铝合金强度和硬度相对较低、对刀具磨损小,且热导率较高,使切削温度较低,所以铝合金的切削加工性较好,属于易加工材料,适于较高切削速度切削。高速钻削时主轴的转速通常在10000r/min 以上。但是,铝合金熔点较低,温度升高后塑性增大,在高温高压作用下,切屑界面摩擦力很大,切屑易熔结在刀刃上而粘刀。熔结物被后续加工冲击脱落时也会造成刀刃缺损。铝合金的上述切削加工性使得其微小孔钻削加工存在诸多工艺难点。这是因为,钻削加工是切削条件最恶劣的加工方法之一,而钻削小孔,尤其是直径1mm及以下的小孔,不但集中了钻削加工的全部难点,而且切削条件较普通孔径钻削更为恶劣。具体体现在两个方面:
(1)微小钻头的刚度随孔径的减小和钻孔长度比的增加而急剧下降。
(2)麻花钻头属于结构形状比较复杂的刀具,为减轻导向部分与孔壁的摩擦,标准麻花钻在导向部分制有较窄的棱边,而且从外圆向尾部制成倒锥,形成较窄的副后刃面和大于0°的副偏刃角。
由于自身结构的缺陷和微小孔钻削的恶劣工艺条件,微小麻花钻应用于铝合金微小孔加工时,钻偏、粘刀、切屑堵塞、缠绕等问题经常造成钻头折断,而且折断部分很难从工件中取出,常以工件报废而告终。微小钻头寿命的分散性极大,因此在许多情况下,特别是在钻削贵重工件时,不得不在远未达到钻头寿命平均值时就将钻头提前换掉,造成钻头和辅助工时的极大浪费。微小孔钻削加工中避免钻头折断、提高钻头寿命、保护工件的途径主要有2 种:一是针对工件材料的切削性能,推荐优化的切削参数、减少切削力、提高钻头耐用度。二是在线实时监测钻削过程,在达到监测阈值时预报换刀,来提高钻头利用率。