在孔的加工过程中，可根据孔的结构和技术要求的不同，采用不同的刀具进行加工这些刀具分为两类：一类是从实体上加工孔，最常用的是麻花钻；另一类是对已有孔进行加工，常用的有铰刀、镗刀和扩孔钻等不管那一种刀具，孔加工时刀具均在工件内表面切削，工作部分处于加工表面包围之中，刀具的强度、刚度以及导向、容屑、排屑、冷却润滑等问题都比切削外表面时更为突出本章讲述的是孔加工刀具的种类、结构特点及其用途，重点是麻花钻的结构特点及刃磨通过对本章的学习，要求学生掌握各种孔加工刀具的结构特点及用途，并能根据不同的加工对象和要求合理的选择和使用孔加工刀具第第13章章 孔加工刀具孔加工刀具实用文档 在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀具统称为孔加工刀具，机加工中孔加工刀具应用非常广泛由于孔的形状、规格、精度要求和加工方法不相同，孔加工刀具种类很多按其用途可分为在实体材料上加工孔用刀具和对已有孔加工用刀具第一节第一节 孔加工刀具的种类及用途孔加工刀具的种类及用途实用文档一、在实体材料上加工孔用刀具 1扁钻 扁钻是一种古老的孔加工刀具，它的切削部分为铲形，结构简单，制造成本低，切削液容易导入孔中，但切削和排屑性能较差实用文档 2麻花钻 麻花钻是孔加工刀具中应用最为广泛的刀具，它主要是用来在实心材料上钻孔，有时也可用于扩大已有孔的直径。
它是目前孔加工中使用得最广泛的一种粗加工用刀具可加工孔径范围为0.180mm随刀柄形式的不同，可分为直柄的和锥柄的两种麻花钻；按制造材料分，则有高速钢麻花钻和硬质合金麻花钻采用物理沉积法(PVD)的TiN涂层高速钢麻花钻目前已应用极广，其耐用度和钻孔精度都有较大提高硬质合金麻花钻一般做成镶片焊接式或可转位式，在加工铸铁、淬火钢及印制线路板时，其生产率可比高速钢麻花钻高很多直径5mm以下的硬质合金麻花钻一般做成整体的详见第二节）实用文档3深孔钻 深孔钻一般用来加工深度与直径之比大于510的孔，由于切削液不易到达切削区域，刀具的冷却散热条件差，切削温度高，刀具耐用度降低；再加上刀具细长，刚度较差，钻孔时容易发生引偏和振动因此为保证深孔加工质量和深孔钻的耐用度，深孔钻在结构上必须解决断屑排屑、冷却润滑和导向三个问题详见第三节）实用文档4中心钻 中心钻主要用于加工轴类零件的中心孔，根据其结构特点分为无护锥中心钻（见图a）和带护锥中心钻（见图b）两种钻孔前，先打中心孔，有利于钻头的导向，防止孔的偏斜实用文档二、对已有孔加工用刀具 1铰刀 铰刀是孔的精加工刀具，也可用于高精度孔的半精加工由于铰刀齿数多，槽底直径大，其导向性及刚度好，而且加工余量小，铰刀的制造精度高、结构完善等，所以铰孔的加工精度一般可达IT6IT8级，表面粗糙度值Ra可达1.60.2m。
其加工范围一般为中小孔铰孔操作方便，生产率高，而且也容易获得高质量的孔，所以在生产中应用极为广泛详见第四节）2镗刀 镗刀是一种很常见的扩孔用刀具，在许多机床上都可以用镗刀镗孔（如车床、铣床、镗床及组合机床等）镗孔的加工精度可达IT6IT8，加工表面粗糙度Ra可达6.30.8m，常用于较大直径的孔的粗加工、半精加工和精加工根据镗刀的结构特点及使用方式，可分为单刃镗刀和双刃镗刀实用文档 单刃镗刀的刀头结构与车刀相似，只有一个主切削刃，其结构简单、制造方便、通用性强，但刚度比车刀差得多因此，单刃镗刀通常选取较大的主偏角和副偏角、较小的刃倾角和刀尖圆弧半径，以减少切削时的径向力如图所示，为不同结构的单刃镗刀实用文档 加工小直径孔的镗刀通常做成整体式，加工大直径孔的镗刀可做成机夹式或机夹可转位式新型的微调镗刀（图e），调节方便、调解精度高镗盲孔时，镗刀头与镗杆轴线倾斜53.8；镗通孔时刀头若垂直镗杆安装，可根据螺帽刻度进行调整这种刀具适用于坐标镗床，自动线和数控机床使用双刃镗刀的两刀刃在两个对称位置同时切削，故可消除由径向切削力对镗杆的作用而造成的加工误差这种镗刀切削时，孔的直径尺寸是由刀具保证的，刀具外径是根据工件孔径确定的，结构比单刃镗刀复杂，刀片和刀杆制造较困难，但生产率较高。
所以，适用于加工精度要求较高，生产批量大的场合实用文档 双刃镗刀可分为定装镗刀和浮动镗刀两种整体定装镗刀（如图）直径尺寸不能调节，刀片一端有定位凸肩，供刀片装在镗杆中定位使用刀片用螺钉或楔块紧固在镗杆中实用文档可调浮动镗刀（如图）的直径尺寸可在一定的范围内调节镗孔时，刀片不紧固在刀杆上，可以浮动并自动定心刀片位置由两切削刃上的切削力平衡，故可消除由于镗杆偏摆及刀片安装所造成的误差但这种镗刀不能校正孔的直线度误差和孔的位置偏差，所以要求加工孔的直线度误差小，且表面粗糙度值不大于Ra为3.2m的工件不能加工孔径20mm以下的孔是它的缺点而制造简单、刃磨方便则是其优点，在单件、小批生产，特别是加工大直径孔时，浮动镗刀是实用的孔径加工刀具实用文档3扩孔钻 扩孔钻通常用于铰或磨前的预加工或毛胚孔的扩大，其外形与麻花钻相类似扩孔钻通常有三四个刃带，没有横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，故加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔另外，扩孔钻主切削刃较短，容屑槽浅；刀齿数目多，钻芯粗壮，刚度强，切削过程平稳再加上扩孔余量小因此，扩孔时可采用较大的切削用量，而其加工质量却比麻花钻好一般加工精度可达IT10IT11，表面粗糙度Ra可达6.33.2m。
常见的结构型式有高速钢整体式、镶齿套式和硬质合金可转位式，分别如图a、b、c、所示实用文档4锪钻 锪钻用于在孔的端面上加工圆柱形沉头孔（见图a）、锥形沉头孔（见图b）或凸台表面（见图c）锪钻上的定位导向柱是用来保证被锪的孔或端面与原来的孔有一定的同轴度和垂直度的导向柱可以拆卸，以便制造锪钻的端面齿锪钻可制成高速钢整体结构或硬质合金镶齿结构实用文档 钻头按其结构特点和用途可分为扁钻、麻花钻、深孔钻和中心钻等生产中使用最多的是麻花钻对于直径为0.180mm的孔，都可使用麻花钻加工第二节第二节 麻花钻麻花钻实用文档一、麻花一、麻花钻钻的的结结构和几何参数构和几何参数 1麻花钻的结构 图13-7为麻花钻的结构图它由刀体、颈部和刀柄所组成刀体又分成切削部分和导向部分切削部分是麻花钻进行切削的主要部分颈部是刀体和刀柄的连接部分刀柄用于装夹钻头和传递力矩尺寸大的钻头用锥柄，尺寸小的钻头用直柄实用文档 （1）刀柄 柄部是钻头的夹持部分，用于与机床连接，并在钻孔时传递转矩和轴向力麻花钻的柄部有锥柄和直柄两种直柄主要用于直径小于12mm的小麻花钻锥柄用于直径较大的麻花钻，能直接插入主轴锥孔或通过锥套插入主轴锥孔中。
锥柄钻头的扁尾用于传递转矩，并通过它方便的拆卸钻头2）颈部 麻花钻的颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻头的规格及厂标直柄钻头多无颈部实用文档 （3）工作部分 麻花钻的工作部分有两条螺旋槽，其外形很像麻花因此而得名它是钻头的主要部分，由切削部分和导向部分组成切削部分担负着切削工作，有两个前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃及一个横刃组成横刃为两个主后面相交形成的刃，副后面是钻头的两条刃带，工作时与工件孔壁（即已加工表面）相对如图所示实用文档 导向部分是当切削部分切入工件后起导向作用，也是切削部分的备磨部分为减少导向部分与孔壁的摩擦，其外径（即两条刃带上）磨有（0.030.12）/100的倒锥钻心圆是一个假想的圆，它与钻头的两个主切削刃相切钻心圆直径约为0.15倍钻头直径，为了提高钻头的刚度，钻头由前端向后逐渐加大（即正锥），递增量为每1.42.0mm/100mm如图d所示实用文档2麻花麻花钻钻的几何参数的几何参数 （1）螺旋角 钻头的外缘表面与螺旋槽的交线为螺旋线，该外缘螺旋线展开成直线后与钻头轴线的夹角为钻头的螺旋角，用表示如图所示：设螺旋槽导程为Ph，钻头外圆直径为d0，则：实用文档 麻花钻的主切削刃在螺旋槽的表面上，主切削刃上任一点m的螺旋角m是指m点所在圆柱螺旋线的螺旋角，其计算公式是：实用文档由此可见，钻头不同直径处的螺旋角不同，外径处螺旋角最大，越接近中心螺旋角越小。
螺旋角实际上是钻头的进给前角因此，螺旋角越大，钻头的进给前角越大，钻头越锋利，也有利于排屑但是螺旋角过大，会削弱钻头的强度和散热条件，使钻头的磨损加剧标准高速钢麻花钻的=1830对于小直径的钻头，螺旋角应取较小值，以保证钻头的刚度实用文档 （2）顶角2与主偏角r和端面刃倾角stm 钻头的顶角为两主切削刃在与其平行的轴向平面上投影之间的夹角顶角越小，则主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减轻，轴向力减小，且可使刀尖角增加，有利于散热，提高钻头耐用度但若顶角过小，则钻尖强度减弱，且由于切屑平均厚度减小，变形增加，扭矩增大，故当钻削强度和硬度高的工件时，钻头易折损通常应根据工件材料选择钻头的顶角值：钻削黄铜、铝合金时为130140o；钻中硬铸铁、硬青铜时为90100o；钻大理石时为8090o加工钢和铸铁的标准麻花钻取118o实用文档 主偏角r和端面刃倾角stm和车刀相同麻花钻主切削刃上任意一点m的主偏角r是在主切削刃上选定点的基面内度量的假定工作平面与切削平面之间的夹角，也可说是主切削刃在基面内的投影与进给方向之间的夹角由于主切削刃上各点的基面不同，因此主切削刃上各点的主偏角也是变化的，愈接近钻心，主偏角愈小。
由于主切削刃上各点的基面不同，故主切削刃上各点的主偏角也不相等麻花钻磨出顶角后，各点的主偏角也就随之确定，它们之间的关系为：式中：stm主切削刃上任意点的端面刃倾角实用文档 其中，dc为钻心圆的直径，dm为主切削刃上任一m点所在位置圆的直径由于麻花钻相当于装高了的镗刀，所以端面刃倾角为负值，这有利于切屑沿螺旋槽向后排出端面刃倾角stm 是主切削刃在端面中的投影与m点的基面间的夹角由此可知，越近钻头中心处，dm越小，端面刃倾角的绝对值越大，所以主偏角和半顶角的差别也就越大实用文档 （3）前角o 钻头的前角o是在主剖面Po内度量的前面与基面Pr之间的夹角主切削刃上任一点m处的前角om可用下式计算：经计算可知：标准麻花钻的前角o由外缘至钻心沿主切削刃逐渐减小，外缘处前角最大，而靠近钻心处为绝对值很大的负值在图样上，钻头的前角可以不予标注，而用螺旋角表示实用文档（4）后角f 麻花钻主切削刃上任一点的后角f，是在以钻头轴线为轴心的圆柱面的切平面内测量的切削平面与主后刀面之间的夹角，如图所示如此确定后角的测量平面是由于主切削刃在进行切削时作圆周运动，进给后角比较能反映钻头后刀面与加工表面之间的摩擦关系，同时测量也方便。
钻头主切削刃上各点的刃磨后角应该是不一样的，外缘处最小，沿主切削刃往里逐渐增大其原因是为了使主切削刃上各点的工作后角相差不至于太大为保证这一点，刃磨时常将钻头的后面刃磨成锥面或螺旋面，也有的刃磨成平面，而手工刃磨则为任意曲面其原则都是外小里大钻头外缘处后角一般为828，钻头直径越小后角应越大直径为918mm时，f一般取12实用文档（5）副偏角r和副后角o 为了减少导向部分与孔壁的摩擦，除了在国家标准中规定直径大于0.75mm的麻花钻在导向部分上制有两条窄的刃带，还规定直径大于1mm的麻花钻有向柄部方向减小的直径倒锥量，从而形成副偏角副偏角一般很小（r=3024）钻头的副后刀面是圆柱面上的刃带，由于切削速度方向和刃带的切线方向重合，副后角o为0实用文档（6）横刃角度 包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角(图)横刃斜角是在端面投影中横刃和主切削刃之间的夹角当钻头后面磨成以后，横刃斜角即自然形成斜角的大小与顶角以及靠钻心处的后角有关，顶角和后角越大，斜角越小，横刃越长一般为5055o横刃前角为负值，横刃后角与横刃前角的绝对值互余标准麻花钻的横刃前角为-54o，横刃后角为36o，因此横刃切削条件非常不利，切削时因发生强烈的挤压而产生很大的轴向力。
试验表明，用标准麻花。