在钻削过程中，钻头折断的原因非常多，在陈宏钧同志主编的《实用机械加工工艺手册》（第3版）中已有很详细的14种情况介绍。笔者在工作中又发现并总结了一些“新的钻头折断的原因及解决办法”，现介绍如下。

 

　　1另类钻头折断的原因分析与解决方法

 

　　1.1钻头切削刃与被钻孔的末端斜面重合或近似重合而导致钻头折断。

 

　　原因：当钻头切削刃角度与被钻孔的末端斜面角度重合或近似时，钻头切削刃与工件孔末端斜面角度关系中：a.重合关系，在钻孔即将结束的时候，钻头在机床主轴正常进给推力的作用下，会因工艺系统中主轴、钻头及工件的钻削过程中的受制弹性释放而突然“扎出”工件孔的末端，而此时被钻孔的末端还未完全被钻头钻削成整圆，钻头突然“扎出”工件孔的末端必然导致钻头被“卡死”或折断的现象。当钻头尾部与主轴联结松动时，此时亦会发生钻头大幅度扎出工件孔末端的情况，此时其（或配合钻套）扁尾部分完全脱离主轴锥孔的扁尾，钻头在“周向”处于自由状态了，这种情况还能保住钻头不被折断，而只是被“卡死”；当钻头按照工艺系统的各类弹性反弹量的组合而微量扎出工件，且其（或配合钻套）扁尾部分未完全脱离主轴锥孔的扁尾时，钻头将会被折断，直径大的钻头也许会使主轴停止转动或工件转动。

 

　　解决方法：根据上述分析，在钻孔即将结束时，可以更换切削刃角度已大幅度被刃磨改形的钻头对工件进行钻削，钻头切削刃与工件孔终端斜面角度关系中b.交叉关系，钻头钻出工件过程中，随工件孔径向被钻削余量的逐渐减少其所受到的轴向阻力也是逐渐减小的，实现了平稳钻削的要求，克服了由于突然急剧减小钻削过程中钻头轴向阻力而导致钻头瞬间扎出工件孔末端的情况，这种钻削方法完全杜绝了此类钻削过程中折断钻头的现象。

 

　　注意：在钻孔即将结束时，最好由机动进给改为手动慢速进给；在钻头切削刃处于断性钻削时，用铜锤反向敲击钻头露出部分，以防止钻头由于震动松脱出主轴锥孔进而扎出工件孔末端并导致钻头折断的现象。

 

　　1.2安装钻头时，其扁尾未与钻套或主轴内锥孔扁尾按照钻削受力的反向贴实，引起钻头在钻削过程中由于震动松脱陡然转动产生冲击而造成钻头扁尾折断。

 

　　原因：钻头在钻削过程中，通常其旋转扭矩的支撑是靠其尾部锥柄与钻套或主轴锥孔的镶实而产生的自锁作用来实现的，但随着钻削的振动，其自锁的效果将会逐渐失效，当自锁力矩无法实现控制钻头钻削扭矩的时候，钻头会发生突然的冲击式转动，其扁尾与主轴或钻套内锥孔的扁尾发生周向冲击，严重者导致钻头扁尾扭曲或折断。

 

　　解决方法：将钻头往主轴或钻套锥孔中安装时，预先使其扁尾与主轴或钻套锥孔的扁尾按照钻削过程中制动钻头受到的扭矩的旋向将钻头扁尾与主轴或钻套内锥孔扁尾靠实，然后冲击装入钻头，达到刚性制动钻头旋转的效果，从根本上防止钻削过程中钻头尾部的冲击式转动，彻底消除其扁尾与钻套或主轴锥孔扁尾因为未靠实发生的钻头扁尾在钻削过程中松脱后的反向冲击旋转而造成的碰撞隐患，从源头上防止钻头扁尾由于冲击碰撞而折断的现象。

 

　　注意：安装钻头时用手试着装入钻套或主轴锥孔，并适当转动，使钻头扁尾与主轴或钻套锥孔扁尾确实靠实后夯实，钻头扁尾与主轴锥孔扁尾配合。如果钻头扁尾有高点和飞边，必须修磨干净，以达到实实在在的刚性联结效果，彻底杜绝钻削过程中钻头的冲击式转动。

 

　　1.3当钻削较深的孔时，钻头直柄进入钻削的工件孔中，有时会发生钻头折断的现象。

 

　　原因：在钻削较深的工件孔时，通常采用的钻头较长，在起始钻削时，钻头有时发生偏摆，使所钻孔在初始时就发生了与钻头轴心线不重合的隐患，随着钻削的不断深入，钻头直柄部分将会逐渐进入到所钻的孔中，如果钻头与所钻孔的摆动间隙小于主轴由于弹性变形和装配间隙可以“让步”的摆动量时，钻头将会因犯蹩而折断，否则，工件会随钻头的旋转而产生偏摆式的高频抖动或转动。

 

　　解决方法：预钻中心孔；将钻头直柄部分磨小些，特别是那些旧钻头，其钻削部分的直径已经磨损得很严重了，钻孔直径很有可能小于其直柄部分，这种情况更容易导致钻头的折断；可以在允许的情况下将钻头切削刃适当磨的“偏心”点儿，使所钻的孔径偏大些，进一步防止钻头直柄部分由于“受挤”而造成折断的现象。

 

　　注意：刃磨钻头直柄部分时要均匀的磨，以磨去其直径的3～5%为宜，钻削过程中要做好退钻、倒屑的事项，倒屑时，按照钻孔过程中实际观察到的铁屑“满钻”的钻孔深度进行，可少钻而不可多钻，坚决杜绝铁屑挤钻现象的发生，同时，做好切削液的使用，防止烧钻的现象。

 

　　1.4钻削组合的钢板类工件时，钻头折断

 

　　原因：在钻削组合的钢板类工件时，由于其组合面之间存在间隙，钻削过程中，先钻的工件孔的铁屑会挤入在组合的夹层间隙中，从而导致对钻削过程中的钻头产生巨大的轴向抗力和诱导式滑移现象，再加上钢板的反弹和震动，很容易使钻头折断切削刃部分。

 

　　解决方法：在每层工件孔即将钻透时，采用“钻-停-钻-停……”的手动进给方式，缓解工件对钻头的反弹力，同时，“停”的过程可使前期钻下的铁屑由于受到钻头切削刃的旋转而躲开，进一步减小钻削阻力，实现钻削此类工件时确保从源头上消除折断钻头的隐患。

 

　　注意：掌握好钻削过程中“听声音、试阻力”的感觉，切实做到手动进给量的科学控制，能完全防止由于钻削此类工件而发生的折断钻头的现象。在钢板反弹现象铰严重的时候，可以将钻头的主切削刃与副切削刃的交界处磨出钻削过渡刃来，以延缓钻头钻出工件的过程，实现进一步缓解钻削反弹力的现象，彻底消除钻削夹层工件折断钻头的隐患。

 

 

　　这几种折断钻头的现象往往会被同行业人士忽略，应该予以重视。文章进一步完善和充实了机械加工工艺过程中钻头折断的原因分析和解决方法，值得大家推广、借鉴。