于1863年獲得專利授權(quán)的麻花鉆發(fā)明。盡管鉆頭已經(jīng)生產(chǎn)了幾個世紀(jì)，但麻花鉆設(shè)計至今仍最為常見，而且是許多現(xiàn)代鉆削工具的基礎(chǔ)。

麻花鉆可通過其獨特的、延伸大部分鉆頭長度的螺旋槽來識別。螺旋槽使切屑從孔內(nèi)排出，并使切削液到達(dá)工作區(qū)。麻花鉆的名稱源自Morse開發(fā)的加工工藝，即在圓形鉆頭胚料上加工出槽后扭轉(zhuǎn)而成。



可更換的硬質(zhì)合金刀頭通過模制而成，可與鉆體形狀吻合

現(xiàn)代麻花鉆通常由高速鋼制成，但鈷合金、整體硬質(zhì)合金以及鑲有硬質(zhì)合金刀頭的麻花鉆也很常見。麻花鉆有多種尺寸、長度和柄部類型，以基于工件材料產(chǎn)生長屑或短屑來確定鉆尖角。類型多樣化使麻花鉆在大多數(shù)加工場合成為必備的工具。

可轉(zhuǎn)位刀片或可換頭鉆頭

20世紀(jì)中葉，通過在包括鉆削加工的所有機(jī)械加工工藝中引入新的刀具設(shè)計和提高生產(chǎn)效率，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片極大地改變了切削刀具應(yīng)用方式。

因其具有多種優(yōu)點，可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭已成為常用的切削工具?？赊D(zhuǎn)位鉆頭的鉆削效率比高速鋼鉆頭高4~5倍，從而帶來更快的周期時間。與高速鋼刀具相比，特別是用于切削難加工材料時，硬質(zhì)合金刀片還能延長刀具壽命。

改進(jìn)的刀具耐用度、可進(jìn)行轉(zhuǎn)位或旋轉(zhuǎn)的能力，以及無需從機(jī)床取下刀體來更換刀片，這些均降低了與刃口更新相關(guān)的成本。可轉(zhuǎn)位鉆頭還可使操作者在非常規(guī)表面鉆起始孔，而此時采用其他鉆頭則會難以進(jìn)行。與大型高速鋼鉆頭不同，可轉(zhuǎn)位鉆頭需要導(dǎo)向孔。

隨著可轉(zhuǎn)位鉆頭的普及，工具制造商開始研發(fā)帶硬質(zhì)合金可換頭鉆頭來擴(kuò)展該技術(shù)。可換頭鉆頭與可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭類似，具有大多數(shù)優(yōu)點，例如可提升鉆削效率、延長刀具耐用度、降低維護(hù)需求和庫存成本。

二者的主要區(qū)別在于其設(shè)計。不同于在鋼制刀體的刀窩上安裝多個硬質(zhì)合金刀片，可換刀頭鉆頭在鋼制刀體的端部安裝一個硬質(zhì)合金刀頭，與可靠的麻花鉆有些類似。與可轉(zhuǎn)位鉆頭相比，可換刀頭鉆頭可改進(jìn)孔的尺寸和精度。

制造小尺寸的多刀片可轉(zhuǎn)位鉆頭會遇到困難，因為鉆頭會變得脆弱，且有最小尺寸限制。曾有段時間不能生產(chǎn)出小尺寸的可轉(zhuǎn)位鉆頭。當(dāng)沒有所需的小尺寸可轉(zhuǎn)位鉆頭時，加工車間不得不采購更昂貴的硬質(zhì)合金鉆頭，或接受高速鋼鉆頭的不足，或采用其他工藝?？蓳Q刀頭鉆頭填補(bǔ)了該空白，并在更小直徑加工時具有與可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭相同的優(yōu)點。

價格優(yōu)勢

購買切削刀具時，成本是需要考慮的因素之一。采購可轉(zhuǎn)位鉆頭及必要附件會很昂貴。當(dāng)產(chǎn)量很低時，可換刀頭鉆頭、可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭和一些高速鋼麻花鉆頭不是最經(jīng)濟(jì)的選擇。當(dāng)孔加工數(shù)量較低且孔尺寸大于12時，扁鉆（Spade drill）是理想選擇。



扁鉆的平面和直槽結(jié)構(gòu)可降低制造成本

在早期麻花鉆出現(xiàn)前，與鉆頭相似的扁鉆（與可換刀頭鉆頭類似）具有鋼制刀體，可安裝高速鋼或硬質(zhì)合金鉆尖。但是，扁鉆采用刃口磨制而成的平面結(jié)構(gòu)鉆尖，而可換刀頭硬質(zhì)合金鉆頭具有與開槽鉆體相同的更復(fù)雜形狀。

扁鉆體可安裝不同鉆尖，使一個鉆體可加工不同直徑。此外，扁鉆體長度具有不同于其他類型鉆頭的很多選擇。

在需要加工數(shù)量較少且尺寸較大的孔時，通常首選扁鉆。這是因為在小批量、多品種的環(huán)境下，扁鉆更具性價比。扁鉆的適應(yīng)性較好，可在老式手工機(jī)床以及價格昂貴的加工中心上使用。在昂貴零件上加工孔時，扁鉆的這種能力使其成為一種安全的選擇。

盡管還有其他類型的鉆頭，麻花鉆、可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭、可換刀頭鉆以及扁鉆依然是最常用的鉆頭。在加工車間，可用其中一種鉆頭來完成大多數(shù)的孔加工任務(wù)。