# BRM4钼钨系高速钢钻孔加工时刀具的选择

## 一、刀具材料的选择

1. **硬质合金刀具**

   - **高硬度和耐磨性**：硬质合金刀具具有极高的硬度，其硬度通常远高于BRM4钼钨系高速钢。在钻孔加工中，能够有效地切入BRM4高速钢材料，并且在长时间的切削过程中保持切削刃的形状。例如，含钴量较高的硬质合金刀具（如K类硬质合金中的YG8等），钴作为粘结剂，将硬质的碳化钨等颗粒粘结在一起，使得刀具既有高硬度又有一定的韧性。这种刀具在钻削BRM4高速钢时，能够承受较大的切削力，减少刀具的磨损。

   - **红硬性优势**：硬质合金刀具的红硬性较好，即在高温下仍能保持较高的硬度。在钻削BRM4高速钢时，由于切削过程中会产生大量的热，刀具温度会升高。硬质合金刀具可以在高温环境下持续有效地进行切削，不会像高速钢刀具那样因为温度升高而迅速软化，从而保证了钻孔的效率和质量。

2. **涂层刀具**

   - **涂层的作用**：涂层刀具是在刀具基体（如硬质合金基体）上涂覆一层或多层特殊材料。例如，常见的涂层有TiN（氮化钛）涂层、TiC（碳化钛）涂层、Al₂O₃（氧化铝）涂层等。TiN涂层具有金黄色的外观，硬度高、耐磨性好，并且摩擦系数低。在钻削BRM4高速钢时，TiN涂层可以降低刀具与工件之间的摩擦，减少切削力，同时提高刀具的耐磨性。Al₂O₃涂层的刀具则具有更好的耐高温性能，适合于高速钻削BRM4高速钢时的高温环境。

   - **多层涂层的优势**：多层涂层刀具结合了不同涂层材料的优点。例如，采用TiN/TiC/Al₂O₃多层涂层的刀具，外层的TiN涂层提供低摩擦和良好的耐磨性，中间的TiC涂层进一步提高硬度，而内层的Al₂O₃涂层则保证了刀具在高温下的稳定性。这种多层涂层刀具在钻削BRM4高速钢时，可以综合提高刀具的切削性能，延长刀具的使用寿命。

## 二、刀具几何形状的考虑

1. **钻头的顶角**

   - **顶角大小对切削力的影响**：对于钻削BRM4高速钢，钻头的顶角大小需要合理选择。一般来说，较小的顶角（如118° - 120°）可以减小切削力。因为较小的顶角使得钻头在切削时的切削刃与工件的接触面积相对较小，从而降低了切削力。例如，在钻削较小直径的BRM4高速钢孔时，采用118°顶角的钻头，可以减少机床的负荷，同时也能减少钻头的磨损。

   - **顶角与排屑的关系**：顶角的大小还会影响排屑。较小的顶角有助于形成较窄的切屑，使切屑更容易卷曲和排出。在钻削BRM4高速钢这种韧性较好、排屑相对困难的材料时，合理的顶角可以改善排屑状况，避免切屑堵塞钻头的排屑槽。

2. **螺旋角**

   - **螺旋角对切削力和排屑的影响**：螺旋角较大（如30° - 45°）的钻头在钻削BRM4高速钢时具有一定的优势。较大的螺旋角可以使钻头在切削时更平滑地切入工件，降低切削力。同时，较大的螺旋角能够增加排屑槽的容屑空间，并且使切屑在排屑槽内更容易向上排出。例如，在钻削深度较大的BRM4高速钢孔时，采用螺旋角为35°的钻头，可以有效地将切屑排出孔外，减少切屑对钻孔过程的干扰。

3. **横刃修磨**

   - **横刃的影响**：钻头的横刃在钻削过程中会产生较大的轴向力。对于BRM4高速钢这种硬度较高的材料，过大的轴向力会增加钻孔的难度。因此，需要对横刃进行修磨。

   - **修磨方式**：可以采用横刃磨短或修磨横刃角度的方法。例如，将横刃磨短可以显著减少轴向力，使钻头更容易切入BRM4高速钢材料。同时，适当改变横刃的角度，如将横刃的角度从标准的55°左右调整到更合适的值，可以进一步优化钻头的切削性能。

综上所述，在BRM4钼钨系高速钢钻孔加工时，应综合考虑刀具材料的硬度、耐磨性、红硬性等性能，以及刀具的几何形状如顶角、螺旋角、横刃修磨等因素，选择合适的刀具，以提高钻孔加工的效率和质量。