Przez długi czas wydajność obróbki jednoostrzowego wiertła do głębokich otworów (wiertła pistoletowego) została ograniczona ze względu na niską sztywność i defekty szlifowania. Innowacyjne i wydajne wiertła do głębokich otworów o pojedynczej krawędzi mogą znacznie poprawić wydajność przetwarzania.
Gdy głębokość otworu jest większa niż 20-krotna średnica otworu, do obróbki należy zastosować metodę wiercenia głębokich otworów. Przez wiele lat jednoostrzowe wiertło do głębokich otworów (wiertło pistoletowe) jest powszechnym narzędziem do obróbki głębokich otworów o średnicy otworu mniejszej niż 40 mm. Z testu wynika, że zaletami wiercenia głębokich otworów w jednej krawędzi są wysoka jakość wiercenia i mała prędkość posuwu. W przypadku obróbki stali hartowanej, jeśli szybkość posuwu zostanie zwiększona, zużycie narzędzia zwiększy się i powstanie zły kształt wiórów. Dlatego też niska wydajność przetwarzania i krótka trwałość narzędzia to wady typowych jednoostrzowych wierteł do głębokich otworów.
Niewielkie zaokrąglenie krawędzi i całkowita powłoka mogą wydłużyć trwałość narzędzia bez wpływu na dokładność obróbki.
Zgodnie z założeniem zachowania wysokiej jakości wiercenia głębokich otworów o pojedynczej krawędzi, narzędzie tnące jest zoptymalizowane pod kątem poprawy wydajności przetwarzania bez zmniejszania trwałości narzędzia. Na przykład, w przypadku obróbki stali nierdzewnej, szczególną uwagę należy zwrócić nie tylko na projektowanie narzędzi tnących, ale także na badanie wydajności różnych materiałów powłokowych i struktur powłokowych. Duża liczba praktyk dowiodła, że zużycie narzędzia w integralnej powłoce jest mniejsze niż w przypadku wspólnej powłoki częściowej. W większości przypadków niewielkie zaokrąglenie krawędzi tnącej może poprawić trwałość narzędzia w porównaniu z wiertłami do głębokich otworów o pojedynczych krawędziach z ostrymi krawędziami
W celu oceny wydajności wierteł do głębokich otworów o pojedynczej krawędzi, do obróbki hartowanej i hartowanej stali o niskiej zawartości siarki zastosowano zwykłe jednotorowe wiertła do głębokiego wiercenia z niepowlekanych węglików monolitycznych. Dzięki eksperymentom cięcia, stan zużycia i kształt wióra zwykłego jednoostrzowego wiertła do głębokich otworów z węglikiem jako całością pokazują, że narzędzie zużywa się nieco, gdy długość wiercenia osiąga 30 mw warunkach posuwu f = 0,02 mm. Ponieważ obciążenie skrawające i siła nacisku narzędzia jest niewielka, występuje tylko niewielkie zużycie powierzchni przy obniżeniu półksiężyca, a wytwarzane wióry są ukośnymi spiralnymi wiórami. Łatwo rozładowany z otworu. Zwiększając prędkość posuwu, gdy długość wiercenia osiągnie lf = 9m, wierzchołek narzędzia w zewnętrznym okręgu narzędzia wykazuje znaczne zużycie, co powoduje konieczność przerwania testu. Ponadto na kształt wiórów wpływa również zwiększenie prędkości posuwu. Na ukośnym wiórowym spirale znajduje się również układ pasków, a segment wiórów płaskich taśm zostanie zaciśnięty między narzędziem a obrabianym przedmiotem, powodując uszkodzenie narzędzia.
Od praktycznego efektu zastosowania w przemyśle, zwykłe wiertła z głębokimi otworami o pojedynczych krawędziach mogą być niezawodnie stosowane do obróbki głębokich otworów. Jednak, aby poprawić wydajność przetwarzania, musi być ona ograniczona przez pewne warunki, zwłaszcza jeśli prędkość posuwu jest zwiększona, narzędzie będzie się zużywać zbyt szybko. Gdy zmienia się szybkość posuwu wiertła z głębokim otworem o pojedynczej krawędzi, można zauważyć, że zmierzona wartość wzrasta wraz ze wzrostem prędkości posuwu, która jest prawie liniowa. Gdy ilość posuwu f = 0,34 mm, siła posuwu Ff = 950N, moment obrotowy Mb = 4,3 Nm; gdy f = 0,36 mm, narzędzie zostanie uszkodzone z powodu nadmiernego obciążenia skrętnego.
Oprócz obciążenia siłą skrawania kształt wióra ma ogromne znaczenie dla procesu wiercenia głębokich otworów. W przypadku wiertła do głębokich otworów o pojedynczej krawędzi, gdy prędkość posuwu f = 0,04 mm, powstają ukośne wióry śrubowe o odpowiedniej długości i nie występują niekorzystne wióry taśmy. Gdy szybkość posuwu jest zwiększona do f = 0,1 mm, pojawia się pojedynczy wałek wiórów, który jest również odpowiedni dla rodzaju i kształtu wiórów płynnie odprowadzanych z otworu. Gdy prędkość posuwu jest dalej zwiększana do f = 0,2 mm, oczywiście powstaje duża ilość obciążenia cieplnego, kolor wiórów zmienia się oczywiście, a kształt staje się nieregularny. Gdy prędkość posuwu jest dalej zwiększana do f = 0,3 mm, zjawisko to staje się bardziej widoczne. Żetony nie tylko zwijają się bardzo blisko, ale także pojawiają się płaskie żetony. Widać, że wióry są bardzo grube. Wielkość obciążenia mechanicznego można wykorzystać do oceny zużycia narzędzi. Wraz ze wzrostem wartości zużycia wzrasta również wartość pomiarowa siły posuwu i momentu obrotowego.
W zależności od oczekiwanej trwałości narzędzia szybkość posuwu można zwiększyć o 10 razy. Wyniki pomiarów pokazują, że w ciągu 30 m wiercenia, ponieważ zwykłe jednoostrzowe wiertła do głębokich otworów mogą osiągnąć długość wiercenia 30 m, gdy posuw wynosi f = 0,02 mm, i zwiększyć prędkość posuwu, zużycie zwykłego pojedynczego ostrza wiercenia otworów zostaną przyspieszone. Wiertła do głębokich otworów o pojedynczych krawędziach przyjmują 10-krotnie większą szybkość posuwu, to znaczy f = 0,2 mm, co wciąż osiąga ustalony wskaźnik trwałości. Analiza za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej pokazuje, że narzędzie nadal znajduje się w normalnym stanie zużycia i może nadal działać.
Oprócz zużycia narzędzi, jakość otworu jest również ważnym wskaźnikiem opisującym wydajność wiercenia głębokich otworów. W przypadku błędu mimośrodowości otworu zmierzona wartość pokazuje wpływ struktury narzędzia i prędkości posuwu. Dla różnych wierteł do głębokich otworów o pojedynczej krawędzi zmierzone wartości są porównywalne. Dlatego poprawa szlifowania narzędzia nie ma negatywnego wpływu na błąd mimośrodowości otworów. Ponadto w przypadku wierteł do głębokich otworów o pojedynczej krawędzi zwiększa się błąd mimośrodowości otworu, zwiększając prędkość posuwu. Wraz ze wzrostem posuwu wzrasta wartość siły posuwu i momentu obrotowego, co prowadzi do zwiększenia siły promieniowej, przesunięcia narzędzia i błędu mimośrodowości otworu.
Dzięki ulepszeniu struktury narzędzia i technologii przetwarzania błąd mimośrodowości otworu może osiągnąć bardzo dobry poziom. Jednym słowem, udoskonalenia w projektowaniu struktury narzędzi, powlekaniu i fazowaniu krawędzi tnących okazały się skuteczne, dzięki czemu jednoobwodowe wiertło do głębokich otworów może być wydajnie przetwarzane.