灰鑄鐵與碳素鋼一樣，也是一種鐵(Fe)與碳(C)的合金，含碳高于2％的就為鑄鐵。鑄鐵是機(jī)械工業(yè)應(yīng)用廣泛的材料之一，例如機(jī)床床身，機(jī)器底座，各種箱體、殼體等都是鑄鐵(如HT15-33、HT20-40)制成，許多機(jī)床廠，汽車、拖拉機(jī)廠的生產(chǎn)線上多軸組合鉆床大都用來(lái)鉆這種材料。球墨鑄鐵通過(guò)澆鑄前向鐵水加入球化劑和墨化劑，以促使碳呈球狀石墨結(jié)晶，其強(qiáng)度和塑性均比灰鑄鐵高。在用普通麻花鉆鉆鑄鐵孔時(shí)，發(fā)現(xiàn)有下述特點(diǎn)：
 (1)鉆頭的磨損幾乎*在后面上，外緣轉(zhuǎn)角處磨損zui大，有時(shí)整個(gè)角磨掉，限制了生產(chǎn)效率的提高。
 (2)當(dāng)橫刃修磨得過(guò)窄時(shí)，鉆頭容易崩刃或崩尖，尤其是鉆鑄造質(zhì)量差或帶有鑄造黑皮的工件。
 (3)切屑細(xì)碎，鉆深孔時(shí)難以排屑，切削液不容易流到切削區(qū)。
 (4)不用切削液時(shí)，鉆頭與孔壁容易研死。而且灰塵很大，有害于人身健康。
 (5)有一定程度的扎刀現(xiàn)象，使工件在出口處易產(chǎn)生崩裂。
   灰鑄鐵的特點(diǎn)
   上述這些問(wèn)題的產(chǎn)生不是偶然的，而是與鑄鐵的特性密切地著的。常用的鑄鐵其特點(diǎn)有：
   (1)硬度較低，一般約為HB176～255，但是鑄件表面往往有帶型砂的硬皮和氧化層，這層表皮硬度很高。另外，毛坯邊緣有時(shí)可能出現(xiàn)白口鑄鐵，這時(shí)硬度*，約為HB600，加劇鉆頭磨損。
   (2)強(qiáng)度低(指抗拉、抗彎強(qiáng)度)，而抗壓強(qiáng)度和耐磨性則較高。因此，整個(gè)來(lái)說(shuō)，鉆削力不大(相對(duì)于鋼而言)。而且，在切削負(fù)荷中軸向抗力是主要的，扭矩抗力占的比例不大，例如用直徑27毫米的普通麻花鉆，鉆合金結(jié)構(gòu)鋼(40Cr)和鑄鐵(HT15-33)來(lái)比較，鉆鑄鐵比鉆合金結(jié)構(gòu)鋼的軸向力只減小35％，而扭矩則減小57％，如表5-4。其他脆性材料有類似的趨向。
   (3)脆性大，塑性變形小，切屑是崩碎的，夾雜有粉末。碎末狀的切屑，帶來(lái)一些問(wèn)題，*，當(dāng)鉆深孔時(shí)，比較難排出；第二，切屑碎末如同研磨劑一樣，夾在鉆頭的后面、刃帶與工件之間，產(chǎn)生劇烈的摩擦，使鉆頭磨損；第三，由于切屑是成小片崩碎的，鉆削力和熱量均集中在刃口上，且切屑與鉆頭前刀面的摩擦較小，與后刀面的摩擦是主要的。
   這幾個(gè)方面的因素就決定了鉆頭的磨損主要在后刀面和刃帶上，實(shí)際情況也正是這樣。
   (4)鑄鐵的導(dǎo)熱率較低，也促使切削熱集中在切削刃口上。
   (5)鑄鐵組織比較粗松，并含有石墨，減小了材料的塑性和強(qiáng)度，有利于切削。但鑄鐵中還含有碳化鐵(顯微硬度高達(dá)1000～2300)及其他很硬的雜質(zhì)，則對(duì)*耐用度很有害。鑄造中難免產(chǎn)生鑄造缺陷，如氣孔、砂眼、冷隔、白口等，常導(dǎo)致切削刃崩壞，或兩刃負(fù)荷不同，使孔軸線偏斜。
鉆鑄鐵鉆的特點(diǎn)和使用灰鑄鐵(如HT20-40)的可鉆削性較易鉆削一類，但塑性較低，切削崩碎，導(dǎo)熱慢，熱量集中在刃口。因此，基本對(duì)策是：
   (a)應(yīng)使鉆頭盡快地通過(guò)工件，盡量縮短切削刃與工件的接觸路程，減少鉆頭切削刃與工件摩擦的機(jī)會(huì)。所謂快速通過(guò)工件，就是要求鉆頭每分鐘進(jìn)給量盡量大一些，即轉(zhuǎn)速(n)與進(jìn)給量(f)的乘積(nf毫米/分)要大。另一方面，當(dāng)鉆頭每分鐘鉆入的深度相同，亦即每分鐘進(jìn)給行程(nf)一定時(shí)，由于切削刃是沿螺旋線前進(jìn)，若轉(zhuǎn)得慢(n小)，進(jìn)給得快(f大)，即螺線的螺距大一些，則切削刃走過(guò)的總路程要短，切削刃受到的摩擦機(jī)會(huì)就減少了。因此，應(yīng)盡可能加大進(jìn)給量，然后適當(dāng)?shù)剡x擇轉(zhuǎn)速。
   (b)要加大進(jìn)給量，則鉆削抗力增大，因此應(yīng)使鉆頭盡量鋒利。由于鉆鑄鐵軸向抗力是主要的部分，而軸向抗力又多集中在橫刃上，所以，合理地修磨鉆頭橫刃，減小軸向抗力是主要的。如果把橫刃*切除，則軸向抗力可顯著降低，但這樣帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：*，定心不好，通常要用鉆模來(lái)定位；第二，鉆硬的鑄鐵時(shí)，尤其是稍遇到有鑄造黑皮和白口時(shí)，鉆頭容易崩刃。因此不宜將橫刃*磨掉，應(yīng)保留一定的鉆心尖，但比鉆鋼的群鉆橫刃修磨得更窄、更鋒利一些，內(nèi)刃前角γτ0也可大些。
   (c)為了保護(hù)鉆心尖，磨出月牙圓弧槽使鉆心尖低下來(lái)，切入工件后三尖很快同時(shí)切削，鉆心尖不易崩壞和磨損，也便于找正。橫刃雖然修得更窄了，但鉆尖高可和鉆鋼的基本型相近。
   (d)采用雙重鋒角。由于鉆頭的外緣切削速度高，即相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)速度高，因此該部分產(chǎn)生鉆削熱多，加上鑄鐵導(dǎo)熱慢，所以熱量都集中在鉆頭外緣刃尖處，致使它磨損zui快。通常，磨出倒角，即形成雙重鋒角(2ψ1)，使轉(zhuǎn)角處變寬，改善鉆頭散熱條件，從而提高了耐用度。經(jīng)多次試驗(yàn)，表明雙重鋒角可以提高耐用度2～4倍，如表5-5。但由于磨出雙重鋒角，加長(zhǎng)了切削刃，使鉆削扭矩稍有增加。但是，軸向力降低很多，扭矩增加不多，因此總的切削負(fù)荷還是不大的。
   (e)適當(dāng)加大后角。一般比鉆鋼的大3°左右，減少鉆頭后刀面與工件間的摩擦。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，外刃后角αfc為13～18°時(shí)，鉆頭的耐用度較高。
   (f)合理使用切削液。有些人在鉆鑄鐵工件時(shí)，不愿意用切削液。這里可能有一些客觀因素，如工件很大，切削液不易清理；碎屑中含有石墨使水很快變得又黑又臟等。但對(duì)于批量大的鉆孔工序，還是采用切削液，這樣可以大大提高鉆頭耐用度，改善鉆孔質(zhì)量，而且避免灰塵飛揚(yáng)。但要特別注意，切削液應(yīng)自始至終連續(xù)加入，而且流量要適當(dāng)，否則少量和斷續(xù)的水流入孔內(nèi)，容易引起孔壁局部硬化，和把碎屑調(diào)和成研磨膏一樣，加劇鉆頭磨損。
   (g)當(dāng)發(fā)現(xiàn)“扎刀”現(xiàn)象，需適當(dāng)采取措施節(jié)。