实体材料上钻孔的刀具主要是麻花钻，但麻花钻存在许多固有的缺点：(1)在麻花钻上须做出螺旋槽，槽做得越深越宽，越易排屑，但为保证钻头有足够的强度和一定的钻芯厚度，从而限制了做大做深螺旋槽。由于存在钻芯，在钻头顶端必然会形成横刃，它因不能正常切削而是括擦挤压工件，故产生巨大的轴向力，消耗很多机床动力，且不易定心钻入。(2)螺旋槽面构成麻花钻主刀刃的前刀面，主刀刃各处的前角是不同的，故刀刃各点切削条件不同，损伤形态也不同。(3)主刀刃长，故切屑宽，刃上各点因切削速度大小与方向均不同，对切屑卷曲排出不利。(4)外圆刃带处(副刀刃)副后角为零，而该处切削速度又最高，因此散热条件差，易磨损。
传统铝材加工钻头
为此，我国曾在20世纪50～60年代创造了倪志福钻头，后称群钻。它对原有高速钢麻花钻头部进行了很大的改进，提高了定心钻入功能，大大增加了切削效率。由于各种工件材料被切削性能不同，针对不同被加工材料又创造了一系列高效群钻。硬质合金麻花钻普遍使用后，材料硬脆、难以加工改进形状，各大公司为提高麻花钻切削效率，在麻花钻结构与修磨上作了许多改进。如三菱公司在20世纪80年代开发的ZETl钻头基本系列，对钻头顶端己进行了X形修磨，使横刃趋近于零，轴向力大大下降，后刀面磨出三重后角，使定心方便；不需预钻导孔即可直接钻入，重磨也很方便。此外，制出双螺旋内供冷却液孔，使切削温度下降，排屑改善，使用寿命，可钻削深度增加。近期，三菱公司又开发出WSTAR系列钻头，对构成前刀面的螺旋槽形状、主刀刃形状、前角分布、顶角等进行了许多革新，使切屑易卷曲、排出，三向切削力（Fx、Fy、Fz）降低，切削动力减少15%，而钻头自身的弯曲刚性与扭转刚性却分别提高了20%和30%。
铝材的特点是质量轻，耐腐蚀，电阻小，非磁性，可良好地反射光与热，加工性好，易回收。切削加工时的优点为切削速度可比钢快4倍以上，因刀具磨损小，故可长期连续加工，切削条件适用范围广，既适用于轻切削（ap=0.5～1.5）又适用于重切削（ap=2.0～10），加工时消耗动力少，使材料从变形到切离，耗功率少，加工精度高，10μm的精度很容易达到。因切削力低，故可不苛求机床的刚性。但切削加工时也存在一些缺点：如加工表面易损伤，会生成变质层；加工中因切削力、夹紧力的存在，易使工件变形、振动；切屑易伸长，切屑处理性差；切屑易熔结在刀刃上，使加工表面质量差，产生毛刺；刀刃若磨损，会造成表面质量恶化。故后刀面稍有损伤即应重磨或更换刀头或刀片；熔结物被后续加工冲击脱落时也会造成刀刃缺损，因此加工中应大量使用切削液。
MNS系列钻头
针对铝材的特点，三菱公司在MWS（WSTAR系列）钻头的基础上，进一步开发了适铝材高效加工的MNS系列钻头。MNS新型铝材高效加工用钻头，具有4个内供冷却液孔，在主刀刃螺旋槽面等方面作了改进，可以大大提高加工效率。它具有以下结构特点：
1 螺旋槽面形状与主切削刃形状
近代高效钻头的主要材料是超微粒硬质合金，它的结构形状可通过模具压制烧结形成。因此，难加工的复杂螺旋槽面形状可以方便地通过模具制成。螺旋槽面构成钻头的前刀面，顶面构成钻头的后刀面。复杂特形的螺旋槽面构成复杂特形的前刀面，前刀面和后刀面的交线是主刀刃，复杂特形的前刀面与后刀面的交线构成复杂特形的主刀刃，MWS与MNS的主刀刃如图1所示。主刀刃形成波形，靠近中心的凹形刃比一般钻头近中心部的刀刃切削锋利性大大提高，而靠近外圆的凸形刃比一般钻头该处的强度又大大提高。
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