摘要：日本从很早开始就对切削刀具进行高效率、高精度和长寿化的研究开发。为了实现这些目标，超硬钻头取代了高速钢钻头，得到了普遍应用。钻孔加工中高难度的深孔加工，过去多使用深孔钻头和高速钢长钻头。使用这些钻头的原因是，深孔加工中切屑特别难于排出，所以不能使用韧性较低的超

世界金属导报

1 前言

日本从很早开始就对切削刀具进行高效率、高精度和长寿化的研究开发。为了实现这些目标，超硬钻头取代了高速钢钻头，得到了普遍应用。钻孔加工中高难度的深孔加工，过去多使用深孔钻头和高速钢长钻头。使用这些钻头的原因是，深孔加工中切屑特别难于排出，所以不能使用韧性较低的超硬钻头。但是，近年来，由于超硬材料、表面处理和刀刃处理等技术的进步，使用超硬麻花钻头可高效率进行小于钻头直径30倍（以下记作30D）的深孔加工。

但是，目前进行超30D的深孔加工的情况还很多。虽然对超硬麻花钻头进行了许多研究，但难于使超30D深孔加工实现高效率、高稳定性的加工。所以，超30D深孔加工仍然与过去一样，使用深孔钻头进行加工。因此，存在着加工效率低、钻头寿命短、加工成本高的问题。

最近，随着汽车EV化的进展，EV汽车部件数集约化降低了EV汽车成本，铝合金部件一体化成形技术使部件高强度轻量化实现了电力消费的下降。在这种情况下，汽车部件模具向大型化发展，模具钻孔加工更加深孔化。因此，今后的深孔加工将面临生产效率、钻头寿命和工具费用方面的许多问题。

本文以下介绍的超硬长钻头ADO-40D·50D是可高效率稳定进行超30D深孔加工的、配置油孔的超硬长钻头。

2 ADO-40D·50D特

可高效稳定进行超30D深孔加工的ADO-40D·50D钻头的最大特点是，新开发的R cache（PAT）（图1）。R cache扩大了钻头中切屑难排出的中心部位的排屑槽，使钻头中心部位排屑顺畅化。

利用CAE解析得出R cache独有的R形状，对深孔加工时的切屑流和切屑形状进行控制，使切屑形状绝对稳定化，消除了深孔加工故障发生的原因。

传统的深孔钻头很细，不能生成分断的切屑，特别是对碳素钢、合金钢、不锈钢等各产业使用的特殊钢进行深孔加工时，混有长尾形和未分断形等形状不稳定切屑。这些形状不稳定切屑阻碍了深孔加工时切屑的顺畅排出，引起钻头发生突然断裂。R cache不仅使切屑形状稳定，而且，切削抗力比传统钻头约下降了30%，抑制了振动的发生，实现了钻孔的直线性。由于ADO-40D·50D钻头具有上述的特点，使ADO-40D·50D钻头实现了高效率、稳定化的深孔加工，并使钻头长寿化。

ADO-40D·50D钻头的其他特点是增大了排屑槽沟槽的宽度，提高了切屑的排出。此外，ADO-40D·50D钻头的螺旋角是25°，在不降低切屑排出性的同时，提高了钻头的刚性。

对ADO-40D·50D钻头进行了专门开发的EgiAs涂层的表面处理。EgiAs涂层具有耐磨损层和周期性纳米积层的多层结构，抑制了传统涂层钻头钻孔时容易发生的裂纹扩展。并且，由于EgiAs涂层是硬层与软层组合结构，缓解了钻孔时产生的内应力，提高了钻头的耐磨性和韧性。

由于ADO-40D·50D钻头进行了上述的结构要素开发和实施了独有的表面处理，使ADO-40D·50D钻头成为可对超30D深孔进行高效率、稳定化钻孔加工，并实现钻头的长寿化。以下对ADO-40D·50D钻头的加工事例作简要介绍。

3 ADO-40D·50D钻头的加工事例

与过去深孔加工普遍使用的深孔钻头和其他公司生产的传统型超硬钻头相比，ADO-40D·50D钻头的钻孔加工步骤少、加工效率高、钻头的使用寿命长。例如，孔径Φ8mm、孔深391mm的深孔加工，过去的加工流程是，导向孔加工→超硬深孔钻加工（深度215mm）→深孔钻加工（391mm），需要使用三个刀具。使用传统的其他公司的超硬钻头，加工不稳定、钻头寿命短，所以不能采用导向孔加工→超硬深孔钻加工（深度391mm）的两道次加工流程。但是，使用配置R cache的ADO-50D钻头，将过去使用深孔钻头进行3min的加工大幅度缩短为57s。此外， ADO-40D·50D钻头的使用寿命大幅度提高，ADO-40D·50D钻头的加工孔数是过去三道次加工中的第2道次的1.3倍、切削长度是过去三道次加工中的第3道次的2.5倍。

使用深孔钻头和传统的超硬深孔钻头进行超30D深孔加工时，加工时间长，钻头常常发生突然折断，钻头寿命短，加工不稳定。但使用ADO-40D·50D钻头进行超30D深孔加工时，可实现稳定钻孔加工、大进刀量钻孔加工，并且钻头长寿化。

4 结语

今后在超30D深孔加工和超50D更深孔加工中，使用超硬深孔钻取代普通深孔钻的需求将会不断增加。

《世界金属导报》

2025年第19期 B12

来源：世界金属导报