钻孔加工的常用技巧
钻孔是一种材料去除或切割过程，其中工具使用钻头在固体材料中切割圆形横截面的孔。我们将从冷却液的使用、切屑控制、进给和切削速度控制等方面介绍钻孔技术，并粗略介绍获得高质量孔的技术和不同材料的钻孔技术。
冷却液的使用
正确使用冷却液对于获得良好的钻孔性能至关重要。加工过程中直接影响排屑、刀具寿命和加工孔的质量。
1. 如何使用冷却液
1) 内冷设计
内部冷却设计始终是避免切屑堵塞的首选，特别是在加工长切屑材料和钻更深的孔（大于孔直径的 3 倍）时。对于水平钻头，当冷却液从钻头流出时，切削液在至少30厘米的长度上不应有下冲。
2) 外冷设计
当切屑形成良好且孔深较浅时，可使用外冷。为了提高排屑性能，在靠近刀轴的位置应至少有一个冷却液喷嘴（如果是非旋转应用，则应为两个喷嘴）。
3) 不使用冷却液的干式钻孔技术
一般不推荐干钻。
- 可用于短切屑材料和孔深达直径 3 倍的应用
- 适用于卧式机床
- 建议降低切割速度
- 刀具寿命会缩短
建议不要使用干钻：
- 不锈钢材料（ISO M 和 S）
- 可换钻头
4) 高压冷却 (HPC) (~70 bar)
使用高压冷却液的好处是：
- 由于冷却效果增强，刀具寿命更长
- 提高不锈钢等长切屑材料加工中的排屑效果，可延长刀具寿命
- 更好的排屑性能，因此更高的安全性
- 根据给定的压力和孔尺寸提供足够的流量以维持冷却液供应
2 冷却液的使用技巧
请务必使用含有 EP（极压）添加剂的可溶性切削油（乳液）。为了保证最佳的刀具寿命，油水混合物中的油含量应在5-12%之间（加工不锈钢和高温合金材料时在10-15%之间）。增加切削液含油量时，务必用油分离器检查，确保不超过推荐含油量。
在条件允许的情况下，与外冷相比，内冷始终是首选。
清洁的油可以提高润滑效果，并在钻削不锈钢应用时带来好处。务必与 EP 添加剂一起使用。整体硬质合金钻头和可转位刀片钻头都可以使用清洁油，并能取得良好的效果。
在稳定的条件下，压缩空气、雾状切削液或 MQL（微量润滑）可能是成功的选择，尤其是在加工某些铸铁和铝合金时。由于温度升高可能会对刀具寿命产生负面影响，因此建议降低切削速度。
芯片 C 控制 S 杀死
切屑的形成和排屑是钻孔中的关键问题，这取决于工件的材料、钻头/刀片几何形状的选择、冷却液压力/容量和切削参数。
堵屑会导致钻头径向移动，影响孔质量、钻头寿命和可靠性，或导致钻头/刀片断裂。
当切屑能顺利从钻头排出时，切屑整形是可以接受的。识别它的最好方法是在钻孔过程中倾听。连续的声音表明排屑良好，间歇的声音表明切屑堵塞。检查进给力或功率监视器。如果出现异常，原因可能是芯片堵塞。检查芯片。如果切屑长而弯曲，但没有卷曲，则说明切屑堵塞。检查孔。切屑堵塞后，你会看到一个粗糙的表面。
避免提示 阻止 碎裂：
1) 确保使用正确的切削参数和钻头/刀尖几何形状
2）检查切屑形状——调整进给速度和速度
3) 检查切削液流量和压力
4) 检查切削刃。当整个断屑槽不工作时，切削刃损坏/切屑可能导致长切屑
5）检查是否因新一批工件而改变了可加工性——调整切削参数
进给和切削速度的控制
(1)切削速度Vc(m/min)的影响
除了材料硬度，切削速度也是影响刀具寿命和功耗的主要因素。
1) 切削速度是决定刀具寿命的最重要因素
2）切削速度会影响功率Pc（kW）和扭矩Mc（Nm）
3) 较高的切削速度会产生较高的温度并增加后刀面磨损，尤其是在外围刀尖处
4）在加工一些较软的长切屑材料（即低碳钢）时，较高的切削速度有利于切屑的形成
切割速度太高：
- a) 侧面磨损太快
- b) 塑性变形
- c) 孔质量差，孔径差
切割速度太低：
- a) 生成积聚的肿瘤
- b) 排屑不良
- c) 更长的切割时间
(2)进给fn(mm/r)的影响
1）影响切屑形成、表面质量和孔质量
2）影响功率Pc（kW）和扭矩Mc（Nm）
3) 高进给会影响进给力Ff(N)，当工况不稳定时应考虑
4) 影响机械应力和热应力
高进给速度：
- a) 硬断屑
- b) 切割时间短
- c) 刀具磨损小，但钻头崩刃的风险增加
- d) 孔质量降低
低进给速度：
- a) 芯片更长更薄
- b) 质量改进
- c) 加速工具磨损
- d) 更长的切割时间
- e) 钻削刚性较差的薄零件时，进给速度应保持较低
获得高质量孔的技巧
(1) 排屑
确保排屑性能符合要求。切屑堵塞会影响孔质量、可靠性和刀具寿命。钻头/刀片的几何形状和切削参数至关重要。
(2) 稳定性、刀具夹紧
使用尽可能短的钻头。使用跳动最小的精制刚性刀架。确保机器主轴处于良好状态并精确对齐。确保零件固定牢固。对不规则表面、斜面和十字孔应用正确的进给速度。
(3) 刀具寿命
检查刀片的磨损情况并预设刀具寿命管理程序。最有效的方法是使用进给力监控器来监控钻孔。
(4) 维护
定期更换刀片压紧螺钉。更换刀片前清洁刀架，确保使用扭矩扳手。在重磨整体硬质合金钻头之前，不要超过最大磨损量。
不同材料的钻孔技术
1.低碳钢钻孔技巧
对于经常用于焊接零件的低碳钢，切屑形成可能是一个问题。钢的硬度、碳含量和硫含量越低，产生的切屑越长。
1）如果问题与切屑形成有关，则提高切削速度vc并降低进给fn（注意加工普通钢时应提高进给量）。
2) 使用高压和内部冷却液供应。
2。奥氏体和双相不锈钢的钻孔技术
奥氏体、双相和超级双相材料会导致切屑形成和排屑问题。
1）正确的几何形状非常重要，因为它可以使切屑正确成型并帮助它们排出。一般来说，最好使用锋利的切削刃。如果问题与切屑成型有关，增加进给fn会使切屑更容易断裂。
2) 内冷设计，高压。
3 CGI（致密石墨铸铁）钻孔技巧
CGI 通常不需要特别注意。它比灰口铸铁产生更大的切屑，但切屑容易断裂。切削力较高，因此会影响刀具寿命。需要使用超耐磨材料。将有与所有铸铁相同的典型刀尖磨损。
1）如果问题与切屑形成有关，则提高切削速度Vc并降低进给fn。
2) 内冷设计。
4.铝合金钻孔技巧
毛刺形成和排屑可能是个问题。也可能因粘连而导致刀具寿命缩短。
1) 为确保最佳切屑形成，请使用低进给和高切削速度。
2) 为避免刀具寿命缩短，可能需要测试不同的涂层以尽量减少粘连。这些涂层可能包括金刚石涂层，或根本没有涂层（取决于基材）。
3) 使用高压乳化液或雾状冷却液。
5.钛合金及高温合金钻孔技巧
孔表面的加工硬化影响后续工艺。很难获得良好的排屑性能。
1) 在选择加工钛合金的槽型时，最好有锋利的切削刃。加工镍基合金时，坚固的几何形状至关重要。如果存在加工硬化问题，请尝试提高进给速度。
2) 高达 70 bar 的高压冷却液提高了性能。
6.淬硬钢钻孔技巧
获得可接受的刀具寿命。
1）降低切削速度以减少热量。调整进给速度以获得可接受且易于弹出的切屑。
2) 高浓度混合乳液。
制造工艺