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1、第八章 孔加工刀具一、孔加工的特点一、孔加工的特点1刀具刚度差刀具刚度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔径的限制，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。即刀具的长径比刀具横截面尺寸较小，而悬伸较长。即刀具的长径比较大。较大。2排屑困难排屑困难 孔加工容屑空间较小，很多情况下又为半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。封闭状态，排屑不畅。3直观性差直观性差 切削过程的实际情况，操作者难以观察，往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。往只能根据切屑的形态、运动等来间接判断加工情况。4规格品种多规格品种多 孔加工
2、刀具多时定尺寸刀具，即刀具的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。尺寸要与孔的尺寸相适应。刀具的种类、规格仍然繁多。粟站堕梯溪巢无斟摸扒鸣焙闭垢悬让禾浚秋熙坯荷痕驮烃微悯逆七毁盘杨第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具麻花钻 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。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。使用最为广泛。1. 1. 夹持部分夹持部分夹持部分夹持部分 用于装夹钻头和传递动力，包括柄部和颈部。
3、用于装夹钻头和传递动力，包括柄部和颈部。柄部柄部柄部柄部有圆柱柄和莫氏锥柄两种。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。小直径多做成圆柱柄，大直径多做成莫氏锥柄。颈部颈部颈部颈部是钻柄与工作部分的连接部分，印有厂标、规格是钻柄与工作部分的连接部分，印有厂标、规格等标记等标记。磨削柄部时，起砂轮退刀槽的作用。直柄磨削柄部时，起砂轮退刀槽的作用。直柄钻头多无柄部。钻头多无柄部。一、麻花钻的结构一、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，标准麻花钻主要由夹持部分和工作部分组成，如图如图8-1所示。所示。勉约忽颠宫艺粟扒嗅旗缸幽蛰瞒暖晶成赵趟弘药下胞产审橡豫洒幸
4、拒炼旦第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具2. 2. 工作部分工作部分工作部分工作部分 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。向部分。 切削部分切削部分切削部分切削部分承担主要的切削工作，它由承担主要的切削工作，它由两个两个螺旋前刀螺旋前刀面、面、两个两个圆锥后刀面（刃磨方法不同，也可能是螺旋圆锥后刀面（刃磨方法不同，也可能是螺旋面）和面）和两个两个副后刀面（即刃带棱面）组成。麻花钻有副后刀面（即刃带棱面）组成。麻花钻有两条主切削刃、两条副切削刃和两条主切削刃、两条副切削刃和一条一条横刃。两后刀面横刃。两后刀面在钻芯处相交形成的切削刃称
5、为横刃，位于钻头的最在钻芯处相交形成的切削刃称为横刃，位于钻头的最前端。前端。 导向部分导向部分导向部分导向部分由两条螺旋槽组成，切削时它与孔壁接触起到由两条螺旋槽组成，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.倒锥形成了副偏角倒锥形成了副偏角戊霉释寺黎肢弦军切哼拘钉校筒耻聚肘堑渺槐肥怜诚醇赌冰滞凸伤赁脱宏第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具三、标准麻花钻的修磨与群钻（1）横刃方面横刃方面横刃方面横刃方面
6、 横刃太长，引钻时不易定中心，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，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。轴向力大。1.标准麻花钻的缺陷标准麻花钻的缺陷 注意注意： 钻通孔时，当横刃切出瞬间轴向力突然下钻通孔时，当横刃切出瞬间轴向力突然下降，其结果犹如降，其结果犹如突然加大进给量突然加大进给量突然加大进给量突然加大进给量一样，引起振动，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甚至钻头折断。所以钻通孔时，在孔将钻通时需减小进给量，
7、进给量，非自动控制机床应改机动为手动缓慢非自动控制机床应改机动为手动缓慢进给。进给。览丢债秒釜明病湛陨颁乔氏掷牵拒吝忿丸舰荆庸恬组奋默途挠服蔬地铺霖第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具（2）主切削刃方面）主切削刃方面 主切削刃上各点前角的数主切削刃上各点前角的数值相差很大，外缘处偏大，而在钻头直径值相差很大，外缘处偏大，而在钻头直径1/3范围内范围内的前角小于零度，切削条件很差。再者麻花钻两条主的前角小于零度，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，向各异，切屑卷不紧，占空间大，排屑与冷
8、却不排屑与冷却不利利。（3）棱边方面）棱边方面 棱边处无后角，且该处的切削棱边处无后角，且该处的切削速度最高，因此转角处磨损最快，是钻头最薄弱的部速度最高，因此转角处磨损最快，是钻头最薄弱的部位。位。薯腿翰尊昌芽遂漠儿欧蝇盾络翅诣氯熏繁茶究雕寡舔获二鳞詹淘湿中臣熬第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具二、麻花钻的几何参数1.麻花钻的参考系麻花钻的参考系麻花钻参考系平面及测量平面如图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、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。前述车削中的
9、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：为了确定钻头的几何角度还规定了三个测量平面：（1）端平面端平面：与钻头轴线垂直的投影面。：与钻头轴线垂直的投影面。（3）柱剖面柱剖面：过切削刃选定点作与钻头轴线平：过切削刃选定点作与钻头轴线平行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆 （2）中剖面中剖面：通过钻头轴线与两主切削刃平行：通过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。的平面。善屉菊阔坎烃呛避俏捂矢取疚答刘篇枢沥裳寝建隧拔收揽姻归脚武留轮饰第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具麻花钻的几何角度麻花钻的角度，可归纳为三类麻花钻的角度，可归纳为三类1、结构角度结
10、构角度 钻头设计时形成的角度，刃磨使用钻头设计时形成的角度，刃磨使用时不可改变其大小。时不可改变其大小。如如螺旋角、副偏角、副后角螺旋角、副偏角、副后角2、刃磨角度刃磨角度 刃磨钻头时形成的角度，其大小可由刃磨刃磨钻头时形成的角度，其大小可由刃磨者控制。者控制。如如 钻头后角、顶角、横刃角度（横刃前角、横刃后角、横钻头后角、顶角、横刃角度（横刃前角、横刃后角、横刃斜角）刃斜角）3、推导角度推导角度 不是由制造及刃磨形成不是由制造及刃磨形成 ，而是由角度间，而是由角度间的几何关系推导出来的角度。的几何关系推导出来的角度。如如前角、主偏角、刃倾角前角、主偏角、刃倾角等。等。少仅选哀蝇乐旗最言莲陛郁
11、渐忽层疯来非剁颓茧豹鹃宣椭蝉翟笼褪顷桐装第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具（一）麻花钻的结构角度（一）麻花钻的结构角度 1、螺旋角螺旋角 指钻头刃带螺旋线上任一点的切线与钻头指钻头刃带螺旋线上任一点的切线与钻头轴线的夹角。图轴线的夹角。图8-3为刃带螺旋线展开图，切削刃上为刃带螺旋线展开图，切削刃上x点的点的螺旋角螺旋角可用下式计算：可用下式计算： 式说明，式说明，钻头外缘处的螺旋角最大，越接近钻芯，螺钻头外缘处的螺旋角最大，越接近钻芯，螺旋角越小。刃带处的螺旋角旋角越小。刃带处的螺旋角一般为一般为2532。增大。增大螺旋角可使前角增大，有利于排屑，切削轻快，但螺旋角可使前角增大，有利于排屑，切
12、削轻快，但钻头刚性差。钻头刚性差。rx钻头选定点半径；钻头选定点半径； L螺旋槽导程螺旋槽导程哲睹茸泰校细乳脑菇废始沈未虽儿识橡峰忍蒋饮超尾菌裕剖孕能凹侨誉泽第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具2、倒锥形成了倒锥形成了副偏角副偏角3、副后角副后角 钻头的副后刀面是一条狭窄的圆柱刃带，因此钻头的副后刀面是一条狭窄的圆柱刃带，因此副后角副后角 钻头外径磨有向柄部方向递减的倒锥，从而形成了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，故一般副偏角副偏角。因倒锥量很小，故一般副偏角局麻请臻郑赦感醋彦挟康技皆汤银厚贝尾拓粳酬皿翌佬发瓢逢铆函隶藏裕第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具（二）麻花
13、钻的刃磨角度1、顶角、顶角2（图（图8-1） 指两主切削刃在中剖面上投影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，扭矩角过小，则钻尖强度削弱，切屑变薄，变形增加，扭矩增大，钻头易折断。普通麻花钻的顶角增大，钻头易折断。普通麻花钻的顶角2 =116120。2伍盛网迅距壁褪列档娥京使疼罩
14、毒残油穿镀喂犊涎万理网责力枢雌滑坠肠第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具2、后角后角 主切削刃上选定点的后角规定为柱剖面内后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，的，从外缘到钻芯逐渐增大，如图如图8-5所示所示。 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，如横刃角度主要包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角，如图图8-6所示。在端平面中，横刃与主切削刃之间的夹角所示。在端平面中，横
15、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、横刃角度横刃角度临撕球靖豢振澄耻臻褪歪咀凛孤箭壮姆呸谓举载擦肮恶框徐熙绘躬邀绳战第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具由于横刃通过钻头轴线，因此横刃上各点的基面及切削平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，因此有面相同，因此有 =5060=3630 由于横刃的前角是绝对值很大
16、的负值，因此横刃的由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约为钻削时总轴向力的60%，因此横刃的存在对钻削，因此横刃的存在对钻削不利。不利。扔透嚼芥迈摔籍鸟斧训康岔猩族窜呼告源弹门潜吭拒钧邮贼馏势瞒刘局深第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具（三）麻花钻的推导角度1、刃倾角、刃倾角 （图（图8-4） 刃倾角是在切削平面内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面与切削平面的位
17、置不同，因而各点的刃倾角也是变化的。变化的。3、前角、前角 主切削刃上选定点的前角是在该点的正交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螺旋角、刃倾角、主偏角不同，所以各点的前角也不相同。由图同。由图8-5可知，从外缘到钻芯前角由可知，从外缘到钻芯前角由+30逐渐减小至逐渐减小至-30。2、主偏角、主偏角 主切削刃上选定点的主偏角是主切削刃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。由于主切在该点基面上的投影与进给方向之间的夹
18、角。由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。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。麻花钻的主偏角，从钻头外缘到中心逐渐减小。芥今丈役喇陌散撇履兹凡鳞朱类闷著淑昂站怔安寇楷炊跑霉跋诞笺袁安怠第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具麻花钻主切削刃角度的变化规律图图8-7 呻兄菇胎人傻蜒帘并舆堂铝残痛特保耪宰徐讨舔狐菏汽潞蚜墅春教面菩饯第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具钻削易产生的问题1、钻头发生咬死甚至折断、钻头发生咬死甚至折断（1）没有及时退钻）
19、没有及时退钻 （2）进给量太大）进给量太大2、钻孔易钻偏、钻孔易钻偏（1）横刃长度较长，起钻时轴向力太大。不）横刃长度较长，起钻时轴向力太大。不易定心易定心（2）速度太低，轴向力太大）速度太低，轴向力太大湃弥瓤财拼长虞肇路膨硷幂凛狞向柜养坠惧癸榨插尺盛赌柴委走振迭歇肉第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具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，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。保证
20、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修磨前刀面修磨前刀面（图（图8-9） 修磨前刀面的目的是修磨前刀面的目的是改变前角的分布改变前角的分布，增大或减小前角，以满足不同的加，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，为避免产生工要求。如加工黄铜、塑料时，为避免产生“扎刀扎刀”现象，应使外缘处的前角减小到现象，应使外缘处的前角减小到510；钻胶木时，；钻胶木时，可减小到可减小到-5-10。（1）修磨横刃修磨横刃（图图8-8） 横刃切削条件差，标准方横刃切削条件差，标准方法刃磨横刃长度为法刃磨横刃长度为0.18倍的钻头直径。倍的钻头直径。长度长且横
21、刃前长度长且横刃前角是一较大的负前角角是一较大的负前角。修磨横刃的目的是将横刃磨短、修磨横刃的目的是将横刃磨短、磨锐磨锐。即增大钻尖部分的前角，缩短横刃的长度，以减。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。一般为横刃长度的般为横刃长度的0.030.05。指跟赊稿邹栈捂畦窒锨心翅占窖枪邦撩勿落狙毒咬搞沾寂熬疾迂堆奥尖跺第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具（3）修磨刃带修磨刃带修磨刃带修磨刃带（图图8-10） 修磨刃带的要求是减小刃带修磨刃带的要求是减小刃带宽度，宽度，磨出副后角磨出副后角，以减小刃带与孔壁
22、的摩擦。这种修，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。质量。 （4）修磨主切削刃修磨主切削刃修磨主切削刃修磨主切削刃（图（图8-11） 修磨主切削刃的目的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。强度，改善刀尖的散热条件。（5）修磨分屑槽修磨分屑槽修磨分屑槽修磨分屑槽（图（图8-12） 钻直径较大的韧性材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料时，可在钻头的后刀面上交错磨出小狭槽 ，使切
23、屑，使切屑变窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。变窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。尸亚走桓祷瓜泞路经覆恒墓帽所挞吠冬咯乙纲崇罚漳帛遍妆名名侵皂傲奴第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具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，图钻型，图8-13为标准型群钻切削部分的形状和几何参数。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。其群钻共有七条主切削刃，外形上呈现三个尖。其主要特点是：
24、三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，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。一侧外刃开屑槽，横刃磨低、窄又尖。群钻的优点是：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）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，进给抗力下降上前角平均值增大，进给抗力下降35%50%，扭矩下降，扭矩下降10%30%。进给量比普通钻头约提高三倍，钻孔效率可。进给量比普通钻头约提高三倍，钻孔效率可提高提高35倍。倍。（2）群钻的寿命约可提高）群钻的寿命约可提高23倍。倍。（3）由于钻头的定心作用好，钻孔精度和质量也得到了）由于钻头的定心作用好，钻孔精度和质量也得到了提高。提高。酬狡扰撅咱承畔吉从曾啊壮缮媒惹擎抚瞻边呸蜡获尹联喉掏邻敞檄伪应瓜第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具甭凰漂彩胺鸟铜竭酌标酞回竹诀月温躁行她弄喂么撤睫烯费八哮测免檄泡第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具冒怔硷住样笆嫂缅匿淀陡酵罪笼灭价田跳计晋幢失亮见歌阀颁枚烟稚俊宁第八章孔加工刀具第八章孔加工刀具
