金属小孔加工技术的最新发展状况
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金属小孔加工技术的最新发展状况
在零部件加工方面，孔加工所占的比例依然很高，有关高效率、高精度孔加工的技术发展动向也备受大家关注。近期，由于孔加工技术和产品的快速发展，使涂层硬质合金钻头、铰刀等孔加工刀具的使用量大幅度增加。
涂层硬质合金钻头的切削刃形状已得到优化，旨在提高其加工性能。例如，在钻头的顶角、横刃的修磨、采用直柄（与立铣刀杆同一直径）等方面都进行了完善的考虑。
采用铰刀进行孔的精加工、采用螺纹立铣刀进行螺纹孔的加工等方面，同样朝着提高加工速度和精度的方向发展，使刀具产品和加工方式呈现出多样化。
本文将介绍孔加工技术的最新发展动向。
高速、高精度钻削加工
过去，钻孔加工主要采用高速钢钻头，钻削加工技术也一直没有太大变化。
但是，随着涂层硬质合金钻头的使用不断增加，出现了钻削加工高速化、高精度化的趋势，而且考虑到环保要求，引入了干式切削、半干式切削等技术。孔加工的新发展主要表现为：①涂层硬质合金钻头能以超过60m/min的切削速度进行加工，实现了平均只需几秒钟即可加工一个孔的高速钻孔；②开发了用于钻削高硬度钢的钻头，使钻削加工60HRC左右的高硬度钢成为现实；③干式、半干式钻削加工孔深达钻头直径约20倍的深孔已有加工应用；④钻头外侧切削刃的R形设计可有效防止在孔的出、入口部位产生毛刺，并可改善孔内壁表面粗糙度。
钻头切削刃形状增加了平面形状的第3个后刀面，使横刃部分很薄，减少了钻削时的轴向力。
尽管减小切削刃部分所受切削力的目标一致，但不同生产厂商的钻头切削刃形状各具特色，呈现出多样化的趋势。
另一方面，对于像模具零部件这种钻孔加工较少的情况，追求的是合理地进行孔加工，除采用钻头等孔加工专用刀具外，还采用了立铣刀，按照螺旋线或环形走刀方式进行铣孔加工，从而减少了加工不同规格孔时所需的刀具数量。
关注度不断提高的微小孔切削加工技术
在电子（包括数字家电、数码相机等相关领域）、医学等领域，对于许多有望在世界范围得到发展的产品，要求在其微型结构上进行微小孔加工时既要达到高精度，又要实现高效率。最近出现了能够对微小孔进行高速、高精加工的小型高速加工中心，使钻头微型化趋势不断强化。
另一方面，微小孔加工技术已涉及到切削、放电、激光、电子束以及冲压等领域，因此需要选择最适当的加工方法。在这些加工方法中，能够很好地适应产品数量、孔加工模式、加工精度等变化的加工方法仍然是切削加工，现在其使用范围也最为广泛。
进行微小孔钻削时，能够达到的最小孔径是由所能制造的钻头直径决定的。据数家公司介绍，现在微型钻头的直径可达到10～20µm。
钻削微小径孔时，切削参数的设定因钻头材质而有所不同。硬质合金及涂层硬质合金钻头因基体材质的弹性模量（杨氏模量）较高，高速旋转时因离心力引起的钻头刀刃前端振动很小，因此可采用该刀具材质标准切削速度的高转数进行钻削。而烧结金刚石钻头则可按最高切削条件进行钻削，由于它具有优良的抗粘结性，因此可实现高精度、长寿命加工。
在一件产品上钻削数百个乃至数千个微小孔的情况也很多，此时需要考虑发生孔径扩大、弯曲和孔距精度要求等因素。采用图4所示的导向孔或中心孔，可防止钻头前端发生振动。进行适量反向进给，能够确保排出切屑，有效防止钻削故障。
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