随着科技水平的不断提高,企业对于生产效率及精度提出了更高的要求。硬质合金可转位钻头的刀片磨损后,不需要重新刃磨,可以转位后继续使用,加工效率是麻花钻的2~3倍,生产成本相较麻花钻大大降低,具有刀体寿命长等优点。目前,此类刀具技术在国内尚不成熟,在一些重要指标方面与国外先进水平仍有差距,主要表现在钻孔时径向力不平衡,导致钻孔加工的尺寸精度较低,表面粗糙度较差,在加工塑性较好的材料时,存在缠屑和排屑困难的现象,且刀片的寿命普遍较低。本文从减小径向力、改善孔加工质量和优化排屑槽的排屑效果出发,进行硬质合金可转位钻头的结构和制造工艺研究。常见的可转位钻头包含外刀片和内刀片,外刀片负责切削外围区域,内刀片负责切削中心区域,由于刀片排布为非对称式,钻削时内外刀片产生的径向力不平衡,使刀体发生弹性弯曲,影响加工孔的尺寸精度,使加工孔表面粗糙度严重下降,同时,钻削时的径向力引起振动,会加速刀片的磨损,严重时可导致崩刃。本文首先以S型刀片为例,分析刀片空间排布安装参数对径向力产生的影响,在理论计算的基础上,通过实际钻孔加工实验的方法修正,使得钻头在钻削加工时产生的挠度最小,或者是沿着外刀片切削刃(敏感)方向上,产生的挠度最小,找到每款可转位钻头最合理的刀片安装参数。其次,研究可转位钻头在加工时的切屑形成特点,分析内外切屑的形态及产生的条件,并对国内同类产品的容屑槽作对比,分析导致容屑槽堵塞失效,进而造成刀体断裂的原因,优化容屑槽的结构。最后,基于热处理基本原理和热弹塑性理论,采用有限元方法,建立硬质合金可转位钻头刀体热处理分析模型,利用DEFORM软件模拟热处理过程,分析刀体变形的大小和方向,为后续的精加工工序确定适当的余量。本文的研究结果,对提高加工孔的尺寸精度,增强容屑槽排屑能力,改善加工孔的表面质量,降低刀片的磨损,提高刀体机加工阶段的加工效率具有一定的实际指导意义。