熱熔鉆頭的幾何形狀是決定著高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工工藝的最關(guān)鍵因素，它是由摩擦壓力、摩擦速度、鉆孔效率和鉆孔質(zhì)量等方面的因素所影響。鉆頭采用圓錐形狀設(shè)計。

一般來講，主軸轉(zhuǎn)速n和進給力F一定時，摩擦鉆頭圓錐角度越大，則初始接觸摩擦面積和速度就越大，所需摩擦功率越大，摩擦鉆頭與工件材料間的摩擦接觸壓強越小，摩擦鉆頭所克服的材料塑性變形的阻力越大，進給力F的加大會降低鉆孔加工質(zhì)量；而摩擦鉆頭圓錐角度越小，則初始接觸的摩擦面積和速度就越小，使得摩擦加熱時間越長，但摩擦鉆頭與工件材料間的摩擦接觸壓強的增大會擠碎尚未達到熱塑性變形狀態(tài)的工件材料，降低鉆孔的加工質(zhì)量。因此，摩擦鉆頭圓錐角度不宜過大或過小。

     通過設(shè)計幾種具有不同圓錐角度的鉆具進行高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔的加工實驗，根據(jù)比較鉆孔的質(zhì)量、效率及功率等各項指標(biāo)，從而確定出當(dāng)熱熔鉆頭的圓錐角度在30°至40°時，工藝效果最佳，熱熔鉆鉆頭幾何形狀最為合理。
    由于高溫?zé)o屑成型摩擦鉆孔加工技術(shù)是利用摩擦生熱的基本物理原理，在板型或者管型金屬材料工件上鉆孔，且在孔成型后會生成凸臺，所以鉆頭的角度極大的影響著鉆孔加工的質(zhì)量。鉆孔加工初始接觸時，必須有足夠的摩擦發(fā)熱功率才能軟化加工金屬材料，而進給力F、轉(zhuǎn)速n和摩擦接觸面積就是影響摩擦發(fā)熱功率的主要因素。在進給力F和轉(zhuǎn)速n一定的情況下，增大摩擦接觸面積，就會增大摩擦發(fā)熱的功率。但為了能夠鉆孔成孔，鉆具的鉆尖角頭必須具有一定的尖角形狀，所以在這里熱熔鉆頭端部就采用直角90°。
    熱熔鉆頭端部的90°圓錐面的作用是增大鉆具與工件材料的初始摩擦速度和面積，使得摩擦鉆孔盡快產(chǎn)生足夠高的摩擦熱量，進而讓加工金屬材料迅速升溫至熱熔溫度并達到熱塑性的變形狀態(tài)。

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