为什么管道带压开孔作业还未完成，钻头已经失效？

管道在带压开孔刀切削管道表面前，是需要进行定位孔来辅助做圆周切削动作的。这就好比你想用圆规在图纸上画一个圆形出来，但需要圆规尖先在纸上扎透纸张使圆规固定下来，而带压开孔刀好比是圆规上的素铅芯。这个比喻虽然不能全面解释带压开孔的切削过程，但作为定位的定位孔作用还是比较贴切的。

中心定位钻在管道带压开孔作业的切削加工中占有重要地位，不仅要进行钻透管道壁作业，并且还要承受带压开孔刀切削管道壁时管道的反作用力。中心定位钻的整体材质是需要一定的强度以及耐磨度。

中心定位的加工中定位钻钻头加工约占机械加工量的1/3。其中钻头成形约占22%～25%，其余刀片槽加工约占11%～13%。 而管道钻孔的的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。

而实际的带压开孔作业并不是指管道的钻孔的单一动作，重要的是要在整个过程中应当实现在承受现有管道压力的条件开孔成功后的整体密封的结果。这将在后续的文章中进行讲解。

中心定位钻头根据管道材质及开孔性质不同分为直柄、麻花钻头等，其中麻花钻通常由柄部、颈部、工作部分组成，其中工作部分又由导向部分、切削部分组成。

麻花式中心定位钻由六个刀面、五条刃组成：包括两个前刀面、两个后刀面、两个副后面，两条主切削刃、两条副切削刃、一条横刃，即“一尖三刃”。

在进行薄板类管道进行带压开孔作业时，用普通的麻花钻进行打孔，会出现定位不准，切削困难，同时薄板会出现凹陷，加工后孔的反面会有较大的毛刺，所以在这种情况下，我们采用点接触的钻头进行滑削，这就是滑钻类麻花中心定位钻。

带压开孔作业时，中心定位钻对管道进行作业时，一般角度为垂直管道与管道中心线重合的加工路线，当管道壁较厚或在管道蒙板上进行带压开孔时，则会遇到钻孔时钻头磨损严重、钻孔排屑等困难。中心定位钻实现的目标在于精确地加工出这些孔，并达到良好的重复定位精度和表面光滑程度以及良好的经济性。

解决厚壁管道钻孔加工的三个主要问题：排出钻屑且不能使钻头过度磨损；当无法采用任何冷却方式来降低钻头冷却时高温磨损 ；以及使中心定钻头钻透管道壁的周期最小化。通常来说，我们习惯上将中心定位钻加工直径与管道壁厚度之比大于等于5:3的情况认为是管道特殊带压开孔作业。

合金管道及硬化碳钢等管道材料形成了细小的钻屑，且能够通过钻槽容易地排出，但其材料本身具有较高的黏性及硬度特性，使中心定位钻钻头材料选用更好的加工材料才能够实现有效切削和降低磨损。而不锈钢、普通碳钢管道却形成长的带状钻屑，增需要我们在带压开孔作业中和钻头的生产过程中控制钻屑尺寸和形状的方法是采用特殊的加工周期。钻孔加工与退刀相结合可以破碎钻屑，令其断裂后足以从钻槽排出，并且不会造成表面的损伤，实现有效避免钻头的过早磨损。

带压开孔作业过程中，中心定位钻进行管道壁钻削过程中，钻屑必须足够小才能从钻槽中排出。而其中长的带状钻屑可以破坏表面精度并造成过早的刀具磨损与断裂。因此，中心定位钻的钻头在生产过程中要严格按照《先锋管道带压开孔生产规范》中7.2.7条款所规定的图纸及钻头材料生产才能保证其在钻孔过程中能够有效避免产生带状钻屑并能够在1.5-3mm自动断屑功能。稳固的带压开孔钻杆及密封轴等设备结构具有良好的减震性能以及很小的轴向跳动是获取管道钻孔加工精度、重复定位精度及表面粗糙度所必需的。

钻头的几何形状对成功进行厚壁管钻孔是一个关键因素。钻槽的尺寸与空间影响钻屑的排出。例如，中心定位钻上开放的凹槽使钻屑能够向上流动并从孔内容易排出，但在孔的底部如果没有液流，开放凹槽设计也会遭受钻屑堵塞和钻的断裂。此时应当进行及时退刀，以免在钻孔时使钻头受损。

中心定位钻头在带压开孔作业过程中产生的切削热，钻头的钻心处由于切削角度较小并且是始终保持切入加工件的最前沿，承受的轴向力占到57%左右，钻头切削管道壁过程产生的热量不能及时排出，是整个钻头温度最高的部分。钻心和钻头刃部红色区域的温度为最高，而钻心横刃处热度最为集中，因此在中心定位钻设计时应当着力改善钻尖角度可以适当提高钻孔效率及钻头的使用寿命。