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　　當孔的深度為孔徑的許多倍時，需要采用深孔鉆削方法進行加工。70多年來，單刃深孔鉆(槍鉆)是加工孔徑小于40mm深孔的常用刀具。但在 實際應用中，單刃深孔鉆的加工效率較低，從而導致整體硬質合金深孔麻花鉆得到了快速發(fā)展。整體硬質合金深孔麻花鉆的開發(fā)是刀具制造精度提高和槽型、導棱設 計改進的結果。可是，這種深孔麻花鉆只能加工深度/直徑比相對較小的孔，對于更深的孔，還是要用單刃深孔鉆加工。與整體硬質合金單刃深孔鉆相比，兩刃對稱 的麻花鉆可采用高得多的進給速度，因此有很多這種刀具上市，但其缺點是孔的質量較差，只能用于加工要求不高的使用場合。

　　與此相反，通過對比試驗可以看到，單刃深孔鉆的優(yōu)點是鉆孔質量較高，缺點是能夠達到的進給速度較小。在加工調質鋼時，如果提高進給量，則刀具磨損增大，并產生不良的切屑形狀。因此，加工效率低、刀具壽命短是普通單刃深孔鉆的劣勢。

　　輕微的刃口倒圓可延長刀具壽命

　　正是由于上述原因，促使人們產生了開發(fā)一種高效單刃深孔鉆的想法。在保留單刃深孔鉆鉆孔質量高的前提下，通過對刀具進行優(yōu)化，提高其加工效 率，而又不降低刀具壽命。為此，對過去在單刃深孔鉆優(yōu)化方面所做的大量研究工作進行了回顧。例如，對于不銹鋼的加工，不僅要特別重視刀具的設計，而且還要 對不同涂層材料和涂層結構的使用性能進行研究，證實與普通的部分涂層相比，整體涂層的刀具磨損更小。還有的研究工作指出，在大多數情況下，與使用鋒利刃口 的單刃深孔鉆相比，對刃口進行輕微倒圓能提高刀具壽命。在本文介紹的應用HP-單刃深孔鉆的研究項目中，引入了上述優(yōu)化成果，并對刀具結構和基體材料進一 步進行了改進。研究所用的刀具由Botek精密孔加工技術公司制造，型號為Typ113-HP。在多特蒙德大學切削加工研究所對該創(chuàng)新刀具的使用性能進行 了試驗。

　　試驗使用普通的未涂層整體硬質合金單刃深孔鉆加工低硫調質鋼作為比較基準，來評價HP-單刃深孔鉆的性能。通過切削試驗，普通的整體硬質合 金單刃深孔鉆的刀具磨損狀況和切屑形狀表明，在進給量f=0.02mm的條件下，鉆削長度達到30m時刀具出現輕微磨損，由于刀具承受的切削熱和切削力負 荷小，因此僅有輕微的月牙洼磨損和后刀面磨損，所產生的切屑是斜螺旋卷切屑，容易從孔中排出。

　　通過提高進給量，在鉆削長度達到lf=9m后，刀具外圓處的刀尖已顯示出較劇烈的磨損，使試驗不得不因此中斷。此外，提高進給量對切屑形狀也有影響。在斜螺旋卷切屑上還有一段帶狀切屑，而扁平的帶狀切屑段會夾在刀具與工件之間，引起刀具破損。

　　從工業(yè)上的實際使用效果來看，普通的單刃深孔鉆可以可靠地應用于深孔加工。但要提高加工效率，則要受到一定條件的限制，尤其是如果提高進給 量，則刀具會過快磨損。因此，研究HP-單刃深孔鉆的**步，是要弄清楚從切削原理上，用HP-單刃深孔鉆是否可以實現進給量的提高。當HP-單刃深孔鉆 的進給量變化時，可以看出，測量值隨著進給量的提高而增大，幾乎是呈線性關系。當進給量f=0.34mm時，進給力Ff=950N，扭矩 Mb=4.3Nm；在f=0.36mm時，刀具由于扭轉載荷過大而發(fā)生破損。

　　除了切削力載荷，切屑形狀對于深孔鉆削過程具有重要意義。使用HP-單刃深孔鉆，在進給量f=0.04mm時，形成了合適長度的斜螺旋切 屑，沒有出現不利的帶狀切屑段。當進給量提高到f=0.1mm時，出現了單個切屑卷，這同樣是適合從孔內順暢排出的切屑類型和形狀。將進給量進一步提高到 f=0.2mm時，顯然產生了大量熱載荷，切屑顏色出現了明顯變化，形狀也變得不規(guī)則。當把進給量進一步提高到f=0.3mm時，這種現象變得更為突出， 切屑不僅卷曲得特別緊密，而且出現了扁平切屑，可以看出，這種切屑很厚。

　　中捷數控深孔鉆資料研究組收集