新中國60年來群鉆的發(fā)展與展望建國60年來，我國金切刀具有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，其中麻花鉆的改革與應(yīng)用正在趕超國際先進(jìn)水平。在《金屬加工》創(chuàng)刊60周年之際，為牢記一代代金切工的無私奉獻(xiàn)，我應(yīng)邀回顧祖國群鉆的創(chuàng)新與進(jìn)展的歷程，展望將來進(jìn)展的美妙遠(yuǎn)景。

鉆孔在金切加工中所占比例較大，僅次于車削。在實(shí)心材料上打孔的主要刀具是麻花鉆。麻花鉆的使用往往是孔加工的關(guān)鍵工序，由于擴(kuò)孔、鏜孔、鉸孔、拉孔的形位誤差直接與鉆孔的精度有關(guān)，保證鉆孔精度、提高鉆孔效率、延長鉆頭壽命是合理使用、改革鉆頭的目標(biāo)。幾十年來我國金切工積累了豐富的閱歷，涌現(xiàn)出很多鉆頭大王、勞動(dòng)模范，為祖國金切加工、社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

20世紀(jì)五六十年月的麻花鉆的材料基本上是高速鋼，受材料熱硬性能的限制，切削速度一般均在20～30m/min。工人師傅對麻花鉆的改革只能是刃型的變化。

1958年我參與了上?？萍紖f(xié)會(huì)的活動(dòng)，在金切大組活動(dòng)中幫助大組長上海鍋爐廠全國勞模李福祥師傅繪制鉆頭圖，總結(jié)編寫資料。我曾邀請李福祥師傅到我當(dāng)時(shí)任教的上海機(jī)器制造學(xué)校傳授閱歷，當(dāng)場磨了一套17把鉆頭，作為我們學(xué)習(xí)推廣的樣板，同時(shí)我就在講刀具課程中作了介紹。17把鉆頭主要鉆型有分屑鉆、綜合鉆、雙重、三重頂角鉆、薄板鉆、紫銅鉆、平頭鉆、復(fù)合鉆等。李福祥鉆型手工刃磨比較簡單把握，工人師傅很是喜愛，流傳了幾十年，直至今日在有些中小企業(yè)中仍有師傅們使用。惋惜1963年李福祥師傅在嘉定科技高校學(xué)習(xí)期間患白血病，過早地離開了我們，17把鉆頭也在文革期間被紅衛(wèi)兵收去，值得欣慰的是李福祥改革的鉆型始終留在我的心中。

我曾使用、推廣過的李福祥鉆有：①分屑鉆：適合鉆中等尺寸以上的鋼件，具有較好的分屑、排屑效果。②綜合鉆：磨出90°～120°雙頂角，雙重大后角，橫刃修磨得較窄且銳利，適合打鑄鐵。1964年我到上海重型機(jī)器廠，見到顧振海師傅使用φ48mm綜合鉆打鑄鐵，進(jìn)刀量已達(dá)到2.2mm/r的強(qiáng)力鉆孔水平。③薄板鉆：磨出三尖，中心定位，外刃套料，鉆出孔圓整。④平頭鉆：用鉆尖定心，兩主刃鉆出180°的平底面，相當(dāng)于擴(kuò)平臺(tái)。

1953年，倪志福將鉆頭制造性地磨出內(nèi)凹圓弧刃，解決了硬鋼板的鉆削問題。此后倪志福鉆頭就在北方得到了推廣。1956年我見到倪志福、于啟勛等發(fā)表的資料（《機(jī)械工人》1956年第12期），當(dāng)時(shí)就照著圖樣刃磨，并引入到課堂。經(jīng)過53型、56型、58型到64型已比較成熟。1964年在北京科學(xué)會(huì)堂，倪志福代表中國工人階級(jí)宣讀了倪志福鉆頭論文，從理論上分析了倪志福鉆頭刃型的優(yōu)點(diǎn)。1965年5月14日在全國工具展覽會(huì)上我聽了倪志福的報(bào)告，在學(xué)習(xí)班上我買了兩只鉆頭向倪師傅學(xué)習(xí)，把握了手工刃磨的要領(lǐng)（磨圓弧刃只能平動(dòng)，修橫刃要邊轉(zhuǎn)邊進(jìn)刀，最終達(dá)到所需的位置）。此后40多年始終沒有間斷學(xué)習(xí)、應(yīng)用、推廣、討論群鉆。1967年在校辦工廠我操作Z35搖臂鉆床，加工45鋼φ39mm×180mm液壓缸時(shí)，使用f=0.9mm/r,n=180r/min，提高工效4倍，同時(shí)也對64型鉆尖強(qiáng)度不足的問題作了改進(jìn)。

1968年陳壁光將第一版《群鉆》書稿帶到上海，我花了三天連續(xù)精讀一遍，并做了筆記，記錄要提出的問題，并在大隆機(jī)器廠舉辦了上海第一屆群鉆推廣學(xué)習(xí)班。學(xué)習(xí)班脫產(chǎn)7天，上午講課，下午在車間刃磨、鉆孔實(shí)踐。我?guī)е倚墓ご筚I來的鉆削測力儀，比較倪志福、李福祥等鉆頭的軸向力和轉(zhuǎn)拒，同時(shí)也測試大家磨的鉆頭，比較哪個(gè)人磨的最輕。記得當(dāng)時(shí)培育了大隆機(jī)器廠王毛毛等20位鉆工師傅，基本學(xué)會(huì)手工刃磨倪鉆。倪志?；A(chǔ)鉆型的進(jìn)展，以67型為基礎(chǔ)，北京群鉆小組依據(jù)加工件不同材料、不同結(jié)構(gòu)、不同工藝要求經(jīng)過多年的試驗(yàn)，討論出鑄鐵鉆、黃銅鉆、紫銅鉆、鋁合金鉆、不銹鋼鉆、小孔鉆、精孔鉆、毛坯擴(kuò)孔鉆等系列群鉆鉆型。

第一版《群鉆》在上?？萍汲霭嫔缍ǜ鍟r(shí)，倪志福、陳壁光住在上海兩個(gè)月。我被市革會(huì)點(diǎn)名調(diào)出兩個(gè)月，跟隨倪志福、陳壁光學(xué)習(xí)，同時(shí)反映上海推廣中的問題與建議。在書稿爭論修改完畢后，我們還支配了倪志福到閔行電機(jī)廠等地表演。磨刀間人太多，為削減倪師傅的勞累，記得我還為他粗磨，倪師傅再修一下留給來看的師傅們做樣子。表演受到眾多工人師傅的歡迎。此后幾十年來我在上海金切協(xié)會(huì)、華東區(qū)應(yīng)邀走訪過20多個(gè)單位，參加技術(shù)攻關(guān)、表演、推廣、講學(xué)直到退休。

北京永定機(jī)械廠群鉆小組的陳壁光、柳德春等師傅經(jīng)過長期的試驗(yàn)、討論，總結(jié)國內(nèi)外鉆頭革新的閱歷，不斷取得一個(gè)個(gè)成果。群鉆小組先后于1968年撰寫了第一版《群鉆的實(shí)踐與熟悉》，1979年撰寫了《群鉆新集》，1982年撰寫了其次版《群鉆》，直到1999年倪志福、陳壁光撰寫了第三版《群鉆——倪志福鉆頭》等專著，才為群鉆的創(chuàng)造、創(chuàng)新劃上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。群鉆為進(jìn)展祖國孔加工事業(yè)、并使鉆型的改革走向國際做出了不行磨滅的貢獻(xiàn)。1965年倪志福鉆頭受到國家的科技創(chuàng)造嘉獎(jiǎng)，1986年獲得聯(lián)合國世界學(xué)問產(chǎn)權(quán)組織的金質(zhì)獎(jiǎng)狀和獎(jiǎng)?wù)拢?022年12月倪志福獲得國家學(xué)問產(chǎn)權(quán)局發(fā)布的新型有用專利（ZL01220344.0）。

群鉆系列鉆型的創(chuàng)新與進(jìn)展首先來自實(shí)踐，在鉆孔過程中不斷通過刃磨改進(jìn)，進(jìn)而再做科學(xué)試驗(yàn)、理論分析與討論，集結(jié)了群眾才智的結(jié)晶。群鉆的推廣培育了一大批把握群鉆刃磨技術(shù)的師傅，為解決鉆孔難題，提高鉆孔質(zhì)量與效率，制造更多的社會(huì)效益做出了巨大貢獻(xiàn)。我們推廣的主要鉆型有64型、67型、精孔鉆、毛坯擴(kuò)孔鉆、半孔鉆、黃銅鉆、鋁合金鉆及不銹鋼鉆等。

四川資陽益華工業(yè)科技有限公司肖大益先生1990年研制勝利具有群鉆刃磨功能的萬能工具磨床，1996年又研制勝利群鉆鉆尖刃磨機(jī)，用以代替手工刃磨，提高了群鉆刃磨精度。

群鉆機(jī)械刃磨的實(shí)現(xiàn)，是促進(jìn)群鉆產(chǎn)業(yè)化的必經(jīng)之路。21世紀(jì)初，海南超群鉆頭有限公司總經(jīng)理周安善先生自行研制了群鉆刃磨設(shè)備，形成了具有大批量刃磨群鉆鉆尖的力量。2022年海南超群鉆頭公司組織國內(nèi)專家做了評(píng)定，申請到國家科委“鍍膜群鉆”列項(xiàng)資助。周安善寫的論文《多刃尖麻花鉆的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化》獲得中國機(jī)械工業(yè)金屬切削刀具技術(shù)協(xié)會(huì)優(yōu)秀論文嘉獎(jiǎng)。超群鉆頭有限公司刃磨的群鉆已漸漸推向國內(nèi)、外市場。

早在1985～1992年間，湖南高校林丞、曹正權(quán)等教授先后發(fā)表了群鉆數(shù)學(xué)模型及其刃磨參數(shù)計(jì)算、變螺距螺旋面鉆尖數(shù)學(xué)模型等論文，勝利地解決了群鉆數(shù)學(xué)模型的求解問題，為麻花鉆尖CAD/CAM、高性能群鉆刃磨機(jī)的設(shè)計(jì)供應(yīng)了必要的條件。我也曾看到北航陳鼎昌教授帶領(lǐng)博士討論生多年來研制的數(shù)控群鉆刃磨機(jī)的博士論文。湖南高校胡思節(jié)等教授和工程技術(shù)人員2022年研制勝利了5軸數(shù)控鉆尖磨床。群鉆的數(shù)控刃磨機(jī)的消失，為國產(chǎn)群鉆現(xiàn)代化生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，從今就可完全克服手工或用刃磨夾具依靠閱歷來調(diào)整、難以達(dá)到刃磨精確?????的缺點(diǎn)。

2022～2022年，為解決上海理工高校附屬工廠加工核電蒸汽發(fā)生器管子支撐板的鉆孔任務(wù)，我在不銹鋼斷屑群鉆的基礎(chǔ)上，經(jīng)多次刃磨與鉆孔試驗(yàn)，進(jìn)一步改革了刃型參數(shù)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)與工藝參數(shù)的計(jì)算，勝利地用濟(jì)南博特威生產(chǎn)的鉆頭磨床機(jī)磨出具有精確?????參數(shù)的不銹鋼鉆型，到達(dá)穩(wěn)定斷屑的效果，實(shí)現(xiàn)了一次精鉆法國冶煉的Z0Cr13不銹鋼板的任務(wù)，工效提高一倍。為了總結(jié)、溝通閱歷，我在2022年10月其次屆中國刀協(xié)切削技術(shù)高層論壇會(huì)上發(fā)表了論文《不銹鋼斷屑鉆的切屑形態(tài)與掌握》，得到業(yè)內(nèi)人士的好評(píng)，在切削技術(shù)等網(wǎng)站上廣泛流傳。在群鉆優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)覺過去的多刃尖群鉆某些參數(shù)之間存在著相互制約的關(guān)聯(lián)，有些鉆型還需補(bǔ)充必要的獨(dú)立參數(shù)才能精確?????地磨出來?？紤]到鉆型中的設(shè)計(jì)參數(shù)、工藝參數(shù)、以及刃磨后生成的參數(shù)，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，就可獲得最佳的前角分布與刃口強(qiáng)度，使得引鉆定心力量更好，軸向阻力更小，鉆尖更銳利，達(dá)到穩(wěn)定牢靠的斷屑。我將這些鉆型數(shù)據(jù)供應(yīng)給寧波華刃工具有限公司作為廠標(biāo)準(zhǔn)，命名為“華刃群鉆”和“金華刃群鉆”，并開頭了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí)把群鉆進(jìn)一步優(yōu)化的結(jié)果申請了兩個(gè)有用新型專利，已于2022年7月8日由國家專利局發(fā)出了公告（ZL202220225518.0,ZL202220225519.5）。

2022年華刃工具有限公司與深圳金鉆工具制造技術(shù)有限公司合作，我兩次到深圳，以華刃生產(chǎn)的鉆頭為基礎(chǔ)，利用該公司研制的5軸數(shù)控鉆尖磨床，精確地磨出一批“金華刃群鉆”，送法國帝沃龍公司在西班牙的檢測中心測試的結(jié)論是：從外觀、精度和切削上都很好（brilliant)，成為國產(chǎn)的工業(yè)級(jí)群鉆系列產(chǎn)品打入國際市場一次勝利的嘗試。

可以這樣說，目前我們已經(jīng)能夠依據(jù)加工需要，設(shè)計(jì)出更合理、更完善的鉆尖參數(shù)，使用半（全）自動(dòng)數(shù)控鉆尖磨床，高效、精確地大批量生產(chǎn)多刃尖群鉆系列產(chǎn)品，群鉆的進(jìn)一步討論、推廣，從硬件到軟件均可供應(yīng)持續(xù)進(jìn)展的需要。我國創(chuàng)造的群鉆，必將在國內(nèi)外市場中占有肯定地位。

麻花鉆除了鉆型以外，在槽型方面也在不斷創(chuàng)新。20世紀(jì)70年月江西工具廠就研制生產(chǎn)了拋物線齒背的深孔麻花鉆。群鉆的刃型與深孔麻花鉆的結(jié)合，取得的效果更好。由于鉆芯厚，剛性好，在保持刀齒強(qiáng)度下獲得了最大的容屑空間，通過合理地修磨橫刃，磨出大頂角、內(nèi)凹圓弧刃的群鉆更有利于排屑，可鉆到長徑比達(dá)15的深孔，工作壽命為一般麻花鉆的3～4倍。

隨著我國高速深磨技術(shù)的成熟，內(nèi)冷卻的麻花鉆相繼供應(yīng)市場。20世紀(jì)末以來整體硬質(zhì)合金內(nèi)冷卻麻花鉆已較多用于加工鑄鐵與鋼件。焊接刀頭的硬質(zhì)合金鉆頭可降低鉆頭成本，可多次重磨，機(jī)夾不重磨鉆頭也正在開頭應(yīng)用。

21世紀(jì)以來，鑲裝齒冠的機(jī)夾硬質(zhì)合金內(nèi)冷鉆頭，使用新的TiAlN涂層刀片，可大大提高鉆孔效率，能使用100m/min的切削速度，0.25～0.3mm/r的進(jìn)刀量。目前使用硬質(zhì)合金高速鉆孔已不局限于鑄鐵件加工，實(shí)踐證明，合金鋼、