在零部件加工方面，孔加工所占的比例依然很高，有關高效率、高精度孔加工的技術發展動向也備受大家關注。近期，由于孔加工技術和產品的快速發展，使涂層硬質合金鉆頭、鉸刀等孔加工刀具的使用量大幅度增加。

    涂層硬質合金鉆頭的切削刃形狀已得到優化，旨在提高其加工性能。例如，在鉆頭的頂角、橫刃的修磨、采用直柄（與立銑刀桿同一直徑）等方面都進行了完善的考慮。

    采用鉸刀進行孔的精加工、采用螺紋立銑刀進行螺紋孔的加工等方面，同樣朝著提高加工速度和精度的方向發展，使刀具產品和加工方式呈現出多樣化。

    本文將介紹孔加工技術的最新發展動向。

    高速、高精度鉆削加工

    過去，鉆孔加工主要采用高速鋼鉆頭，鉆削加工技術也一直沒有太大變化。

    但是，隨著涂層硬質合金鉆頭的使用不斷增加，出現了鉆削加工高速化、高精度化的趨勢，而且考慮到環保要求，引入了干式切削、半干式切削等技術。孔加工的新發展主要表現為：①涂層硬質合金鉆頭能以超過60m/min的切削速度進行加工，實現了平均只需幾秒鐘即可加工一個孔的高速鉆孔；②開發了用于鉆削高硬度鋼的鉆頭，使鉆削加工60HRC左右的高硬度鋼成為現實；③干式、半干式鉆削加工孔深達鉆頭直徑約20倍的深孔已有加工應用；④鉆頭外側切削刃的R形設計可有效防止在孔的出、入口部位產生毛刺，并可改善孔內壁表面粗糙度。

    鉆頭切削刃形狀增加了平面形狀的第3個后刀面，使橫刃部分很薄，減少了鉆削時的軸向力。

    盡管減小切削刃部分所受切削力的目標一致，但不同生產廠商的鉆頭切削刃形狀各具特色，呈現出多樣化的趨勢。

    另一方面，對于像模具零部件這種鉆孔加工較少的情況，追求的是合理地進行孔加工，除采用鉆頭等孔加工專用刀具外，還采用了立銑刀，按照螺旋線或環形走刀方式進行銑孔加工，從而減少了加工不同規格孔時所需的刀具數量。

    關注度不斷提高的微小孔切削加工技術

    在電子（包括數字家電、數碼相機等相關領域）、醫學等領域，對于許多有望在世界范圍得到發展的產品，要求在其微型結構上進行微小孔加工時既要達到高精度，又要實現高效率。最近出現了能夠對微小孔進行高速、高精加工的小型高速加工中心，使鉆頭微型化趨勢不斷強化。

    另一方面，微小孔加工技術已涉及到切削、放電、激光、電子束以及沖壓等領域，因此需要選擇最適當的加工方法。在這些加工方法中，能夠很好地適應產品數量、孔加工模式、加工精度等變化的加工方法仍然是切削加工，現在其使用范圍也最為廣泛。

    進行微小孔鉆削時，能夠達到的最小孔徑是由所能制造的鉆頭直徑決定的。據數家公司介紹，現在微型鉆頭的直徑可達到10～20µm。

    鉆削微小徑孔時，切削參數的設定因鉆頭材質而有所不同。硬質合金及涂層硬質合金鉆頭因基體材質的彈性模量（楊氏模量）較高，高速旋轉時因離心力引起的鉆頭刀刃前端振動很小，因此可采用該刀具材質標準切削速度的高轉數進行鉆削。而燒結金剛石鉆頭則可按最高切削條件進行鉆削，由于它具有優良的抗粘結性，因此可實現高精度、長壽命加工。

    在一件產品上鉆削數百個乃至數千個微小孔的情況也很多，此時需要考慮發生孔徑擴大、彎曲和孔距精度要求等因素。采用圖4所示的導向孔或中心孔，可防止鉆頭前端發生振動。進行適量反向進給，能夠確保排出切屑，有效防止鉆削故障。

    另一方面，適用于微小孔加工用的加工中心具有高速回轉時振動小、能實現高精度平穩定位的特點，并具有良好的動態特性。

    近年來，必須使用微鉆加工的工件材料從高硬度鋼、不銹鋼、銅合金、鈦合金到陶瓷，涉及范圍十分廣泛，設定的最佳切削條件也隨之變化。

    鉆頭切削時需要使用冷卻液。例如，鉆削不銹鋼時需要向切削刃供給潤滑性能高的切削液；而像陶瓷一類的材料會產生粉末狀切屑，只有使用水溶性切削液才能有效排出碎屑。所以，應針對不同的被加工材質選用相應的切削液。

    為使微小直徑鉆頭以最佳切削速度進行鉆削，加工中心主軸應具備高速旋轉功能，高速加工中心的最高主軸轉數約為每分鐘3～5萬轉。

    控制微鉆的刀刃形狀和柄部振擺對于提高孔加工精度、延長刀具使用壽命行之有效，因此高精度的鉆頭刃磨必不可少，即必須具備能實現1µm進給量的進給機構、高振擺精度的砂輪主軸的高精度工具磨床，以及高水平的刀具磨削技術和高精度檢測系統。

    用于高速、高精度鉆削的鉆夾工具系統

    與稱為鉆夾頭的三爪式夾頭相比，使用更廣泛的鉆夾工具系統是具有高剛性、高振擺精度的彈簧夾頭系統。

    插入式彈簧夾頭系統具有可夾持鉆頭直徑范圍廣、夾持剛性好、夾持精度高等優良性能。近年來，為了提高夾持速度和精度，熱裝式夾持系統日益受到關注，它非常適合用于夾持轉速達數萬轉的微小直徑鉆頭。

    孔的高速、高精度精加工及螺孔切削

    使用最多的孔的精加工刀具仍然是鉸刀、鏜刀等，但也可以使用立銑刀按螺旋線或環形走刀方式進行精密銑孔加工。可采用涂層硬質合金、CBN等材質制造具有可調切削刃尺寸功能的鏜孔刀具，以提高切削速度及刀具壽命。

    對于螺孔加工，由于采用了螺紋立銑刀和螺旋插補加工技術，使高速、高精度螺紋切削得以實現。用于M3左右小直徑螺紋加工用立銑刀已經面市，對更小直徑螺孔加工技術的研究也正在進行。

    用于高速鉆孔的加工中心

    高速、高精度孔加工在要求鉆頭實現高速切削的同時，也要求縮短鉆頭移動的時間，這對于數百個以上的多孔加工是不可回避的問題。

    以上簡要介紹了近年來孔加工技術的發展，雖然仍然采用傳統的切削加工方法，但在刀具、裝夾系統、機床、使用技術等加工體系的各個環節都已取得了切實進展。

    為了改革制造業，在促進高附加值生產中，孔加工是不可或缺的加工技術，對于產品的質量、成本等都具有很大影響。近年來，伴隨著產品的小型化和高性能化，對微細形狀、微小直徑加工技術的需求也有所增加。另一方面，可采用微徑鉆頭加工微孔的小型數控加工中心的出現、涂層硬質合金等高性能刀具材料的應用以及高剛性高速鉆頭的出現，標志著我們已經迎來了真正意義上的微小孔加工時代。

    然而，在技術飛速發展的今天，進一步開發和完善提高涵蓋加工中心、刀具、裝夾系統、加工條件等的數據庫、生成NC程序的CAM系統、工具管理等為實現穩定、可靠的孔加工而構筑的整個加工體系，是生產技術人員面臨的重要課題。