本文论述了用CAXA实体设计软件设计嘚普通麻花钻及群钻的计算机辅助三维造型技术,并建立了与之相关的群钻数据库首先，将普通麻花钻、群钻这些结构复杂、造型困难的機械加工工具用CAXA三维造型设计软件设计出了比较理想的三维几何造型在CAXA实体设计软件的应用和群钻的CAD造型上有较大的创新，从而有助于群钻在生产实际中的使用和推广此外，用SQL Server 2000建立了实用性较强的群钻数据库设计过程中以C++语言为开发语言,以Visual C++6.0为开发平台,实现了人机交互接口界面,并实现了系统自动对群钻的二维图形、三维图形以及群钻切削部分的基本几何参数的检索、浏览与输出。
    与此同时本文还分析叻群钻的几何形状及其结构参数,较细致地阐述了普通麻花钻在其几何形状上的缺陷和群钻在生产实际中的优点，详细介绍了群钻的几何参數及其演变过程并说明了它的刃磨方法。因此使钻头使用者对群钻的几何形状特点有更深入的了解，熟悉群钻的刃磨方法和造型过程并能方便地查询有关群钻切削部分的基本几何参数，

    在机械制造中切削加工占有极其重要的地位，钻削是金属切削加工中最常用的孔加工方法之一钻削的主要加工工具是钻头。麻花钻头的发明和使用已有百余年的历史其结构和几何形状，早已订有标准；其工作特点囷应用范围已为广大使用者所熟悉。但是麻花钻头的标准结构和几何形状尚存在着若干缺点，严重影响到工作效率的进一步提高为此，人们常用各种方法适当改变其原来的结构和几何形状，以达到提高切削性能的目的1953年出现的群钻创造性地修磨了标准钻头，改变叻原来的几何形状使钻头的切削性能有了显著的提高。群钻的优点和使用价值虽已为机械制造业所公认但到目前为止，由于群钻几何形状比较复杂掌握刃磨比较困难，所以使用情况有所减少[1]
    为了有助于群钻的使用和推广，发挥群钻在机械制造生产中的优势在本论攵中对群钻的几何形状做了较细致的分析，阐述其结构和几何参数的演变过程给出其二维、三维造型方法，并初步建立了群钻的数据库使钻头使用者对群钻的几何形状特点有更深入的了解，熟悉群钻的刃磨方法和造型过程并能方便地查询有关群钻切削部分的基本几何參数，从而达到推广使用群钻的目的

    在机械制造中，切削加工占有极其重要的地位目前切削加工约占整个机械加工工作量的60%以上。据專家估计到本世纪前半叶切削加工仍然占机械加工量的一半以上。随着机械加工设备的不断发展如数控机床、加工中心等的问世以及普及，最大限度地利用这些设备的效率成为机械加工中的首要问题与此同时，计算机技术的飞速发展使得CAD/CAPP/CAM、PDM/CIMS等技术很快发展并成熟起来其目的在于实现信息的集成从而实现设计制造的一体化。
    钻削是金属切削加工中最常用的孔加工方法之一在机械制造工厂里，钻削加笁不仅用于钻床而且广泛用于车床、镗床及其它机床。麻花钻头的发明和使用已有百余年的历史其结构和几何形状，早已订有标准；其工作特点和应用范围已为广大使用者所熟悉。但是麻花钻头的标准结构和几何形状尚存在着若干缺点，严重影响到工作效率的进一步提高为此，人们常用各种方法适当改变其原来的结构和几何形状，以达到提高切削性能的目的显然，对于这种应用十分广泛的切削工具即使切削性能少许提高，也能获得极大的经济效果[2]
    钳工出身的倪志福同志创造性地修磨了标准钻头，改变了原来的几何形状使钻头的切削性能有了显著的提高。该钻头创始于1953年后称为“群钻”。此后这种钻头即逐步为国内各地区许多工厂及苏联某些工厂所采用，并培养出了一批使用倪志福钻头的骨干后来，有很多工厂和机床上都使用群钻
    经过长期的生产实践和科学研究证明，与标准钻頭相比倪志福钻头即群钻的耐用度约可提高2～5倍，轴向力约可降低30%～40%扭矩约可降低10%～20%，加工质量亦有所提高；特别是对钢料及塑性较夶的合金钢材料的加工效果更为显著。
    群钻的优点和使用价值虽已为机械制造业所公认但目前除一部分工厂仍坚持使用外，多数工厂使用情况有所减少甚至只有个别老师傅在个别工序上使用。推其原因我们认为有以下三点：第一，广大使用者对群钻几何形状的特点忣取得高工作效率的原因还认识不足；第二钻头几何形状比较复杂，掌握刃磨比较困难；第三工厂新技术推广工作做得不够踏实巩固。我们也认为推广群钻有着现实意义和广阔的前景，关键在于解决上述三个方面的问题

1.2 本课题的目的和意义

    国家“863”计划中明确将CIMS技術列为重点发展的技术之一，经过多年的理论研究和技术积累开展CIMS工程的条件已经日益成熟，北京第一机床厂是国家CIMS重点应用企业本佽设计的内容来源于北京第一机床厂与北京北方车辆集团(618厂)以及北京理工大学合作采用CIMS工程技术通过数控加工技术中心加工装甲车的项目課题中的一个子项目中的一部分。在数控加工技术中心中各种加工参数的自动选取对于加工中心的效率与质量有着至关重要的影响，由於整个装甲车的加工工艺流程需要在加工中心一次性完成因此需要有一个功能强大的支持系统作为后盾，其中切削数据库与CAPP系统起到了偅要的作用整个课题负责切削数据库的建立，并且在此基础上与CAPP系统集成形成一个较为完整的支持系统在完成集成的基础上尽量向性能优越、结构完整、内容丰富、实用性强的专家系统方向发展。
    切削数据库将切削加工所需要的数据和信息按一定的规律储存在计算机中可以根据需要加以调用，也可以随时进行修改和增删过去完全凭人的经验或查阅有关手册来获取数据，在信息量和方法先进性上都非瑺不足为了满足现代加工的需要，应当取消人的直接劳动而通过接口向计算机调用数据。切削数据库的主要内容是切削用量推荐即根据加工条件在不同的进给量和切削深度组合下推荐不同刀具寿命的切削速度，并告知功率消耗除此之外，工件和刀具的牌号、成分和性能等也应列入
    自50年***始，由于市场多变中小规模生产所占比重越来越大，促使数控机床、加工中心、FMS等高效率加工设备相继问世对于这些高效率的设备，自动化加工的辅助时间已大大缩短并且随着科学技术的迅速发展，新工艺、新材料的不断出现以传统的切削用量手册等提供切削数据的方式已经不能适应生产的要求。另一方面伴随着计算机的诞生出现了一门新的科学――人工智能(AI)。AI早期研究随着对通用问题求解程序研究的失败曾陷入了困境1965年，Stanford大学的E.A.Feigenbaum教授与其他科学家合作建立了世界上第一个专家系统DENDRAL。专家系统的诞苼是AI发展的转折点现在专家系统作为人工智能的一个分支，已经取得了很大的进展数据库技术也是计算机科学领域的一个重要分支，昰人们有效地进行数据存储、共享和数据处理的工具早期的数据库管理系统大多是层次型和网状型的。1979年IBM公司提出了关系数据模型，引进了规范化理论为关系数据库的发展奠定了理论基础。
    正是在这样的背景下专家系统技术和数据库技术应用到切削加工领域，产生叻“切削专家系统”、“切削数据库”等新技术自60年代以来，各发达国家相继开展了这方面的研究采用这些新技术可以按照用户所提絀的加工要求查询或按理论及经验模式处理，并迅速检索出所需的经过优化的切削用量、工时和成本等应用这些数据可以明显地提高机械产品的加工质量、生产效率并可以降低成本，从而提高企业的经济效益
    目前，切削数据库以及专家系统正以较快的速度不断发展CIMS的提出使得切削数据库以及专家系统在工业中的应用有了一个广阔的空间。并且伴随着数据库技术的发展工程数据库和数据仓库的应用已經越来越普遍，各企业已经充分认识到了计算机辅助技术在工程应用的优越性这使得切削数据库以及专家系统的发展有了坚实的基础。目前各种小型的实用化的切削数据库及专家系统层出不穷它们主要针对某一领域或某一项工程。
    随着Internet技术的飞速发展以网络为中心的信息服务日益得到人们的重视，而WWW技术是现代Internet上发展最快的领域从国内外制造企业的技术发展来看，无一不是围绕着全球网络化这一主題展开的网络数据库是现在信息服务的基础，传统的金属切削数据库已经不能适应多车间、跨地域传递切削数据的需要因此切削数据庫必然向网络化、实用化、智能化的方向发展。
    由于数据库管理系统不能从存储的事实中进行逻辑推理或做启发性判断存储的数据价值還没有得到充分发挥。将人工智能特别是专家系统同数据库管理系统结合起来可以解决切削数据库中的一些难以解决的问题。
    切削数据庫通过CAPP与NC、FMS等集成直接为这些自动化系统提供合理的或优化的切削加工数据；同时，刀具磨损监测系统和生产控制系统也向数据库中反饋信息
    一方面，各个企业或某一行业建立适合自己需要的小型实用化切削数据库这种切削数据库具有本企业或本行业的特点,建立这种切削数据库投资小、见效快、实用性强。另一方面国家或某大型行业部门通过重点扶植，集中力量建立国家级的大型通用切削数据库系統以利用相互交流和切削加工技术整体水平的提高，并在可能的情况下把全国的切削数据中心联网建成一个国际性的通用切削数据库網络。
    对整个加工过程中的规律、数据进行采集、评价、处理和存储使切削数据库这一概念的内涵变得越来越丰富，外延变得越来越大使切削数据库中心能管理多种媒体形式的信息，包括数据、文字、图形等这比传统的数据管理要复杂得多，最终使之成为未来的加工信息中心甚至是生产信息中心
    目前切削数据大部分均为人工采集、评价和处理，这需要花费大量的人力、物力和财力还需要有丰富经驗的专家参与处理评价工作。切削数据采集、处理和评价系统将向自动化方向发展由计算机系统自动地进行。更进一步对切削试验引叺计算机模拟技术，将彻底解决切削实验时间长浪费大等一系列问题。
    从60年代中期开始各个国家相继建立自己的切削数据库，据不完铨统计迄今为止已经有美国、德国、瑞典、英国、日本等国家建立了30多个大型的金属切削数据库，其中最着名的有美国金属切削研究联匼公司的MDC、德国的阿亨工业大学的INFOS、瑞典的SANDVIK公司的SANDVIK COROCUT等而面向某一企业或行业的小型实用化切削数据库则不计其数。其中MDC是美国金属切削研究联合公司在1964年10月建立的一个切削数据库它的主要特点是历史悠久，包含有大量的切削试验数据数据经过多次更新，比较全面、可靠这些数据几乎包括了各种材料和工序的切削数据，其存储量达35000条
    德国阿亨工业大学吸取各国切削数据库得特点，在1971年建立了切削数據情报中心简称INFOS。迄今INFOS存储的材料可加工性方面信息总量已达二百万个单元数据成为当今世界上存储信息量最多、软件系统最完整和數据服务能力最强的切削数据库之一。
    我国建立金属切削数据库是从80年***始的目前国内有成都工具研究所、南京航空航天大学、北京悝工大学、西北工业大学、上海大学、石油勘探研究院等单位在切削数据库方面开展了一些工作。
    1982年我国第一个金属切削数据库在成都笁具研究所筹建，于1987年9月完成“试验性车削数据库TRN10”.为了提高起点引进了INFOS软件，随后在INFOS的基础上继续开发增强了一些功能，推出了车削数据库软件CTRN90V1.01990年成都工具研究所在VAX11-780系统上开发了多功能车削数据库，“八五”期间该数据库进一步扩充开发出包含有工件材料库、刀具材料库、刀具库、刀具几何参数库及切削用量库等多套切削数据库，它是第一个适合我国国情的车削数据库
    1988年南京航空航天大学开发叻一个专用切削数据库软件系统NAIMDS，1991年进一步开发了KBMDBS切削数据库系统该切削数据库软件系统的数据处理方式包括数据检索方式和数学模型方式，数据的输出形式采用了推荐和优化相结合的方式KBMDBS切削数据库系统中运用等直线法对切削数据进行了优化，优化速度快能满足自動化系统优化切削数据的要求。KBMDBS引入了专家系统可以进行计算机辅助切削评价，初步实现了专家系统和切削数据库的结合
    北京理工大學针对兵器工业企业的要求，1989年研制了难加工的材料切削数据库和FMS切削数据库1995年开发了硬质合金刀具专家系统。国内近年来在这方面的研究也取得了不少成果建立了一些小型实用的系统。如北京理工大学、南京航空航天大学的刀片材料推荐专家系统、西北工业大学的宇航难加工材料切削加工专家系统、哈尔滨科技大学的刀片槽形专家系统等
    北京第一机床厂与北京北方车辆集团(618厂)以及北京理工大学合作采用CIMS工程技术通过数控加工技术中心加工装甲车的项目课题在系统规模上强调实用性，针对第一机床厂和618厂的数控加工技术中心的实际需偠将选择镗削、车削、铣削为重点，并且在此基础上扩展数据库的内容将硬质合金刀具材料等内容也加入到数据库中。
    切削数据库包含大量的切削基本数据包括资料型数据和浓缩型数据。其中资料型数据主要包括刀具、工件、机床等基本数据信息刀具数据主要是国內外刀具的牌号、厂家、应用范围等数据。工件材料数据包括工件的牌号、种类、及机械物理特性机床数据包括机床型号、电机功率等數据。
    浓缩型数据库主要存储切削数据模型的切削参数用于切削用量推荐、切削用量优化等方面。基本数据信息系统主要包括工件材料信息、刀具信息、机床信息以及在切削用量推荐中用到的泰勒公式数据等在这里存储了系统需要的大量基本数据，系统从这里调用所需嘚数据进行进一步的运算
    需要时刻为数据库和专家系统模块的知识库收集新的数据，数据库的结构以及建立方法需要根据课题的实际要求而定
    由于课题的数据库是基于网络的数据库，需要具备网络特性并且满足动态特性因此需要有功能强大的开发工具进行开发并且将開发出来的数据库查询以及维护功能标准化。
    课题主要针对的是数控加工技术中心此加工中心的主要工序是车削、镗削和铣学，并且是哆工序同时进行但是随着时代的发展，更大规模、更复杂的加工中心的出现势必要求有更完善更有效的支持系统的出现此次专家系统嘚建立要在前人探索的基础上加以更新和完善。
    本次设计的主要内容为该课题子项目中的一部分即在充分结合生产实际的基础上，分析群钻的几何形状, 提出刃磨方法, 用CAXA实体设计软件设计出普通麻花钻和基本型群钻的三维造型,建立群钻的二维、三维图形库和安全与高效的数據库, 辅助以人机交互接口界面,实现软件系统自动对群钻的二维、三维图形及群钻切削部分的基本几何参数和切削参数的检索、浏览及输出
    为了有助于群钻的使用和推广，发挥群钻在机械制造生产中的优势在本论文中将对群钻的几何形状做较细致的分析，阐述其结构和几哬参数的演变过程给出其二维、三维造型方法，并初步建立群钻的图形库和切削数据库使钻头使用者对群钻的几何形状特点有更深入嘚了解，熟悉群钻的刃磨方法和造型过程并能方便地查询有关的群钻切削部分的几何参数，从而达到推广使用群钻的目的

第二章 基本型群钻的研究

2.1 麻花钻改进的途径

    通过对麻花钻的分析，认识了钻头各部分切削刃的工作特点和它存在的问题现归纳如下：
    1.主刃上各点前角数值变化很大，接近钻芯处已为很大的负前角如图2-1所示，切削条件很差
    2.横刃太长，负前角更大切削条件更差。因此轴向力很大，定心不好
    3.主刃长,切屑宽,各个点切屑流出的速度相差很大,切屑卷曲成宽的螺卷,占的空间体积大,导致排屑不顺利,切削液难以流入。
    4.切削厚喥沿切削刃分布不匀,在外缘处切削厚度大,而且此处切削速度最高；副后角为零,刃带与孔壁摩擦很大因此外缘处切削负荷大,磨损快。

图2-1 基夲型群钻与普通麻花钻前角分布的比较

    如何进一步提高麻花钻的切削性能其变革途径有二：一是在设计、制造钻头时，改变其结构参数囷材料；二是在使用钻头时通过修磨改进钻型，选择合理的几何参数[3]

2.1.1 钻头材料的改进

    近年来加工材料的品种不断增多，除了多种多样嘚非金属材料以外金属材料则日益向耐高温、耐低温、抗腐蚀、高强度以及其他特殊用途的方向发展。如钻削含高合金元素的耐热合金等难加工的材料时对刀具提出了很高的要求，要求刀具材料具有更高的硬度、耐磨性、耐热性、强度和韧性目前在研制新型高速钢制慥麻花钻加工难加工材料方面，已取得一定的成效高速钢钻头采用新型超硬高速钢，有的还采用各种表面处理和表面涂层从而提高了刀具的性能。
    近来硬质合金钻头也已得到较多的应用，特别是钻脆性材料(如铸铁、绝缘材料、玻璃和石质等)效果很显著，可以大大提高耐用度和生产效率硬质合金钻头较普遍应用于钻高锰钢和轻合金。用增塑性硬质合金的整体小直径钻头有良好的性能。对于钻中硬喥和较软的钢材以及难加工的耐热钢与合金钢等目前使用硬质合金刀片焊接的钻头效果还不够好，常常因刀片破损导致整支钻头早期报廢20世纪70年代以来，发展了一种机夹可转位硬质合金刀片的短钻头用于中等直径Φ18.5～56毫米的浅孔钻削，可提高生产效率

2.1.2 钻头结构的改進

    近百年来，普通麻花钻在结构上变化很小阻碍着钻头切削性能的大幅度提高。
    国内外在改变钻头结构上做出了一些努力其中有的虽說在一般生产中使用不广，但已在特定生产条件下发挥了很好的作用或给人们以很好的启发大多数的改进是针对刃沟的廓形，也有一些昰针对刃背和刃带部分的主要有以下几种改进形式：

7.阶台面瓣尾根断屑钻头；
8.凸弧前刀面断屑钻头；
9.增厚钻芯强力钻头。

2.1.3 钻头切削部分修磨形式的改进

    在生产中通过修磨的方法改变钻头切削刃形状和几何角度，实际效果十分显著只要掌握了规律，可以根据不同的加工特点改变修磨形式，灵活多变我国广大工人在生产实践中，根据钻孔中的具体问题对钻头进行了极其丰富多彩的革新和创造，取得叻很大成果
    为了提高普通麻花钻的切削能力，一般从下述几个方面进行修磨：
    有的试验证明双重锋角和圆弧刃的钻头，钻铸铁时刀具耐用度能得到提高但用以钻钢，则效果不够好
    在钻孔过程中实行分屑，可以在进给量不变切削面积一定的情况下，得到窄而厚的切屑以减小切削力；根据实验，在其他条件相同的情况下宽刃切削比窄刃切削的切削变形要大一些。而且可以通过刃尖切开金属的组織结构，使切削层在分段切削刃的作用下与完整切削刃比，可用较小的能量消耗来形成切屑；可以减小每段切屑上各点切削速度的差值减轻切削刃的卷曲度，使切屑能够比较顺利地排出减小了切屑与钻头、孔壁的摩擦；可以避免切屑形成宽而松的螺卷，减小了切屑所占去的空间有利于切削液的流入。总之分屑可以达到省力和减少切削热的效果。但磨分屑槽应注意须磨出侧后角，否则导致切削不囸常将增大交界点的磨损。槽形可磨成矩形或半圆弧形
    ①不对称分屑槽，在主刃的后面磨出不对称分屑槽可实现完全分屑。
    ②月牙弧分屑槽和单边分屑槽月牙弧刃与外直刃交界点刃尖能实现良好的分屑，另外在单边刃上磨出分屑槽也可实现分屑若把两外刃高低磨絀相差≥f/2[f为进给量(毫米/转)]，则可得到完全分屑
    ③单边分屑阶台。对于较小钻头不便于磨分屑槽时也可采用这种单边分屑阶台来实现分屑。
    通过修磨钻头的前刀面可以改变前角和刃倾角，以满足不同的要求
稍减小前角，可以避免钻铸造青铜、黄铜、铸铁、夹布胶木等各类材料的“扎刀”问题由于这类材料质地柔软、强度低、组织疏松、切屑崩碎，当切削刃锋利时容易产生一种形似“自动切入”的“扎刀”现象，尤其是在钻通孔出口时更为明显为避免产生扎刀，适当修磨、减小前角使γ0=6～10°，是行之有效的办法。
    (2)前刀面倒棱 将湔刀面磨出或用油石鐾出倒棱，稍减小前角增加切削刃口的强度，这对于钻强度大的钢料来说有利于提高耐用度。
    (4)卷屑槽 对于某些强喥很低的材料(如有机玻璃)为减小切削变形，还可磨出卷屑槽加大前角，以减小切削负荷降低切削温度，改善加工质量
    (5)正刃倾角 普通麻花钻通常为很大的负刃倾角，有时为了切削过程的特殊需要如避免切屑与孔壁摩擦可修磨前刀面，主刃形成正刃倾角使切屑向孔底排出。
    如上所述除了常采用的锥面刃磨、双平面刃磨、螺旋面刃磨和圆柱面刃磨外，还有一些特殊的刃磨方法从而改变后刀面形状來提高麻花钻的切削能力。
    4.麻花钻横刃是工作情况最差的部位之一因此通过修磨，改善横刃也是一项重要的措施。常见的修磨形式有：
    (1)修去横刃用45°碗形或薄片砂轮在原来的横刃部分磨出缺口，形成新的切削刃，简称横刃切口式刃磨。该新切削刃的刃倾角为正值(原来横刃刃倾角λψ=0°)，且修磨的法前角也较大加大了该处的工作前角，据称工作前角可加大到0～10°，约使轴向力降低50%但这种刃型使定心不恏，且钻心强度减弱只适宜钻灰铸铁等强度较低的材料。钻塑性材料时会出现高温、使切屑粘附或焊住切口
    (2)缩短横刃。主要作用是减短横刃,并在主刃上形成转折点有利于分屑和断屑。
    (3)十字形修磨横刃长度未变，刃倾角仍为零度但显著加大了横刃的前角，钻孔时可鉯单独形成两条切屑这种形式称为X型刃磨，主要用于钻深孔它需要在专用机床或夹具上刃磨，以保证对称性；它对震动和径向力较敏感砂轮圆度要很小。钻芯强度有所减弱
     (4)综合式刃磨。它缩短了横刃通常横刃缩短到0.1d(d≤40mm)和0.08d(d>40mm),在降低横刃(如群钻)的条件下，有时甚至可以縮短到(0.03～0.05)d；加大了修磨处的前角有利于分屑和断屑；增大了钻芯部分的排屑空间；对砂轮的要求不严同时保证钻芯具有一定的强度。
    其目的是尽量减小刃带与孔壁的摩擦而又保持一定的导向作用。一般采取的方法有：
    (3)分段加大倒锥它既可以减小摩擦，又能不过分地减弱导向作用

2.2 基本型群钻的几何参数与演变

    群钻是针对普通麻花钻所存在的问题，进行合理修磨而创制的新钻型它自1953年诞生以来，就在苼产中显示出顽强的生命力通过生产实践，钻型不断演进、扩展、增多形成了一套新钻型型谱。回溯群钻钻型发展的过程充分说明咜是实践与理论紧密结合、不断进行科学探索的成果，是群众智慧的结晶
    在整组群钻型谱中，以加工普通钢材的基本型群钻应用最为广泛它又是演变成其它群钻钻型的基础，因此下面将着重分析基本型群钻的特点。

2.2.1 基本型群钻的几何参数

1.基本型群钻的主要特征

    对照普通麻花钻与基本型群钻的外观形状可以明显地看出，基本型群钻是在普通麻花钻的钻尖上磨出两个对称的月牙形圆弧槽，形成钻心尖降低两侧尖并立的三尖“W”刃形，再进一步修磨减窄横刃，形成两条较锋利的内刃对于直径较大的钻头，还在一侧外刃上再磨出1～2條分屑槽于是，一支基本型群钻就形成了

2.基本型群钻的结构参数

    基本型群钻有14个刃磨参数，其中7个长度参数和7个角度参数这些参数昰在结构基准系中定义的：

2.2.2 基本型群钻的演变

    1953年基本型群钻是在解决加工特种钢的生产关键中产生的。后来在钻型刃形上有过五次较大嘚变化和演进。基本型群钻刃形的每一次变化都是为了适应当时某一特定加工条件的客观需要，以直径Φ25的钻头为例来说明基本型群鑽的变化情况，如表2-1所示：

表2-1 基本型群钻的刃形变化（Φ25）

2.3 群钻的灵活应用

    基本型群鑽在钻普通结构钢材料时获得了良好的切削性能。但是加工材料日益多样化各类加工材料的加工性千差万别，加工零件的结构形状、笁艺条件也有着很大的变化工件材料变了，孔的要求变了促使钻型也必须跟着变，要有灵活性所以必须正确分析和估计客观情况，並采取有效的措施
    钻孔中遇到的问题很多，下面从加工材料和工艺条件两个方面列举些实例来说明通常钻削中所带来的问题：

1.加工材料不同所产生的问题：

    (1)钻强度大、硬度高的钢材时(如各种高强度合金钢、淬火钢等)，负荷大钻不动，勉强钻下去钻头很快磨钝、烧坏。
    (2)钻高锰钢及奥氏体不锈钢时产生严重的加工硬化现象，越钻越硬钻头磨损很快，产生毛刺很严重
    (3)在钻床上钻钢时(如低碳钢、不锈鋼)，切屑长而不断盘旋而出，缠绕在主轴上乱甩伤人，极不安全而且切削液加不进去。在自动机床上这一问题更为突出
    (4)钻铸铁时，切屑成碎末象研磨粉一样，高速切削时常把钻头两外缘转角磨损掉
    (5)钻紫铜时孔形常不圆，钻软紫铜也不易断屑有时钻头被咬在孔內。
     (6)钻黄铜等材料经常产生“扎刀”现象轻则把孔拉伤，重则使钻头扭断
    (7)钻铝合金孔壁不光，切屑不易排出尤其在钻深孔时切屑常擠死在钻沟里。
    (8)钻层压塑料(如夹布胶木、夹纸胶木、玻璃丝夹布胶木等)时常发生孔入口处有毛刺、中间分层、表面变色出黄边、出口处脫皮现象。
    (9)钻有机玻璃时孔不光亮，发暗(乌)本来是透明净亮的，钻完孔后孔壁变成乳白色，更严重时孔壁烧伤产生“银斑”状裂紋。

2.工件条件不同产生的问题

    (1)钻薄板时有时工件不便于夹紧，人们多采用手扶但当钻头刚要钻出工件时，手扶的力量不足以控制工件使得工件发生抖动，很容易出事故另外，孔易产生多角形、毛刺和变形
    (2)钻深孔时，切屑难以排出常常要在中途多次退出钻头才能鑽完一个孔，称之为“啄木鸟式”的钻削方式；钻直径大的孔(如在钢上钻直径大于35毫米的孔)直接用普通麻花钻钻出就比较困难，负荷大钻头和机床都承受不了，常发生“闷车”此时要先钻出小孔，再用大钻头扩孔如果一次钻出，进给量必定选得很小这样生产效率僦很低。
    (3)当工件上已有毛坯孔再扩孔时由于加工余量不均匀，表面有硬皮因此钻头常会歪斜，刃口也容易崩坏
    (4)在倾斜表面或曲面上鑽孔时，钻头往往定不住中心发生偏斜，常不得不先将工件表面锪平然后才能钻孔。
    (5)由于小量生产的需要为了节省非标准尺寸的专鼡铰刀，希望用钻头钻出精孔这也是钻孔中经常遇到的问题之一。
    (6)小量生产采用划线钻孔时钻头不易找正，当孔窝划得浅时孔偏不噫发现；划得深时，看出孔偏找正时比较费力
    (7)用钻头进行扩孔，也容易产生“扎刀”；有时孔壁出现大螺旋沟甚至用铰刀铰孔后也不能除掉。
    (8)用钻头锪倒角容易发生抖动，出现多边形或产生严重的毛刺。

    在这种情况下应运而生出了许多中钻不同种材料的群钻钻型，主要有以下几种：

    由于灰铸铁的可钻削性属于较易钻削一类但其塑性低，切屑崩碎导热慢，热量集中在刃口因此基本对策是：第┅、应使钻头尽快地通过工件，尽量缩短切削刃与工件的接触路程减小钻头切削刃与工件摩擦的机会；第二、要加大进给量，即增大切削抗力因此应使钻头尽量锋利；第三、为了保护钻心尖，磨出月牙圆弧槽使钻心尖低下来切入工件后三尖很快同时钻削，钻心尖不易崩坏和磨损也便于找正；第四、采用双重锋角；第五、适当加大后角；第六、合理使用切削液；第七、当发现“扎刀”现象，需要适当采取措施

    在钻孔中经常遇到的不锈钢为1Cr18Ni9Ti。这种钢的主要问题是塑性大韧性高，切屑不易折断常缠绕在钻头上， 既不安全又影响到苼产效率的提高；而且使切削液很难流入孔内，加之导热慢从而降低了钻头的耐用度。由于上述因素不能改变因此断屑问题成了主要問题。只要断屑可靠排屑顺利，能使切削液的作用发挥得比较充分就有可能适当加大一些进给量，以保证达到预期的生产效率并使刀刃有可能避开切削冷硬层，进一步提高刀具的耐用度

    紫铜通常包括纯铜和无氧铜等。纯铜分为五种牌号T0～T4,常用的为T1～T3,含铜都在99%以上表面呈玫瑰红色，有较高的导电、导热和抗腐蚀性电气工业常用来制造导电机件。
    纯铜工件常要求钻出的孔具有较高的光洁度和精度洳光洁度