抛物线钻头：特性与应用全解析

抛物线钻头：特性与应用全解析

在深孔加工领域，抛物线钻头以其独特的设计和性能展现出卓越的优势，以下将对其特点和应用进行详细阐述。

一、抛物线钻头的特点

（一）排屑槽与排屑性能

抛物线钻头的排屑槽型呈现抛物线形状，这与标准麻花钻有显著区别。其较大的排屑空间使得在连续钻削加工长径比达 15:1 的深孔（材料硬度不超过 25 - 26HRC，如低碳钢、各种铝合金、铜合金等）时，能够将切削刃处的切屑快速排出。例如，直径 12.7mm 的抛物线型钻头可顺利加工出孔深达 190mm 的孔。同时，这种排屑槽型可容许更多的切削液进入切削区，有效减小了切削摩擦以及切屑焊死现象发生的可能性，并且降低了加工时的功率消耗、扭矩载荷和切削冲击。

（二）设计参数独特

1、螺旋角：通常为 36 - 38deg，大于标准麻花钻的螺旋角（28 - 30°）。螺旋角表示钻头的 “扭转” 程度，较大的螺旋角使钻头排屑速度更快，更有利于深孔加工中的切屑排出。

2、芯厚：约为（0.3 - 0.6）*D，其钻芯较厚，标准麻花钻的钻芯部分约占整个成品钻头的 20%，而抛物线型钻头的钻芯可占到约 40%。在深孔钻削中，厚钻芯能增加钻头的刚性，提高钻削加工的稳定性，确保在深孔加工时钻头不易变形或折断。

3、钻尖角：为 130 - 140deg，合适的钻尖角有助于钻头在切削过程中的定心和切削力分布。

（三）刃口处理与材料

1、目前在实际应用中，对抛物线钻头主切削刃进行钝化处理后可用于加工冷作硬化材料，推测其主切削刃处形成的前角较大，刃口强度相对较差，但通过钝化处理可改善其切削性能，适应特定材料的加工需求。

2、抛物线型钻头多采用高速钢材料制造，为进一步强化切削性能，还可对钻头进行表面涂层处理，如采用 TiN、TiAlN 等涂层，提高钻头的耐磨性、耐热性和润滑性，延长钻头的使用寿命。

（四）特殊结构设计

抛物线型钻头的钻尖处开有槽口，这一设计使得可采用较大的钻芯直径，同时还能有效防止钻孔开始阶段容易发生的钻头移位现象，提高钻孔的起始精度和整体加工精度。

二、抛物线钻头的应用

抛物线钻头主要应用于深孔加工领域，特别是针对长径比较大（达 15:1）且材料硬度适中（不超过 25 - 26HRC）的材料，如低碳钢、铝合金、铜合金等。在航空航天、汽车制造、机械加工等行业中，对于一些需要加工深孔的零部件，如发动机缸体、液压油缸、轴类零件等，抛物线钻头能够发挥其排屑顺畅、刚性好的优势，高效、精准地完成深孔钻削任务。但在使用时，必须根据特定的长径比优化调整切削速度和进给量，以充分发挥其性能。同时，由于其制造工艺和性能优势，价格相对较高，约为标准麻花钻的 2 - 3 倍。在研究方面，重点关注其槽形曲线对排屑和刚性的影响以及磨钻尖后主切削刃的情况，通过不断优化设计和制造工艺，进一步提升抛物线钻头的性能，拓展其应用范围。