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永不凋謝的麻花:漫談麻花鉆百年不倒的輝煌

您知道全球每年要消耗多少支麻花鉆嗎炉峰?您可能不知道复颈,我也不知道蚓曼!要知道這個數(shù)字可能要比知道牛上到底長多少根毛還要難蘑慕。但是,我了解到价烘,每年僅我國出口高速鋼麻花鉆就有十多億支叭镄馈!如果把全球每年生產(chǎn)的所有麻花鉆統(tǒng)計在一起稻漏,不管是工業(yè)用的還是家用DIY的愈秕,大概不會少于65億支。也就是說俗运,盡管許多人可能還不知道麻花鉆是何物言盼,但是,平攤起來帜贝,地球上每人每年要消耗一支麻花鉆呢筐成!

金屬加工領(lǐng)域,一百多年來我們對麻花鉆的熱情和鐘愛始終沒有減弱革哄。盡管有文獻記載在1820年就存在有關(guān)麻花鉆應(yīng)用的事實馅溉,但真正把麻花鉆作為商品的卻公認(rèn)是在1864年,由美國機械師莫氏(Stephen A. Morse)發(fā)明并生產(chǎn)推廣庭叙。當(dāng)年莫氏申請麻花鉆專利的照片劲阎,這也是至今能得到的有關(guān)麻花鉆的最早圖片。

發(fā)明麻花鉆之前的鉆頭很簡單鸠真,大多象現(xiàn)在的扁鉆悯仙,頂端有二條刃,背部磨平用于排屑吠卷。記得小時侯家里請木匠來做家具時锡垄,當(dāng)時木匠就用這種鉆頭在木料上鉆孔。這也是我所接受的有關(guān)孔加工的第一次啟蒙教育祭隔。

140多年前货岭,莫氏在鉆頭二條切削刃的前刀面處首次劃時代地磨成圓弧槽,保留其背部的其它部分疾渴。該槽沿著刀體外周螺旋狀似的伸向鉆頭柄部千贯,這樣,鉆孔時刀刃處切削產(chǎn)生的切屑就可以順著槽輕易地被排到孔外。因為這種鉆頭的外形酷似小吃攤上的麻花搔谴,所以在中國就順理成章地被叫做麻花鉆魁袜。與以前的鉆頭相比,麻花鉆的剛性和排屑性能等大大提高逸渤,這樣筛毡,孔的深度、精度以及加工效率也經(jīng)歷了歷史性的飛躍骂间。

莫氏是一位很有商業(yè)頭腦的機械師敢铲,深知他的發(fā)明將是金屬孔加工領(lǐng)域的一次革命,所以很快在馬薩諸塞州的小鎮(zhèn)New Bedford成立了公司贷弧,大量生產(chǎn)麻花鉆谐昌。為了更好地解決麻花鉆的夾持問題糙官,他又開發(fā)了莫氏錐柄窟潜。莫氏錐柄很快成為美國的標(biāo)準(zhǔn),也很快被全球的工業(yè)界所接受鱼催。這相對次要的翅栖、但至今還在工廠里被大量使用的莫氏錐柄反而是人們知道莫氏這位偉人的主要來處。于1877年在美國費城舉辦的百年展覽會上见毒,莫氏的刀具贏得了國際工業(yè)界的很大關(guān)注谅褪,他生產(chǎn)的麻花鉆很快暢銷全美,還大量銷往英國吴攒、德國和俄羅斯等歐洲大陸张抄。直到今日,我們在市場上依然可見這家具有140多年悠久歷史公司生產(chǎn)的麻花鉆洼怔。

1893年某德國公司產(chǎn)品樣本中的麻花鉆圖

麻花鉆就這樣迅速的發(fā)展起來了署惯。不久,歐洲也開始生產(chǎn)麻花鉆镣隶。至今极谊,在市場上經(jīng)常見到的德國品牌如Hartner, Stock, Guehring等公司就是在十九世紀(jì)八、九十年代成立的安岂∏岵可要知道,麻花鉆的發(fā)明和高速鋼材料的發(fā)展為當(dāng)時軍工產(chǎn)品的升級和換代發(fā)揮了重要作用域那。如果沒有這些產(chǎn)品咙边,那么在第一次世界大戰(zhàn)、第二次世界大戰(zhàn)里使用的武器就沒有那么準(zhǔn)確和堅固次员。品質(zhì)不斷提高的麻花鉆為工業(yè)革命以及現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞败许!

也許大部分人都會驚奇的發(fā)現(xiàn),圖片中的麻花鉆怎么與目前市場上見到的麻花鉆從外形上幾乎一樣!140多年過去了肩蹬,盡管我們做了許多重大的改進虏向,但是,在麻花鉆的外形和構(gòu)造上我們改動得很少深酗。這好象是他造好了大廈皇腮,我們無非只是在他的大廈里不斷地改進裝修罷了。我們不得不佩服莫氏的功力啊汁恍。

但是据值,140多年來麻花鉆的性能還是經(jīng)歷了翻天覆地的變化。首先窃征,刀具材料的迅速發(fā)展為麻花鉆性能的大大提升提供了結(jié)實的基礎(chǔ)瘾歉。從工具鋼、高速鋼芳潦、硬質(zhì)合金沧宠、陶瓷發(fā)展到超硬材料(PCD、CBN等)鹃漩,刀具材料的每一次重大進展都讓麻花鉆的性能提高了一大截蕾奴。同樣加工鋼件,一百多年前麻花鉆的切削速度可能只能達到3m/min制圈,而現(xiàn)在的硬質(zhì)合金涂層麻花鉆可達150m/min们童,陶瓷麻花鉆甚至可達300m/min!其次鲸鹦,結(jié)構(gòu)的不斷改善也讓麻花鉆的功能更趨完美慧库、更趨細(xì)化。切削馋嗜、斷屑和排屑性能的好壞是評價麻花鉆設(shè)計是否合理的最重要標(biāo)準(zhǔn)齐板。而排屑槽的形狀直接影響鉆頭的切削性能和斷屑性能。拋物線槽形曾很好解決了高速鋼鉆頭鉆削深孔問題嵌戈,而綜合應(yīng)用內(nèi)冷覆积、特殊槽形和槽拋光等技術(shù)可以在加工中心中把30D深孔一次連續(xù)加工完畢!

2005年阿諾刀具樣本中有關(guān)麻花鉆產(chǎn)品的照片

S刃型熟呛、波型刃宽档、三尖鉆、多槽鉆庵朝、雙棱邊吗冤、增減螺旋角等等只是改善麻花鉆鉆孔性能的一些具體措施。1953年改阳,當(dāng)時我國的優(yōu)秀技工倪志福帶領(lǐng)團隊開發(fā)了一種含三尖七刃的麻花鉆頭沐虐。這種能大大提高鉆削性能的麻花鉆后來被稱為“群鉆”。在現(xiàn)代金屬加工中,麻花鉆的槽形阴些、刃形历劣、倒錐、橫刃修磨類型佣深、刃口處理等細(xì)節(jié)都必須根據(jù)機器性能根丈、工件材料和孔的設(shè)計要求而進行優(yōu)化設(shè)計。眾所周知吉蔬,孔加工是金屬加工中最難的工藝之一抹寿。不只是因為它是成型加工,更是因為鉆孔過程中切削刃深藏在孔內(nèi)敏握,為切削刃的冷卻馆寇、斷屑和排屑增加了很多困難,尤其是深孔加工泼舱。 盡管在工業(yè)化過程中也不斷地被開發(fā)出新的孔加工刀具以滿足特殊的孔加工要求等缀,但是,麻花鉆自始至終是現(xiàn)代金屬孔加工中的主力軍柠掂,也從沒離開過她的輝煌项滑∫谰冢可以這么說涯贞,只要有金屬加工工業(yè)的存在,就有麻花鉆的存在危喉。

我每次出差去天津宋渔,我都要去吃桂發(fā)祥十八街麻花。我的這種嗜好多少與我從事刀具工作有關(guān)辜限。據(jù)說皇拣,這桂發(fā)祥十八街麻花也有一百多年的歷史。當(dāng)年薄嫡,劉老八在他的什錦夾餡大麻花里氧急,夾了一條含有桂花、閩姜毫深、桃仁吩坝、瓜條等多種小料的酥餡,把麻花做得與眾不同的脆而酥径以、香而甜姐硬、甜而不膩。我常常把這條夾在麻花里面的酥餡比作早期焊在內(nèi)冷麻花鉆背上的用于輸送冷卻液的小銅管夺疹。一百多年來柄豹,十八街麻花名揚了全國小吃界,莫氏的麻花鉆卻名揚了全球的金屬加工業(yè)!


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