硬质合金钻头研究的主要领域和技术问题

　　人类认识和使用硬质合金钻头的历史可以上溯到时代。燧人氏“钻木取火”所使用的石钻，可以看作原始的硬质合金钻头。现代工业加工中广泛使用的麻花钻(俗称硬质合金钻头)，是一种形状复杂的实工件孔加工刀具，诞生于一百多年前。现在，*每年消耗的各类硬质合金钻头数以亿计。据统计，在美国的汽车制造业，机械加工中钻孔工序的比重约占50%；而在飞机制造业，钻孔工序所占的比重则更高。尽管硬质合金钻头的使用如此广泛，但*，钻削加工也是复杂的机械加工方法之一。正因为如此，人们一直致力于硬质合金钻头的改进和钻削过程的研究。
 

　　1.硬质合金钻头研究的主要领域和技术问题
 

　　近几十年来，人们关于硬质合金钻头和钻削的研究除了硬质合金钻头制作材料的改进以外，主要集中在以下五个方面：
 

　　①硬质合金钻头数学模型和几何设计研究：包括螺旋沟槽、后刀面、主刃和横刃数学模型的建立，横向截形与钻尖结构参数的优化，切削角度(分布)的计算与控制，硬质合金钻头结构的静态和动态特性分析，钻尖几何形状与切削和排屑性能关系的研究。
 

　　②硬质合金钻头制造方法研究：包括硬质合金钻头几何参数与后刀面刃磨参数之间关系的建立与优化，硬质合金钻头制造精度和刃磨质量的评价与制造误差的测控，硬质合金钻头螺旋沟槽加工工具截形的设计计算，硬质合金钻头加工设备特别是数控磨床与加工软件的开发等。
 

　　③钻削过程与钻削质量研究：包括影响钻削过程的各种因素及出现的各种物理现象的分析、建模与监控(如钻削力、切削刃应力和温度分布的测量、建模和预报)；硬质合金钻头磨损、破损机理与硬质合金钻头寿命的研究；硬质合金钻头的变形、偏斜、入钻时的打滑和钻尖摆动现象的研究；钻削工艺(如振动钻削、高速钻削、深孔钻削、钻削过程的稳定性等)与钻削质量(孔的位置精度、直线度、表面粗糙度、圆柱度、直径、孔口毛刺等)的研究。
 

　　④钻削机理与各种高性能硬质合金钻头(如群钻、枪钻、干切削硬质合金钻头、微孔、深孔硬质合金钻头、长硬质合金钻头、可转位硬质合金钻头、合成材料加工用硬质合金钻头、木工硬质合金钻头、多螺旋槽硬质合金钻头等)的研究。
 

　　⑤钻削过程模型验证和硬质合金钻头性能评估过程的自动化，切削条件及硬质合金钻头形状选用数据库和知识库的建立等。