硬质合金钻头群钻
硬质合金钻头使用说明
硬质合金煤岩钻头
1、在不同岩层中作业，根据岩性的软硬选择不同型号的钻头、轴压和转速。
2、钻机穿孔作业时，必须遵照穿孔三要素（风压、轴压、转速）和钻头样本推荐的参数相匹配的原则进行作业。
3、钻头在下井前请查验外观各部位，核实钻头丝扣端面与钻头包装箱及合格证上的出厂编号是否一致；钻头牙掌外表有无粘贴新锐商标标记，以防假冒。
4、钻头在钻机上要合理存放，防止粉尘等杂物进入钻头内部。
5、钻头更换时，要保证钻具内部无粉尘，出风口通畅，丝扣抹油，采用提升和回转配合方式连接好钻头后才能使用。
6、更换新钻头前，应仔细检查丝扣和牙齿是否完好。
7、新钻头下钻时，要低轴压、低转速跑合20-30分钟后，再逐步加大至正常轴压使用。
8、新钻头新开孔时，要注意清除孔周围的杂物（乱石、废旧金属物等），要在回转同时，通风慢放，接近地表，防止顿钻，冲击损坏钻头。
9、在软岩层中作业，中途更换钻头，要严格检查旧钻头牙掌掌背及牙轮上的合金齿等有无脱落到孔底，孔内若有旧钻头残留物时，严禁在原孔内使用新换钻头。
10、在钻机停机时，钻具不能在有水的孔内停放，防止岩渣和水倒流，进入轴承内部，损坏钻头。
11、在岩石有裂缝或因爆破产生的岩石裂缝及采空区作业时，要降低轴压和转速，防止牙齿蹩断。
12、钻具在孔内时，严禁反转，防止钻头落井。
13、钻头在孔内、空压机突然停止工作时，岩渣极易进入钻头，因此严禁长时间回转，导致轴承磨损、岩渣重复破碎（或卡钻），钻头磨损加速。
14、在正常穿孔作业时，空压机主风路不能有较严重的漏气现象，以保证足够的风量与风压，延长钻头使用寿命。
新型硬质合金群钻的数学模型
题 提 供理论 基 础 。
图１ 新型硬质合金群钻的结构坐标 、组成型面 与参数
即钻芯 半 径 。钻 头 刃 磨参 数 用机 床 结构 坐 标 系Ｏ Ｍ —
ＸＭ ＹＭ Ｚ Ｍ 来 表 征 。 刃 磨钻 头 时 ，根 据 磨 削 参 数 在 ＯＭ — ＸＭ ＹＭ Ｚ Ｍ 坐 标 系 中定 位 并 作 相应 运 动 。 当钻头
１ 新型硬 质合金群钻 的建模 方法
建 立 钻 头 的 数 学 模 型 ， 与其 刃 磨 方 法 有 关 ， 该 数 学 模 型 用 来 描 述 钻 头 刃磨 参数 与 结 构 参 数 之 间 的关 系 ，从 理 论 上 获 得 某 种 参 数 的 钻 型 从 而 在
在原 始位 置 时两 坐标 系重 合 。
［ ４ ０ １ 第３ ５ 卷 第７ 期 ２ ０ １ ３ － ０ ７ （ 下）
ｌ
学模 型 。
匐 化
３ ｌ ｓ ｉ ｎ ｓ ｍ Ｏ ２ ２ＣＯＳ０＂ ２＋ ＣＯＳ（ ０２ Ｓ ｉ ｌ ｌ０＂ ２
Ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． Ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ （ 下） ． １ １
０ 引言
制 造 业 日益 发 达 的 今 天 ，钻 削 依 然 是 现 代 机 械 加 工 常 用 的孔 加 工 方法 。钻 头 的优 劣 直接 影 响 孔 成 形 的 加 工 精 度 与 表 面 质 量 。 一般 来 说 钻头 的
硬质合金钻头
硬质合金钻头
硬质合金钻头是一种常用的工具，在机械加工和建筑领域中广泛应用。本文将介绍硬质合金钻头的定义、分类、特点以及使用注意事项。
定义
硬质合金钻头是由钴基或铁基硬质合金制成，具有坚硬的切削刃，用于在材料上开孔的工具。钻头的切削刃通常由金属碳化物或碳化物颗粒组成，并通过高温烧结工艺与基体牢固连接。
分类
硬质合金钻头可以根据其用途和结构进行分类。
1. 按用途分类
•金属钻头：用于钻取金属材料，如钢、铝和铜等。
•木工钻头：适用于钻取木材，常见于家具制造和装修行业。
•混凝土钻头：用于钻取混凝土和砖石等建筑材料。
•玻璃陶瓷钻头：专门用于钻取玻璃、陶瓷等脆性材料。
2. 按结构分类
•直齿钻头：切削刃直接嵌入钻头的工作部分，适用于钻取硬度较低的材料。
•嵌片式钻头：切削刃通过焊接或夹紧的方式固定在钻头上，适用于钻取硬度较高的材料。
•中心钻头：具有一个小的圆锥形的切削刃，用于定位和加工孔。
特点
硬质合金钻头具有以下特点：
1. 极高的硬度
硬质合金钻头的切削刃由高硬度的金属碳化物或碳化物颗粒组成。这使得钻头具有出色的耐磨性和耐用性，能够在高速旋转下保持稳定的钻孔性能。
2. 良好的切削性能
由于硬质合金钻头的切削刃设计合理，具有良好的切削几何形状，可以快速、高效地完成钻孔任务。钻头的清屑槽设计还能有效排出切削屑，防止堵塞和过热。
3. 广泛的应用领域
硬质合金钻头适用于多种材料的钻孔，包括金属、木材、砖石和陶瓷等。不同类型的钻头可以根据具体材料的硬度和特性选择，以提高钻孔的效率和质量。
4. 长寿命和经济性
由于硬质合金钻头具有优异的硬度和切削性能，使其能够经受长时间的使用而几乎不会磨损。这不仅延长了钻头的使用寿命，还降低了钻孔成本和频繁更换钻头的需要。
课题四 钳工基本操作知识
（3）钻孔后，在不改变钻头与机床主 轴相互位置的情况下，应立即换上扩孔钻 进行扩孔，使钻头与扩孔钻的中心重合， 保证加工质量。
三、锪孔
锪削——用锪钻或锪刀刮平孔的端面 或切出沉孔的方法。 锪孔——用锪削方法加工平底或锥形沉 孔。
锪孔
锪孔可分为锪圆柱形沉孔、锪锥形沉孔和锪凸台平 面等几种形式。
钻削时选择切削用量的基本原则是： 在允许范围内，尽量先选较大的进给 量。当进给量受到表面粗糙度和钻头刚度 限制时，再考虑选择较大的切削速度。具 体选择时，则应综合钻头直径、钻头材料、 工件材料、表面粗糙度等几个方面决定。
5、钻孔用切削液
钻孔一般属于粗加工，在钻削过程中， 钻头处于半封闭状态下工作，摩擦严重， 散热困难。注入切削液是为了延长钻头寿 命和提高切削性能，因此以冷却为主。 课本P56 表3—17 在高强度材料上，钻头前刀面要承受 较大的压力，为减少摩擦和钻削阻力，可 在切削液中增加硫、二硫化钼等成分，如 硫化切削液。
（4）标准麻花钻的修磨
为延长钻头的寿命、提高切削性能和 钻削效率，通常要对切削部分进行修磨。 修磨措施主要包括： 1)磨短横刃并增大靠近钻心处的前角， 以减小轴向抗力和刮削现象，提高钻头的 定心作用和切削的稳定性，是最基本的修 磨方式；
2)修磨主切削刃，在麻花钻边缘处磨出过渡 刃，以增大边缘处的刀尖角，增加刀齿强度，提 高钻头的耐磨性，延长钻头的寿命，并有利于减 小孔的粗糙度； 3)修磨前刀面，以减小此处的前角，提高刀 齿的强度，切削黄铜时避免“扎刀”现象； 4)修磨棱边，在棱边上磨出副后角，以减少 对孔壁的摩擦，延长钻头寿命； 5)修磨分屑槽，在后刀面或前刀面上磨出几 条相互错开的分屑槽，使切屑变窄，利于排屑。
孔加工常用工艺装备
孔加工常用工艺装备(1)
一、孔加工用刀具
在金属切削中，孔加工占很大比重。孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。本节介绍常用的几种孔加工刀具。
（一）麻花钻
1．麻花钻的结构要素
图7－32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。
[快车下载]unti t led1.bmp：
（1）工作部分
麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。
①切削部分
麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7－33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃（如图7－32b所示）。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do（do为钻头直径）。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。
[快车下载]unti t led2.bmp：
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7－34所示。标准麻花钻的锋角2Φ＝118°，此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2Φ＞118°,则主切削刃呈凹形；若2Φ＜118°，则主切削刃呈凸形。
②导向部分
导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。
导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7－34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。
孔加工常用工艺装备
孔加工常用工艺装备(1)
一、孔加工用刀具
在金属切削中，孔加工占很大比重。孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。本节介绍常用的几种孔加工刀具。
（一）麻花钻
1．麻花钻的结构要素
图7－32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。
（1）工作部分
麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。
①切削部分
麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7－33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃（如图7－32b所示）。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do（do为钻头直径）。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7－34所示。标准麻花钻的锋角2Φ＝118°，此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2Φ＞118°,则主切削刃呈凹形；若2Φ＜118°，则主切削刃呈凸形。
②导向部分
导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。
导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7－34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。
5个硬质合金钻头标准
硬质合金钻头标准包括以下5个方面：
1. 材质：硬质合金钻头通常采用高硬度的钨钴钛合金制成，这种材料具有优异的耐磨性和切削性能。
2. 钻头直径：硬质合金钻头的直径应根据具体的应用场景和需求进行选择。通常，直径越大，钻头的强
度和切削能力也越强。
3. 钻头长度：硬质合金钻头的长度也应根据具体的应用场景和需求进行选择。一般来说，长钻头适用于
深孔加工，而短钻头适用于浅孔加工。
4. 钻头角度：硬质合金钻头的角度包括顶角、后角和螺旋角等。这些角度的设计应根据具体的材料和加
工要求进行选择，以保证切削效果和钻头的寿命。
5. 涂层：为了进一步提高硬质合金钻头的性能和使用寿命，通常会对其进行涂层处理。涂层材料通常为
氮化钛、碳化钛等，这些涂层可以提高钻头的硬度、润滑性和抗热性能。
总的来说，硬质合金钻头标准应根据具体的应用场景和需求进行选择和设计，以保证其性能和使用寿命。此外，为了确保钻头的质量和性能符合要求，还需要进行相关的检测和认证。
磨钻头技巧
三尖七刃锐当先、
月牙弧槽分两边，
侧外刃再开槽，
横刃磨低、窄又尖。
群钻优于其它钻头的原因：
标准麻花钻60% 的轴向阻力来自横刃，因横刃前角达-60 °左右。“群钻”把麻花钻横刃磨去80% ～90% ，并形成两条内刃，内刃前角由-60 °加大为0°～-10°，从而使轴向阻力减少50% 左右，进给感觉特别轻快。
群钻再外直刃上刃磨出月牙槽，从而使分屑更细，排屑更流畅。钻孔时产生的环行筋，有利于钻头定心，保证钻孔“光”和“圆”。其钻矩降低30% 左右，所以它可以用较大的进给量钻孔。
外刃锋角135 °，内刃锋角120 °，钻尖高0.06d ，使它同时具备优良的钻薄板性能。
由于切削阻力小，定心准、稳，所以特别适合在手电钻上使用。
麻花钻对于机械加工来说，它是一种常用的钻孔工具。结构虽然简单，但要把它真正刃磨好，也不是一件轻松的事。关键在于掌握好刃磨的方法和技巧，方法掌握了，问题就会迎刃而解。我这里介绍一下对麻花钻的手工刃磨技巧。
麻花钻的顶角一般是118 °，也可把它当作120 ° 来看待。刃磨钻头主要掌握几个技巧：
1、刃口要与砂轮面摆平。
磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。
2、钻头轴线要与砂轮面斜出60 °的角度。
这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切
削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系，取
60 °就行，这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位
刀具技术培训PPT课件
麻花钻其他主要参数
刃带f——麻花钻的导向部分与孔壁接触起导向作用，但是接触面不宜太大，否则摩擦剧烈。为此制 成钻背只留一对较窄的刃带，刃带宽度f=0.174d0.675。
螺旋角ω——麻花钻刃带导向刃上选定点的切线与包含该点及轴线组成的平面间的夹角。一般把钻 头麻花钻外圆螺旋线与麻花钻轴线的夹角称钻头的螺旋角。标准麻花钻设计时螺旋角选择范围为 18°～45°。对软或韧性材料取大些，反之取小些。前角γom与螺旋角的关系，主切削刃上各点的 前角是变化的，主要影响因素是螺旋角，它随着螺旋角的加大而增加，并且由外圆到钻芯沿切削刃 逐渐减小，外圆处前角最大靠近钻芯处为绝对值最大的负值。
钻芯厚度K——麻花钻的中芯厚度称为钻芯厚度。主要为保护钻头有足够的强度和定心作用。标准 麻花钻芯厚最小值Kmin=0.2d0.830。
螺旋槽槽形——目前在生产过程中常用的直柄麻花钻螺旋槽形状是常规麻花钻槽形。它兼顾了刚性 与排屑的要求，磨削标准顶角后，主切削刃呈直线。但是在钻削难加工材料时，该槽形钻头的刚性 特别是扭转刚度显得不够，结果使麻花钻耐用度较低。为此人们改进螺旋槽形为小翻边钻头槽形， 适当加大钻头芯厚以提高刚性，减小刃背宽度，适当加大螺旋角以提高排屑能力；在钻深孔时，排 屑显得比较困难，连续钻孔的深度不够，为此人们进一步改进螺旋槽形为抛物线麻花钻槽形，加大 麻花钻芯厚以提高刚性，减小刃背宽度以提高排屑能力。
硬质合金钻头钻削不同材料时钻尖角度的选择
硬质合金钻头钻尖角度通常叫顶角，在切削时候，不管使用多大转矩的机床，硬质合金钻头仍必须能承受足够大的强度。若机床的扭矩过大，硬质合金钻头本身会承受不住而扭断。钻头顶角的一条切削刃确定好了之后，另一条又会必须平行，跳动要在0.005以内，用普通机床要磨出标准的钻尖角度相当困难。现在简单了，6轴CNC机床的问世，钻头的钻尖角精度可以达到1-2秒的。因此经过长时间的经验累积，用顶角为118°的硬质合金钻头切削钢材的效果最好，所以118°就变成了标准的钻头顶角。
那么，硬质合金钻头顶角都是118°吗？其实不然，118°只是标准角度，用于钻削钢材时最为合适。
但是，加工时若更换了工件材料的话，建议最好还是改变钻头顶角的大小。切削淬火钢钻尖角度选择135-140度，切削铝普通钢118-120度，切削铜90-110度，切削铸铁90-100度，木材塑料可以用60-90度。
从进给力、背向力等来看，118°的切削效果很好，但实际钻削中，刀具寿命是必须考虑的问题。从这一点来看，根据工件材料来改变钻头顶角是很普通的。
仔细观察硬质合金钻头就能知道，硬质合金钻头的顶角为118°时，切削刃为一条直线。但在生产现场，根据材料的不同，钻头顶角可能大于118°也可能小于118°。此时的切削刃会变为曲线，对应的切屑形状也会有所不同。
3 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
一、电钻的构造 钳 工 工 艺 与 技 能 培 训
二、电钻的正确维护和安全使用
钳 工 工 艺 与 技 能 培 训
第四节
钻
孔
方
法
一、工件的夹持 钻孔时应根据钻孔直径大小和工件的形状及大小的不同，采 用合适的夹持方法，以确保钻孔质量及安全生产。 1、平整工件的夹持 （1）用手握持 （2）用手虎钳夹持
经济，且没有直径太大的标准钻头。就采用可调式套料工具进行大孔 加工。 三、锪孔工作时的注意事项
第九节
铰
孔
用铰刀从工件的孔壁上切除微量金属层，以得到精度较高的孔的方法， 称为铰孔。
钳 工 工 艺 与 技 能 培 训
一、铰刀的种类及结构特点 按铰刀的使用方式不同，铰刀可分为机铰刀和手铰刀；按所铰孔 的形状不同又可分为圆柱形铰刀和圆锥形铰刀；按铰刀的容屑槽 的形状不同，可分为直槽铰刀和螺旋槽铰刀；按结构组成不同可 分为整体式铰刀和可调式铰刀。 铰刀常用高速钢或高碳钢制成。 1、标准圆柱铰刀 标注圆柱铰刀为整体式结构，它分为机铰刀和手铰刀两种。
择不适当，以及操作不正确等，在钻孔时都会产生废品。废品的主要
形式有孔径大于规定尺寸、钻孔位置偏移或歪斜、孔壁粗糙。 而当钻头用钝、切削用量太大，排屑不畅，工件装夹不妥以
及操作不正确等，都易损坏钻头。主要的损坏形式为：钻头工作部分
折断或者切削刃迅速磨损。
刀具群钻将标准麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头。群钻是中国
刀具：群钻
将标準麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头。群钻是中国人倪志福於1953年创造的﹐原名倪志福钻头﹐后经本人倡议改名为“群钻”﹐寓群眾参予改进和完善之意。标準麻花钻的切削部分由两条主切削刃和一条横刃构成﹐最主要的缺点是横刃和钻心处的负前角大﹐切削条件不利。群钻是把标準麻花钻的切削部分磨出两条对称的月牙槽﹐形成圆弧刃﹐并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃。这样﹐加上横刃和原来的两条外直刃﹐就将标準麻花钻的“一尖三刃”磨成了“三尖七刃”(见图群钻的几何形状 )。修磨后钻尖高度降低﹐横刃长度缩短﹐圆弧刃﹑内直刃和横刃处的前角均比标準麻花钻相应处大。因此﹐用群钻钻削钢件时﹐轴向力和扭矩分别比标準麻花钻降低30～50％和10～30％﹐切削时產生的热量显著减少。标準麻花钻钻削钢件时形成较宽的螺旋形带状切屑﹐不利於排屑和冷却。群钻由於有月牙槽﹐有利於断屑﹑排屑和切削液进入切削区﹐进一步减小了切削力和降低切削热。由於以上原因﹐刀具寿命(见金属切削原理)可比标準麻花钻提高2～3倍﹐或生產率提高 2倍以上。群钻的三个尖顶﹐可改善钻削时的定心性﹐提高钻孔精度。为了钻削铸铁﹑紫铜﹑黄铜﹑不锈钢﹑铝合金和鈦合金等各种不同性质的材料﹐群钻又有多种变型﹐但“月牙槽”和
“窄横刃”仍是各种群钻的基本特点。
滚刀
刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具﹐用於按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。根据用途的不同﹐滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展
成滚刀和定装滚刀等。
齿轮滚刀常用的加工外嚙合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当於一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当於另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间嚙合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的﹐在大量生產中﹐为了提高生產效率也常採用多头滚刀。单头滚刀转一转﹐齿轮绕本身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。
从倪志福钻头到群钻
从倪志福钻头到群钻
作者：马晓荣
来源：《中国军转民》 2017年第2期
马晓荣
群钻是中国工人倪志福于1953年创造的，原名倪志福钻头，后经本人倡议改名为“群钻”。寓群众参与改进和完善之意，这种技术能将加工效率提高3 ～ 5 倍且工艺成本为零。回顾祖
国群钻的创新与发展的历程，铭记我国一代代金切工作者的无私奉献精神，对当今弘扬大国工
匠精神和推进我国由制造大国成为制造强国有着十分有益的启示。
在机械制造中，钻孔是一项必不可少而又十分普遍的加工工序，在金属切削加工中所占比
例较大，仅次于车削。在实心材料上打孔的主要刀具是麻花钻。麻花钻的使用往往是孔加工的
关键工序。因为扩孔、镗孔、铰孔、拉孔的形位误差直接与钻孔的精度有关, 保证钻孔精度、
提高钻孔效率、延长钻头寿命是合理使用、改进钻头的目标。然而，自19 世纪中期出现以来，到20 世纪50 年代，其几何角度变化不大，随着生产的发展，新加工材料的不断出现，标准麻花钻的切削能力已经逐渐不能适应，使每个用过的钻头的钻心部分外缘转角处都烧坏了。事情
还是从头说起吧。
1953 年夏，北京永定机械厂（今北京北方车辆集团有限公司）承担了抗美援朝紧急支前任务，为“苏-76”自行炮车的“终减速外壳高锰防弹钢”产品钻孔，这种钢硬度高、强度大，标准麻花钻头要钻半天才打通一个眼，而且还磨损许多钻头。当时还只是个二级工的倪志福起初
用标准钻头打眼，一天竟烧坏了12支钻头，效率很低。爱动脑筋的倪志福琢磨开了“没有金钢钻，揽不了瓷器活”这句话。什么是攻克高锰钢的金钢钻呢？当时厂里正在推广苏联席洛夫钻头。盛夏的夜间又热又闷，为革新钻头急得吃不下饭、睡不好觉的倪志福，钻到热得像蒸笼的
群钻的特征和使用性能【详解】
群钻的特征和使用性能
普通麻花钻受其固有结构的限制，其几何形状存在着某些缺陷。通过对其切削部分的修磨，可以得到一定改善。“群钻”就是一种行之有效的修磨形式。如果采用比普通高速钢性能更好的新型刀具材料，或变革麻花钻的结构，在此基础上再将钻头切削部分修磨成“群钻”钻型，则钻孔效果将进一步提高。近年来，新刀具材料的研制技术和刀具的制造技术有了很大的发展，故使变革麻花钻的材料和结构成为可能。此外，随着被钻孔材料和钻孔条件日益多样化，“群钻”的钻型也有了很多发展，形成了一个系列。由于“群钻”的几何形状比较复杂，对其刃磨技术的进展也作相应报道。
1．新材料的“群钻”
过去普通麻花钻一般用普通高速钢W6Mo5Cr4V2或W18Cr4V制造。他们的硬度为62～64HRC 磨成“群钻”后，切削性能的提高受到刀具材料的限制。超硬高速钢的出现，使刀具切削性能出现了一个飞跃。国外多用高钴超硬高速钢，美国的M42(110W1．5Mo9．5Cr4VCo8)和瑞典的HSP―15(W9Mo3Cr4V3Co10)是其中的佼佼者。但它们的含钴量多，达8％～10％，价格昂贵。国内多用少钴或无钴超硬高速钢，如501(W6Mo5Cr4V2AL)、
(Co5Si(W12Mo3Cr4V3Co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N)等。超硬高速钢的常温硬度达67～69HRC，比普通高速钢高出5HRC，高温硬度亦显著提高。实践证明，用超硬高速钢制成麻花钻，再修磨成“群钻”形式，与普通高速钢“群钻”相比，钻孔效率可提高一倍以上。目前，国内一些工具厂可根据用户需求，提供超硬高速钢麻花钻。
磨钻头技巧
之马矢奏春创作
三尖七刃锐领先、月牙弧槽分两边, 侧外刃再开槽, 横刃磨低、窄又尖.群钻优于其它钻头的原因：标准麻花钻60%的轴向阻力来自横刃, 因横刃前角达-60°左右.“群钻”把麻花钻横刃磨去80%～90%, 并形成两条内刃, 内刃前角由-60°加年夜为0°～-10°, 从而使轴向阻力减少50%左右, 进给感觉特别轻快.群钻再外直刃上刃磨出月牙槽, 从而使分屑更细, 排屑更流畅.钻孔时发生的环行筋, 有利于钻头定心, 保证钻孔“光”和“圆”.其钻矩降低30%左右, 所以它可以用较年夜的进给量钻孔.外刃锋角135°, 内刃锋角120°, 钻尖高0.06d, 使它同时具备优良的钻薄板性能.由于切削阻力小, 定心准、稳, 所以特别适合在手电钻上使用.
麻花钻对机械加工来说, 它是一种经常使用的钻孔工具.结构虽然简单, 但要把它真正刃磨好, 也不是一件轻松的事.关键在于掌握好刃磨的方法和技巧, 方法掌握了, 问题就会迎刃而解.我这里介绍一下对麻花钻的手工刃磨技巧.
麻花钻的顶角一般是118°, 也可把它看成120°来看待.刃磨钻头主要掌握几个技巧：
1、刃口要与砂轮面摆平.
磨钻头前, 先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上, 也就是说, 保证刃口接触砂轮面时, 整个刃都要磨到.这是钻头与砂轮相对位置的第一步, 位置摆好再慢慢往砂轮面上靠.
2、钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度.
这个角度就是钻头的锋角, 此时的角度分歧毛病, 将直接影响钻头顶角的年夜小及主切削刃的形状和横刃斜角.这里是指钻头轴心线与砂轮概况之间的位置关系, 取60°就行, 这个角度一般比力能看得准.这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置, 二者要统筹兼顾, 不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角, 或为了摆好角度而忽略了摆平刃口.
常用的硬质合金钻头
常用的硬质合金钻头规格：
Φ43通水煤钻头
Φ90高效组合钻头
Φ78高效组合钻头
Φ55高效组合钻头
Φ86高效通水钻头
三翼螺旋钻头
Φ55三翼刮刀钻头
高效组合钻头四级组合
Φ130六方组合钻头
Φ65三翼钻头
Φ76高效通水钻头
Φ110高效组合钻头
Φ55两翼内丝钻头
Φ28（通水）煤钻头
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使横刃为原来的1/7～1/5，同时使新形成的 内刃上的前角也大大增加，以减少轴向力， 改善定心作用，提高切削能力。钻头和工件产 生的热变形少，可提高孔的质量和钻头寿命。
（3）磨出单边分屑槽
在一条外刃上磨出凹形分屑槽，有利于排屑 和减少切削力，而且容易加注切削液，降低切 削热，减少工件的变形，提高孔的质量和钻头 寿命。
作业题
1.硬质合金钻头有几种结构形式? 2.标准麻花钻磨成群钻主要磨有那些 地方？
二. 群钻
群钻是利用标准麻花钻头 合理刃磨而成的生产率和 加工精度较高、适应性强、 寿命长的新型钻头。
群钻主要用来钻削碳钢和 各种合金钢。
wenku.baidu.com.标准群钻
（1）磨出月牙槽
在钻头的后刀面上对称地磨出月牙槽，形成 凹形圆弧刃，把主切削刃分成三段，即外刃、 圆弧刃和内刃。能稳定钻头的方向，限制钻头 摆动，加强定心作用。
成r =0.5～1 mm的过渡圆弧，以改善钻孔表面
粗糙度。
（3）钻薄板的群钻
在薄板上钻孔不能用普通麻花钻，这是因为 普通麻花钻的钻尖较高，当钻孔时，钻头立即 失去定心作用，同时轴向力又突然减小，加上 工件弹动，使孔不圆或孔口毛边很大，甚至扎 刀或折断钻头。
薄板群钻是把麻花钻两主切削刃磨成圆弧形， 这时钻尖较低，切削刃外缘磨出锋利的两 个 刀尖，与钻心刀尖相差仅仅0.5～1.5 mm，形 成三尖。因此，钻穿时两切削刃已在工件上 切削出圆环槽，可加强定心作用，轴向力不会 突然减小。在两外尖和圆弧刃的转动切削下， 把薄板孔中间的圆片切离，孔圆整、光洁。
（2）修磨横刃
使横刃为原来的1/7～1/5，同时使新形成的 内刃上的前角也大大增加，以减少轴向力， 改善定心作用，提高切削能力。钻头和工件产 生的热变形少，可提高孔的质量和钻头寿命。
（3）磨出单边分屑槽
在一条外刃上磨出凹形分屑槽，有利于排屑 和减少切削力，而且容易加注切削液，降低切 削热，减少工件的变形，提高孔的质量和钻头 寿命。
标准群钻的形状特点是：
有三尖、七刃、两种槽。三尖是由于磨出月牙 槽，主切削刃形成三个尖;七刃是两条外刃、 两条圆弧刃、两条内刃和一条横刃;两种槽是 月牙槽和单面分屑槽。
2.其他群钻
（1）钻铸铁的群钻
由于铸铁较脆，钻削时切屑呈碎 块并夹着粉末，挤压在钻头的后刀 面、棱边与工件之间，会产生剧烈 的摩擦，使钻头磨损。磨损几乎完 全发生在后刀面上，最严重的是在 切削刃与棱边转角处的后刀面。修 磨时，主要是磨出二重顶角，较大 的钻头甚至可以磨成三重顶角，以 减少轴向力，提高耐磨性。另外还 要加大后角，把横刃磨得更短些。
二. 群钻
群钻是利用标准麻花钻头 合理刃磨而成的生产率和 加工精度较高、适应性强、 寿命长的新型钻头。
群钻主要用来钻削碳钢和 各种合金钢。
1.标准群钻
（1）磨出月牙槽
在钻头的后刀面上对称地磨出月牙槽，形成 凹形圆弧刃，把主切削刃分成三段，即外刃、 圆弧刃和内刃。能稳定钻头的方向，限制钻头 摆动，加强定心作用。
钳工工艺学上部课件
长沙市宁乡职业中专 模具教研室
李诚洪
第11,12课 硬质合金钻头和 群钻
主要内容： 1.硬质合金钻头 2.群钻
一. 硬质合金 钻头
硬质合金钻头有整体式 和镶嵌式。
直径较小的常做成整体 式;
直径较大的常做成镶嵌 式，它是在钻头切削部 分嵌焊硬质合金刀片
硬质合金刀片的材料是 YG8或YT2。
标准群钻的形状特点是：
有三尖、七刃、两种槽。三尖是由于磨出月牙 槽，主切削刃形成三个尖;七刃是两条外刃、 两条圆弧刃、两条内刃和一条横刃;两种槽是 月牙槽和单面分屑槽。
2.其他群钻
（1）钻铸铁的群钻
由于铸铁较脆，钻削时切屑呈碎 块并夹着粉末，挤压在钻头的后刀 面、棱边与工件之间，会产生剧烈 的摩擦，使钻头磨损。磨损几乎完 全发生在后刀面上，最严重的是在 切削刃与棱边转角处的后刀面。修 磨时，主要是磨出二重顶角，较大 的钻头甚至可以磨成三重顶角，以 减少轴向力，提高耐磨性。另外还 要加大后角，把横刃磨得更短些。
成r =0.5～1 mm的过渡圆弧，以改善钻孔表面
粗糙度。
（3）钻薄板的群钻
在薄板上钻孔不能用普通麻花钻，这是因为 普通麻花钻的钻尖较高，当钻孔时，钻头立即 失去定心作用，同时轴向力又突然减小，加上 工件弹动，使孔不圆或孔口毛边很大，甚至扎 刀或折断钻头。
薄板群钻是把麻花钻两主切削刃磨成圆弧形， 这时钻尖较低，切削刃外缘磨出锋利的两 个 刀尖，与钻心刀尖相差仅仅0.5～1.5 mm，形 成三尖。因此，钻穿时两切削刃已在工件上 切削出圆环槽，可加强定心作用，轴向力不会 突然减小。在两外尖和圆弧刃的转动切削下， 把薄板孔中间的圆片切离，孔圆整、光洁。
（2）钻黄铜或青铜的群钻
黄铜和青铜硬度较低，组织 疏松，切削阻力较小，若采 用较锋利的切削刃，会产生 扎刀现象。
扎刀时的受力分析如图所示， 当钻削黄铜和青铜材料时，
摩擦力F较小，γo越大， R 向下的作用分力Q则越大， 而Q就是将钻头自动切入工
件的拉力。
为避免扎刀，钻黄铜或青铜的群钻要设法把钻 头外缘前角磨小，这样切削刃的锋利程度虽稍 下降，但向下分力Q减小。此外，为提高生产 率，可将横刃磨得更短。主、副切削刃处可磨
（2）钻黄铜或青铜的群钻
黄铜和青铜硬度较低，组织 疏松，切削阻力较小，若采 用较锋利的切削刃，会产生 扎刀现象。
扎刀时的受力分析如图所示， 当钻削黄铜和青铜材料时，
摩擦力F较小，γo越大， R 向下的作用分力Q则越大， 而Q就是将钻头自动切入工
件的拉力。
为避免扎刀，钻黄铜或青铜的群钻要设法把钻 头外缘前角磨小，这样切削刃的锋利程度虽稍 下降，但向下分力Q减小。此外，为提高生产 率，可将横刃磨得更短。主、副切削刃处可磨
作业题
1.硬质合金钻头有几种结构形式? 2.标准麻花钻磨成群钻主要磨有那些 地方？