盡管有多種不同的旋轉(zhuǎn)切削刀具能夠加工孔，但鉆削仍是主要的孔加工方式。當(dāng)今正不斷出現(xiàn)使用新材料、新涂層和合理幾何形狀的新型鉆頭設(shè)計(jì)；鉆頭材料正采用更先進(jìn)的材料，如鈷、鎢硬質(zhì)合金和毫微晶粒硬質(zhì)合金等。新型鉆頭涂層使鉆頭設(shè)計(jì)能夠提供更有效的鉆頭幾何形狀。在鉆頭材料和涂層中，微晶硬質(zhì)合金材料和最新的物理氣相沉積(PVD)涂層具有較大的潛力。

　　在鉆削加工中，正確選擇鉆頭十分重要。鉆削孔徑為51～76mm或更大尺寸的孔所需功率較高，通常要求鉆孔工藝必須分兩道工序完成，大直徑孔由于功率消耗大，僅用一把鉆頭加工是很難實(shí)現(xiàn)的。除了孔徑尺寸外，鉆削加工的其它因素，如加工材料、零件形狀等也是鉆削的關(guān)鍵因素。有些材料比另一些材料容易加工；在較大鋼件上鉆孔并不難，而在一個(gè)形狀復(fù)雜、空間十分有限的區(qū)域進(jìn)行鉆孔就比較困難。

　　具有可換刀片的鉆頭是加工通孔的理想選擇，而精密孔加工則應(yīng)采用整體式硬質(zhì)合金鉆頭，釬焊鉆頭和焊有硬質(zhì)合金的鉆頭在鉆孔中鉆尖容易脫落，故不宜采用。可換刀片鉆頭不但可節(jié)省與整體硬質(zhì)合金和鋼制鉆頭相關(guān)的昂貴的刀具重磨費(fèi)用，而且多種可換刀片使得操作者能夠快速改變鉆削刀片的幾何形狀，以提高鉆頭的切削性能。

　　新型的鉆頭設(shè)計(jì)制造技術(shù)

　　快換鉆頭具有加工靈活性，用戶可通過(guò)改變鉆頭的刃磨方法、后刀面錐度及鉆頭的幾何形狀，最大限度地提高鉆頭性能。例如對(duì)加工一些硬質(zhì)材料(如不銹鋼和高溫合金)，鉆頭應(yīng)有較鋒利的切削刃和更大的后刀面錐度。如想減小切削力，使刀具鉆削更流暢、排屑更順暢，可通過(guò)改變鉆頭的幾何形狀，使鉆頭性能最優(yōu)化。

　　根據(jù)鉆頭的切削性能要求，可改變混合硬質(zhì)合金鉆頭內(nèi)部的材質(zhì)成分。Sandvik公司的雙質(zhì)硬質(zhì)合金鉆頭綜合了兩種不同類型硬質(zhì)合金的特性。從理論上講，在鉆頭中心部位切削速度為零，堅(jiān)固而富含鈷的硬質(zhì)合金可承受由非常低的切削速度引起的振動(dòng)。隨著切削速度的降低，切屑可能會(huì)焊死在切削刃上。鉆頭應(yīng)具有足夠的剛性和潤(rùn)滑性，新型鉆頭可以通過(guò)涂層來(lái)獲得好的潤(rùn)滑性能。鉆頭四周邊緣部分以非常高的切削速度旋轉(zhuǎn)，此時(shí)鉆頭又需要采用堅(jiān)硬的高強(qiáng)度硬質(zhì)合金和耐磨涂層。Sandvik公司經(jīng)常使用氮化鈦鋁(TiAIN)和碳氮化鈦(TiCN)作為鉆頭涂層，為進(jìn)一步改善潤(rùn)滑特性，也可加入其它涂層材料。

　　亞微晶粒硬質(zhì)合金材料在粗鉆和粗銑加工中應(yīng)用前景廣闊。近年來(lái)，硬質(zhì)合金材料和硬質(zhì)合金刀片制造商已經(jīng)進(jìn)入更小晶粒硬質(zhì)合金材料開發(fā)領(lǐng)域。一種新型工藝使制造商能夠獲得小于微米級(jí)的硬質(zhì)合金晶粒，這種毫微晶粒硬質(zhì)合金兼具硬質(zhì)合金的高硬度的高速鋼的高拉伸強(qiáng)度。在鉆削加工中，無(wú)論鉆頭轉(zhuǎn)速多快，鉆頭尖端的切削速度幾乎為零，當(dāng)加工硬材料時(shí)，鉆頭有被壓碎的可能，采用微晶硬質(zhì)合金鉆頭則可避免這種危險(xiǎn)。

　　Iscar公司在硬質(zhì)合金燒結(jié)前，通過(guò)在硬質(zhì)合金中加入不同的添加劑，生產(chǎn)出亞微晶粒硬質(zhì)合金，通常在加熱和燒結(jié)硬質(zhì)合金到形成最終形態(tài)的冶金工藝過(guò)程中，晶粒尺寸是趨于長(zhǎng)大的，這種亞微晶粒硬質(zhì)合金是一種剛性類同于高速鋼、硬度又與硬質(zhì)合金相似的材料，它可采用非常高的切削速度，其刀具壽命是原來(lái)刀具壽命的8～10倍。

　　先進(jìn)涂層的出現(xiàn)，使一些工具廠家開發(fā)出了幾何形狀更加合理的鉆頭，如干式加工用鉆頭。正確確定鉆頭的合理幾何形狀取決于所用鉆頭的尺寸和特定用途。在先進(jìn)的CNC加工設(shè)備上進(jìn)行大批量加工，一般要求有較高的切削速度和進(jìn)給量，所以要求鉆頭具有更為合理的切削刃幾何形狀。

　　先進(jìn)的鉆頭夾具系統(tǒng)

　　要想獲得滿意的加工效果，夾持鉆頭的夾具性能至關(guān)重要。如果鉆夾具達(dá)不到所要求的剛性，即使獲得了驅(qū)動(dòng)鉆頭的功率，也不能進(jìn)行有效的切削。先進(jìn)的鉆夾具可獲得很小的鉆孔公差，盡管多數(shù)鉆削加工不需要太高精度，但仍有些鉆削加工的精度要求仍較高。最近，Bilz/RMT Tool公司和TM Smith Tool International公司引入了一個(gè)用于精密鉆削加工的新型的刀夾具系統(tǒng)——Thermo-Grip刀夾具，這是一種新型的熱裝夾緊工具系統(tǒng)，Thermo-Grip刀夾具不用緊固螺釘裝夾刀柄，也不用螺母和墊片固定刀具，由于在夾具的一側(cè)無(wú)緊固螺釘，因此不會(huì)引起振動(dòng)，所以刀具和夾具從一開始就具有良好的動(dòng)態(tài)平衡，使鉆削可在平衡狀態(tài)下更好地進(jìn)行高速加工。Thermo-Grip夾具的孔比切削刀具稍小，用一個(gè)感應(yīng)線圈加熱夾具前端，熱膨脹使夾具孔脹開，將切削刀具插入，當(dāng)夾具冷卻后，刀柄四周在冷卻壓縮效應(yīng)下即可產(chǎn)生足夠的刀具夾持力。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

　　TM Smith Tool公司開發(fā)了兩種新型鉆削工具系統(tǒng)：HSK和近心鉆削系統(tǒng)。據(jù)該公司預(yù)測(cè)，這兩種系統(tǒng)承受冷卻液壓力指標(biāo)是6895kPa(實(shí)際可達(dá)8274kPa)。

　　Briggs & Stratton公司利用傳統(tǒng)的理想圓錐刀柄設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)出一種近心刀具夾持系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一個(gè)理想的圓錐前端，刀柄中心的6個(gè)球形孔將刀具系統(tǒng)夾持在主軸上。用戶可選用一個(gè)旋在刀具后面的孔塞，此孔塞連接在主軸機(jī)體上，可將刀具后部的冷卻液隔開。

　　為了提高切削速度和延長(zhǎng)刀具壽命，許多用戶已將HSK短錐柄、高速主軸和小型金剛石刀片應(yīng)用于實(shí)際加工。使用尖形PCD刀具可使刀具壽命更長(zhǎng)，減少刀具的更換次數(shù)，最大限度地增加每把刀具的孔加工數(shù)。HSK空心短錐柄能使刀具安裝公差達(dá)到0.00013mm或更小，可用于高速加工。汽車和航天工業(yè)對(duì)HSK空心短錐柄需求量較大。