怎样对钛合金进行钻孔？

　　钻孔为半封闭式切削，对钛合金钻孔过程中切削温度很高，钻孔后回弹大，钻屑长而薄，易粘结而不易排出，经常造成钻头被咬住、扭断等恶性事故。因此要求钻头具有高的强度和好的刚性，钻头与钛合金的化学亲和性要小，最好采用硬质合金钻头，但目前最常用的仍是麻花钻，经过采取一些措施改进后，也能取得较好的效果。

　　(1)改进钻头：为满足对钛合金钻孔的需要，应对麻花钻采取以下改进措施：

　　加大钻头顶角，2Ф=135°～140°;增大钻头外缘处后角，取12°～15°;增大螺旋角，p=35°～40°;增大钻心厚度，取(0.22～0.4)do(do为钻头直径)。

　　采用“S”形或“X”形修磨钻头横刃，横刃长度b=(0.08～0.1)do，同时保证横刃的对称度≤0.06 mm。两种形式的横刃均可形成第二切削刃，起到分屑作用和减小钻孔时的轴向力。

　　最常用的是在麻花钻上磨出适于对钛合金钻孔的切削刃形，即钛合金群钻，其切削部分的形状见图7-1。图中外内刃顶角2φ和2φ′在钻头直径do>3～10mm时均为130°～140°，do>10～30 mm时为125°～140°;外刃后角α在do>3～10 mm时为12°～18°，do>10～30 mm时为10°～15°;横刃斜角ψ=45°;内刃前角γτ=-10°～-15°;内刃斜角τ=10°～15°;圆弧刃后角aR=18°～20°。

　　钛合金群钻的有关参数和钻削用量见表7-8和表7-9。

　　在钻头上做出四条导向刃带，加大钻头截面惯性矩，提高刚性，还自然地形成两条辅助冷却槽，耐用度比标准钻头提高3倍左右，切削温度约降低20%。同时由于导向稳定减小了孔扩张量，如Ф3 mm的四刃带钻头钻孔孔扩张量为0.03～0.04 mm，而标准钻头为0.05～0.06 mm。

　　(2)选择适宜的枪钻：在钻钛合金长径比大于5的深孔时，当孔径小于等于30 mm时，一般采用硬质合金枪钻，见图7-2;当孔径大于30 mm时，采用硬质合金BTA钻头或喷吸钻等。用图7-2所示枪钻钻削TC11的孔，孔深204 mm(长径比约为26)，可保证表面粗糙度Ra为1.6 μm，生产率提高4倍，切屑呈“梅花”形或“C”形碎屑，排屑正常。

　　用硬质合金枪钻钻长径比大于30的深孔时，在轴向施加小于100Hz的振动进行振动钻孔，可使得工件表面粗糙度Ra为0.3 μm，生产率提高5倍。具体参数为Vc=17 m/min，f=0.033 min/r，振幅为0.07 mm，频率35 Hz，工件圆度4 μm，表面粗糙度Ra为0.33 μm。

　　(3)选择合适的切削液：钻浅孔时可选用电解切削液，其成分为癸二酸7%～10%，三乙醇胺7%～10%，甘油7%～10%，硼酸7%～10%，亚硝酸钠3%～5%，其余为水。

　　钻深孔时不宜选用水基切削液，因为水在高温下可能在切削刃上形成蒸汽气泡，易产生积屑瘤，使钻孔不稳定。宜采用N32机油加煤油，其配比为3:1或3:2，也可采用硫化切削油。