熱熔鉆頭的幾何形狀是決定著(zhù)高溫無(wú)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計。

一般來(lái)講，主軸轉速n和進(jìn)給力F一定時(shí)，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(jìn)給力F的加大會(huì )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(shí)間越長(cháng)，但摩擦鉆頭與工件材料間的摩擦接觸壓強的增大會(huì )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(guò)大或過(guò)小。

     通過(guò)設計幾種具有不同圓錐角度的鉆具進(jìn)行高溫無(wú)屑成型摩擦鉆孔的加工實(shí)驗，根據比較鉆孔的質(zhì)量、效率及功率等各項指標，從而確定出當熱熔鉆頭的圓錐角度在30°至40°時(shí)，工藝效果最佳，熱熔鉆鉆頭幾何形狀最為合理。
    由于高溫無(wú)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(huì )生成凸臺，所以鉆頭的角度極大的影響著(zhù)鉆孔加工的質(zhì)量。鉆孔加工初始接觸時(shí)，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(jìn)給力F、轉速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(jìn)給力F和轉速n一定的情況下，增大摩擦接觸面積，就會(huì )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(jìn)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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