《《孔加工刀具 》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《孔加工刀具 》（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 孔加工刀具一、孔加工的特点1刀具刚度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔径的限制，刀具横截面尺寸较小，而悬伸较长。即刀具的长径比较大。2排屑困难 孔加工容屑空间较小，很多情况下又为半封闭状态，排屑不畅。3直观性差 切削过程的实际情况，操作者难以观察，往往只能根据切屑的形态、运动等来间接判断加工情况。4规格品种多 孔加工刀具多时定尺寸刀具，即刀具的尺寸要与孔的尺寸相适应。刀具的种类、规格仍然繁多。.麻花钻 钻头是实心材料上加工孔的唯一刀具钻头的种类很多，常用的有扁钻、麻花钻中心钻及深孔钻等，其中尤以麻花钻最为典型。使用最为广泛。1. 1. 夹持部分夹持部分 用于装夹钻头和传递动力，包括柄部和颈部
2、。柄部柄部有圆柱柄和莫氏锥柄两种。 小直径多做成圆柱柄，大直径多做成莫氏锥柄。颈部颈部是钻柄与工作部分的连接部分，印有厂标、规格等标记。磨削柄部时，起砂轮退刀槽的作用。直柄钻头多无柄部。一、麻花钻的结构标准麻花钻主要由夹持部分和工作部分组成，如图8-1所示。.2. 2. 工作部分工作部分 工作部分是麻花钻的主要部分，又分为切削部分和导向部分。 切削部分切削部分承担主要的切削工作，它由两个螺旋前刀面、两个圆锥后刀面（刃磨方法不同，也可能是螺旋面）和两个副后刀面（即刃带棱面）组成。麻花钻有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。两后刀面在钻芯处相交形成的切削刃称为横刃，位于钻头的最前端。 导向部分导
3、向部分由两条螺旋槽组成，切削时它与孔壁接触起到导向作用，同时还是切削部分的备用部分。其外径向柄部方向递减，形成倒锥，中等直径钻头的倒锥量为0050.12mm/100mm.倒锥形成了副偏角.三、标准麻花钻的修磨与群钻（1）横刃方面横刃方面 横刃太长，引钻时不易定中心，钻削时容易使孔钻偏、甚至将钻头折断。同时横刃处的前角为较大的负值，所以钻芯处的切削条件很差，轴向力大。1.标准麻花钻的缺陷 注意： 钻通孔时，当横刃切出瞬间轴向力突然下降，其结果犹如突然加大进给量突然加大进给量一样，引起振动，甚至钻头折断。所以钻通孔时，在孔将钻通时需减小进给量，非自动控制机床应改机动为手动缓慢进给。.（2）主切削刃
4、方面 主切削刃上各点前角的数值相差很大，外缘处偏大，而在钻头直径1/3范围内的前角小于零度，切削条件很差。再者麻花钻两条主切削刃过长，切削宽度大，各点切屑流出的速度和方向各异，切屑卷不紧，占空间大，排屑与冷却不利。（3）棱边方面 棱边处无后角，且该处的切削速度最高，因此转角处磨损最快，是钻头最薄弱的部位。.二、麻花钻的几何参数1.麻花钻的参考系麻花钻参考系平面及测量平面如图8-2所示。图中标注了基面、切削平面、正交平面、假定工作平面和背平面，它们的定义与前述车削中的规定相同。为了确定钻头的几何角度还规定了三个测量平面：（1）端平面：与钻头轴线垂直的投影面。（3）柱剖面：过切削刃选定点作与钻头轴
5、线平行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆 （2）中剖面：通过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。.麻花钻的几何角度麻花钻的角度，可归纳为三类1、结构角度 钻头设计时形成的角度，刃磨使用时不可改变其大小。如螺旋角、副偏角、副后角2、刃磨角度 刃磨钻头时形成的角度，其大小可由刃磨者控制。如 钻头后角、顶角、横刃角度（横刃前角、横刃后角、横刃斜角）3、推导角度 不是由制造及刃磨形成 ，而是由角度间的几何关系推导出来的角度。如前角、主偏角、刃倾角等。.（一）麻花钻的结构角度 1、螺旋角 指钻头刃带螺旋线上任一点的切线与钻头轴线的夹角。图8-3为刃带螺旋线展开图，切削刃上x点的螺旋角可用下式计算： 式说
6、明，钻头外缘处的螺旋角最大，越接近钻芯，螺旋角越小。刃带处的螺旋角一般为2532。增大螺旋角可使前角增大，有利于排屑，切削轻快，但钻头刚性差。rx钻头选定点半径； L螺旋槽导程.2、倒锥形成了副偏角3、副后角 钻头的副后刀面是一条狭窄的圆柱刃带，因此副后角 钻头外径磨有向柄部方向递减的倒锥，从而形成了副偏角。因倒锥量很小，故一般副偏角.（二）麻花钻的刃磨角度1、顶角2（图8-1） 指两主切削刃在中剖面上投影的夹角。顶角由刃磨获得，对钻头耐用度及钻削效率有较大影响。顶角越小，主切削刃越长，单位长度上的负荷减轻，轴向力减小，刀尖角增大，有利于散热。但顶角过小，则钻尖强度削弱，切屑变薄，变形增加，扭
7、矩增大，钻头易折断。普通麻花钻的顶角2 =116120。2.2、后角 主切削刃上选定点的后角规定为柱剖面内后刀面与端平面之间的夹角，由刃磨获得。其大小也是变化的，从外缘到钻芯逐渐增大，如图8-5所示。 横刃由两后刀面相交而成，普通麻花钻横刃近似直线，横刃角度主要包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角，如图8-6所示。在端平面中，横刃与主切削刃之间的夹角为横刃斜角，为横刃长度。在刃磨钻头后刀面时，后角越大，横刃斜角就越小，横刃越长。因此可通过观察横刃斜角的大小来判断后角是否磨得合适。一般=5055。3、横刃角度.由于横刃通过钻头轴线，因此横刃上各点的基面及切削平面相同，因此有 =5060=3630 由
8、于横刃的前角是绝对值很大的负值，因此横刃的切削条件很差，钻削时发生严重挤压，产生的轴向力约为钻削时总轴向力的60%，因此横刃的存在对钻削不利。.（三）麻花钻的推导角度1、刃倾角 （图8-4） 刃倾角是在切削平面内主切削刃与基面的夹角。由于主切削刃上各点的基面与切削平面的位置不同，因而各点的刃倾角也是变化的。3、前角 主切削刃上选定点的前角是在该点的正交平面内前刀面与基面之间的夹角。由于切削刃上各点的螺旋角、刃倾角、主偏角不同，所以各点的前角也不相同。由图8-5可知，从外缘到钻芯前角由+30逐渐减小至-30。2、主偏角 主切削刃上选定点的主偏角是主切削刃在该点基面上的投影与进给方向之间的夹角。由
9、于主切削刃上各点基面位置不同，因此主偏角也不相等。当顶角确定后，主切削刃上各点的主偏角也就随之确定。 麻花钻的主偏角，从钻头外缘到中心逐渐减小。.麻花钻主切削刃角度的变化规律图8-7 .钻削易产生的问题1、钻头发生咬死甚至折断（1）没有及时退钻 （2）进给量太大2、钻孔易钻偏（1）横刃长度较长，起钻时轴向力太大。不易定心（2）速度太低，轴向力太大.2.麻花钻的修磨方法 钻头的修磨是指在普通刃磨的基础上，在使用过程中可采用修磨麻花钻的刃形及几何角度的方法，来充分发挥钻头的切削性能，保证加工质量和提高效率。常用的修磨方法有以下几种。（2）修磨前刀面修磨前刀面（图8-9） 修磨前刀面的目的是改变前角
10、的分布，增大或减小前角，以满足不同的加工要求。如加工黄铜、塑料时，为避免产生“扎刀”现象，应使外缘处的前角减小到510；钻胶木时，可减小到-5-10。（1）修磨横刃（图8-8） 横刃切削条件差，标准方法刃磨横刃长度为0.18倍的钻头直径。长度长且横刃前角是一较大的负前角。修磨横刃的目的是将横刃磨短、磨锐。即增大钻尖部分的前角，缩短横刃的长度，以减小轴向力。但注意横刃不宜都磨去，否则定心不好。一般为横刃长度的0.030.05。.（3）修磨刃带修磨刃带（图8-10） 修磨刃带的要求是减小刃带宽度，磨出副后角，以减小刃带与孔壁的摩擦。这种修磨方法适用于加工韧性材料或软金属，以提高加工表面质量。 （4
11、）修磨主切削刃修磨主切削刃（图8-11） 修磨主切削刃的目的是改变刃形或顶角，其优点是增大刀尖角，提高刀尖的强度，改善刀尖的散热条件。（5）修磨分屑槽修磨分屑槽（图8-12） 钻直径较大的韧性材料时，可在钻头的后刀面上交错磨出小狭槽 ，使切屑变窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。.3.群钻 群钻是针对标准麻花钻的缺点，经过合理修磨而成的新钻型，图8-13为标准型群钻切削部分的形状和几何参数。群钻的刃磨主要包括磨出月牙槽；修磨横刃和开分屑槽等。群钻共有七条主切削刃，外形上呈现三个尖。其主要特点是：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，一侧外刃开屑槽，横刃磨低、窄又尖。群钻的优点是：（1）群钻横刃长度只有普通钻头的五分之一，主切削刃上前角平均值增大，进给抗力下降35%50%，扭矩下降10%30%。进给量比普通钻头约提高三倍，钻孔效率可提高35倍。（2）群钻的寿命约可提高23倍。（3）由于钻头的定心作用好，钻孔精度和质量也得到了提高。.
