目前，直柄麻花鉆的成形國(guó)內(nèi)普遍采用軋制工藝。該工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，能充分利用原材料；加工出的鉆頭坯體內(nèi)部組織具有纖維連續(xù)性，且晶粒細(xì)化，碳化物分布均勻，紅硬性高。但軋制工藝也有著明顯的缺陷，即鉆頭坯體極易軋裂。以我廠生產(chǎn)為例，在通常情況下，直柄麻花鉆的軋裂率為5%～10%，有時(shí)高達(dá)20%～40%，每年僅因鉆頭軋裂就使企業(yè)損失數(shù)十萬(wàn)元。尤其在當(dāng)前高速鋼材料價(jià)格較昂貴的情況下，解決鉆頭軋裂問(wèn)題，降低軋裂率，將使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。
　　1 軋溝磨背工藝的提出
　　導(dǎo)致鉆頭軋裂的因素很多，針對(duì)不同軋裂原因，可采取不同的方法降低軋裂率。但已有的方法效果均不理想，不能從根本上解決軋裂問(wèn)題。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，98%以上軋裂鉆頭的裂紋均出現(xiàn)在刃帶與刃溝的交匯處。由此看來(lái)，裂紋的產(chǎn)生與刃帶的形成直接相關(guān)。普通的軋制工藝是在四輥軋機(jī)上同時(shí)軋出鉆頭的刃溝、刃背和刃帶，即軋溝與軋背同步。針對(duì)這一特點(diǎn)，我們提出刃溝和刃帶分別成形的工藝方案，即先在四輥軋機(jī)上軋出鉆頭的刃溝，然后在專用磨床上磨出鉆頭的刃背外圓(刃帶也同時(shí)形成)。這就是本文擬介紹的軋溝磨背工藝，其主要工藝路線為：軋溝→通磨外圓→切尖倒棱→熱處理→通磨外圓→精磨外圓→磨背→磨鉆尖。
　　2 軋溝磨背工藝原理
　　采用軋溝磨背工藝軋溝時(shí)，可仍采用原有四輥軋機(jī)，只是兩個(gè)刃背扇形板的截形有所變化，即沒(méi)有刃帶槽。此時(shí)，兩個(gè)刃背扇形板的作用只是固定鉆頭截形，調(diào)整刃背充起量。兩種軋制工藝的四輥軋機(jī)孔型示意如下圖。由圖可見(jiàn)，采用軋溝磨背工藝時(shí)，由于刃背扇形板不存在刃帶槽，鉆頭截形簡(jiǎn)單，因此避免了刃帶處裂紋的產(chǎn)生。
　　引起裂紋的原因如下：軋溝軋背時(shí)，由于不同規(guī)格的鉆頭刃帶尺寸各不相同，因此刃背扇形板上刃帶槽的寬度和深度也不同，通常寬度為0.45～0.95mm,深度為0.55～1.15mm。進(jìn)行熱軋時(shí)，鉆頭坯件在扇形板的滾壓作用下，加熱到臨近熔化狀態(tài)沿軋機(jī)孔型流動(dòng)、延伸，流入刃帶槽內(nèi)的金屬便形成鉆頭刃帶。但狹窄的刃帶槽使金屬不易順利流動(dòng)，因而容易產(chǎn)生刃帶缺陷。特別是當(dāng)坯體冷卻時(shí)，窄而高的刃帶處于鉆頭坯體的邊緣，冷卻速度最快，易產(chǎn)生應(yīng)力集中。由于受材料、加熱溫度、時(shí)間和速度、扇形板加工精度等的影響，極易在刃帶處產(chǎn)生裂紋。而采用軋溝磨背工藝軋溝時(shí)，軋機(jī)孔型簡(jiǎn)單， 結(jié)構(gòu)合理，符合金屬流動(dòng)特性，因此可避免上述現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)由于刃帶單獨(dú)成形，也極大地降低了四輥軋機(jī)的調(diào)整難度，提高了鉆芯對(duì)稱度(麻花鉆重要檢查項(xiàng)目之一)
　　采用新工藝軋溝后的鉆頭坯體經(jīng)熱處理、精磨外圓等工序，然后在專用磨床上磨出刃背。這一工藝過(guò)程也可提高鉆頭工作部分的徑向圓跳動(dòng)精度(也是麻花鉆重要檢查項(xiàng)目之一)。
　　3 軋溝磨背工藝的應(yīng)用效果
　　是否采用新工藝應(yīng)視生產(chǎn)中的實(shí)際情況而定，如試軋后軋裂率低于5%，而且生產(chǎn)批量較大時(shí)，仍可采用軋溝軋背工藝加工直柄麻花鉆。但當(dāng)軋裂率高于5%時(shí)，則應(yīng)采用軋溝磨背工藝。下表所示為我廠部分規(guī)格鉆頭用兩種不同工藝方案加工時(shí)軋裂率的對(duì)比。由表可知，軋溝磨背工藝對(duì)降低鉆頭軋裂率效果非常明顯。采用此項(xiàng)工藝后，我廠鉆頭鉆芯對(duì)稱度合格率由75%提高到80%，徑向圓跳動(dòng)合格率由85%提高到90%