钻削与钻头演示文稿
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钻削与钻头演示文稿
优选钻削与钻头
第七章 钻削与钻头
本章要求：
1.了解各种钻头的结构，并重点掌握麻花钻 的结构。
2.会绘制麻花钻的工作图。 3.依据不同加工条件合理选择类型。 4.了解和掌握钻削常用的切削用量。
第七章 钻削与钻头
机械加工中的空加工道具分为两类：一类是在实 体工件上加工出孔的道具，如扁钻、麻花钻、中心钻 及深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的 道具，如扩孔钻、锪钻、铰刀及镗刀等。
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点
2.钻削力 钻头每一切削刃都产生切削力，包
括切向力（主切削力）、背向力（径向 力）和进给力（轴向力）。当左右切削 刃对称时，背向力抵消，最终构成对钻 头影响的是进给力Ff 与切削转矩Mc。
钻削力实验公式：
Ff
CFf d zFf
f
K yFf Ff
Mc
CMc d zMc
第三节 钻头的修磨
一、修磨横刃 1、目的
在保持钻尖强度的前提下，尽可能增大钻尖部分 的前角、缩短横刃的长度，降低进给力，提高钻尖定 心能力。 2、两种较好的修磨形式
a）加大横刃前角 b）磨短横刃并加大前角
第三节 钻头的修磨
二、修磨主切削刃 ——改变刃形或顶角，以增大前角，控制分屑断屑。
a) 磨出内凹圆弧刃 b) 磨出双重或多重顶角 c) 磨出分屑槽
第三节 钻头的修磨
三、修磨前面 ——增大或减小前角，改变前角分布，改变刃倾角。
a) 磨出倒棱面前面 b) 磨出倒棱 c) 磨出卷屑槽 d)磨出大前角及正的刃倾角
第三节 钻头的修磨
四、修磨后面 ——增大后角，增大钻槽容屑空间，改善冷却。
——以上修磨形式，实际生产中通常同时选择两到三种组合使用。
第四节 先进钻型与结构特点简介
——钻尖处顶角 较小，横刃前角 较大，因此定心 精度性能好，进 给力小。
第四节 先进钻型与结构特点简介
三、深孔麻花钻
四、手用通用型钻头
深孔麻花钻
手用通用型钻头
第四节 先进钻型与结构特点简介
五、硬质合金钻
硬质合金钻头应用广泛，结构基本上与高速钢钻 头相同，相应差别主要有:
1）硬质合金刀具要求较小的前角，相应的β角也 要小。
2）硬质合金刀具要求较高的刚度和强度，均修磨， 容屑槽较宽。
3）硬质合金钻头本身备磨量较高速钢钻头少得多， 工作部分长度较短。
f
K yMc Mc
详见表7－3
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点 3.钻头磨损特点
高速钢钻头磨损的主要原因是相变磨损。外圆周切削速度最高， 因此磨损最为严重。钻头磨损的形式主要是后面磨损。
第二节 钻削原理
三、钻削用量选择
1、钻头直径
2、进给量
经验公式估算
3、钻削速度
f (0.01~ 0.02)d
第一节 麻 花 钻
一、麻花钻的结构
2、麻花钻的结构参数
（1）直径d （2）直径倒锥
（3）钻芯直径d0 （4）螺旋角ω
tan x
2rx
L
tan( rx )
r
上式表明：钻头越靠近中心处螺旋角越小。增大螺旋
角使前角增大，有利于排屑，使切削轻快，但钻头刚
性变差。
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度
1、钻头角度的参考系
孔加工刀具的共同特点：刀具工作部分处于加工 表面包围之中，道具的强度、刚度及导向、容屑及冷 却润滑等都比切削外表面时问题更突出。
第一节 麻 花 钻
一、麻花钻的结构
1、麻花钻组成
由柄部、颈部、工作部分组成。柄部包 括钻柄和颈部，钻柄供装夹用。工作部分又 分为切削部分和导向部分。导向部分在钻孔 时起引导钻头方向和修光孔壁的作用，同时 还是切削部分的备磨部分。
表7－4 高速钢钻头钻削速度
加工材料
低碳钢 中高碳钢 合金钢
铸钢
铝合金 铜合金
钻削速度/（m/min） 25～30 20～25 15～20 20～25 40～70 20～40
第三节 钻头的修磨
概念： 普通钻头按不同的加工要求对横刃、主刃、后刀 面进行附加的刃磨。
麻花钻的修磨原因： 1）改善本身的结构缺陷； 2）切削刃部分变钝； 3）在钻削不同工件材料时，麻花钻切削部分的 角度和形状都略有不同。
二、麻花钻的几何角度 5、 几何角度小结
第二节 钻削原理
一、切削用量与切削层参数 1.钻削用量
钻削背吃刀量（mm） ap d / 2
每刃进给量（mm／z） fz f / 2
钻削速度（m／min） v (dn) /1000
2.切削层参数
钻削厚度（mm） hD f sin( / 2)
钻削宽度（mm） bD d / 2sin
公称横截面积／ 齿（mm2） AD df / 4
材料切除率(mm3 ／min)
Q
fd 2n
4
250 vcdf
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点
1.钻削变形特点与切屑形状
钻削在半密闭空间内进行，横刃的切削角度不理想，故切削变 形较为复杂：
1）钻心处切削刃前角为负——刮削挤压，切屑呈粒状并被压碎； 2）钻心横刃区域工作后角为负——楔劈挤压，轴向力增加； 3）主切削刃各点前角、刃倾角不同——使切屑变形、卷曲、流 向也不同，排屑困难； 4）钻头刃带无后角——加工塑性材料容易产生积屑瘤。
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 3、横刃角度分析
sin(180 )
1
tan tano
结论：横刃斜角、顶角钻心后角相互制约……
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 4、 主切削刃角度分析
钻头切削刃各 点的螺旋角、刃倾 角、前角主偏角都 是不同的，其换算 关系详见表7－1。
第一节 麻 花 钻
增加测量平面： （1）端平面pt （2）中剖面pc （3）柱剖面pz
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 2、钻头的刃磨角度
普通麻花钻只 需刃磨两个后面， 控制三个角度： （1）顶角2φ （2）外缘后角αf
（3）横刃斜角ψ
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 2、钻头的刃磨角度
——越靠近钻头中心，后角磨得越大： （1）使横刃获得较大前角，增加其锋利程度； （2）使切削刃各点的工作后角差较小。外缘后角αf
一、群钻
刃形特点： 三尖七刃
第四节 先进钻型与结构特点简介
一、群钻
优点：
1）横刃长度短、圆弧刃和内刃前角增大，使进给力 和扭矩减小，效率提高；
2）寿命长； 3）定心作用好，使钻孔精度和表面质量提高； 4）不同钻型用于不同材料和不同工艺加工，改善了 钻孔质量。
第四节 先进钻型与结构特点简介
二、wenku.baidu.com形横刃钻
优选钻削与钻头
第七章 钻削与钻头
本章要求：
1.了解各种钻头的结构，并重点掌握麻花钻 的结构。
2.会绘制麻花钻的工作图。 3.依据不同加工条件合理选择类型。 4.了解和掌握钻削常用的切削用量。
第七章 钻削与钻头
机械加工中的空加工道具分为两类：一类是在实 体工件上加工出孔的道具，如扁钻、麻花钻、中心钻 及深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的 道具，如扩孔钻、锪钻、铰刀及镗刀等。
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点
2.钻削力 钻头每一切削刃都产生切削力，包
括切向力（主切削力）、背向力（径向 力）和进给力（轴向力）。当左右切削 刃对称时，背向力抵消，最终构成对钻 头影响的是进给力Ff 与切削转矩Mc。
钻削力实验公式：
Ff
CFf d zFf
f
K yFf Ff
Mc
CMc d zMc
第三节 钻头的修磨
一、修磨横刃 1、目的
在保持钻尖强度的前提下，尽可能增大钻尖部分 的前角、缩短横刃的长度，降低进给力，提高钻尖定 心能力。 2、两种较好的修磨形式
a）加大横刃前角 b）磨短横刃并加大前角
第三节 钻头的修磨
二、修磨主切削刃 ——改变刃形或顶角，以增大前角，控制分屑断屑。
a) 磨出内凹圆弧刃 b) 磨出双重或多重顶角 c) 磨出分屑槽
第三节 钻头的修磨
三、修磨前面 ——增大或减小前角，改变前角分布，改变刃倾角。
a) 磨出倒棱面前面 b) 磨出倒棱 c) 磨出卷屑槽 d)磨出大前角及正的刃倾角
第三节 钻头的修磨
四、修磨后面 ——增大后角，增大钻槽容屑空间，改善冷却。
——以上修磨形式，实际生产中通常同时选择两到三种组合使用。
第四节 先进钻型与结构特点简介
——钻尖处顶角 较小，横刃前角 较大，因此定心 精度性能好，进 给力小。
第四节 先进钻型与结构特点简介
三、深孔麻花钻
四、手用通用型钻头
深孔麻花钻
手用通用型钻头
第四节 先进钻型与结构特点简介
五、硬质合金钻
硬质合金钻头应用广泛，结构基本上与高速钢钻 头相同，相应差别主要有:
1）硬质合金刀具要求较小的前角，相应的β角也 要小。
2）硬质合金刀具要求较高的刚度和强度，均修磨， 容屑槽较宽。
3）硬质合金钻头本身备磨量较高速钢钻头少得多， 工作部分长度较短。
f
K yMc Mc
详见表7－3
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点 3.钻头磨损特点
高速钢钻头磨损的主要原因是相变磨损。外圆周切削速度最高， 因此磨损最为严重。钻头磨损的形式主要是后面磨损。
第二节 钻削原理
三、钻削用量选择
1、钻头直径
2、进给量
经验公式估算
3、钻削速度
f (0.01~ 0.02)d
第一节 麻 花 钻
一、麻花钻的结构
2、麻花钻的结构参数
（1）直径d （2）直径倒锥
（3）钻芯直径d0 （4）螺旋角ω
tan x
2rx
L
tan( rx )
r
上式表明：钻头越靠近中心处螺旋角越小。增大螺旋
角使前角增大，有利于排屑，使切削轻快，但钻头刚
性变差。
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度
1、钻头角度的参考系
孔加工刀具的共同特点：刀具工作部分处于加工 表面包围之中，道具的强度、刚度及导向、容屑及冷 却润滑等都比切削外表面时问题更突出。
第一节 麻 花 钻
一、麻花钻的结构
1、麻花钻组成
由柄部、颈部、工作部分组成。柄部包 括钻柄和颈部，钻柄供装夹用。工作部分又 分为切削部分和导向部分。导向部分在钻孔 时起引导钻头方向和修光孔壁的作用，同时 还是切削部分的备磨部分。
表7－4 高速钢钻头钻削速度
加工材料
低碳钢 中高碳钢 合金钢
铸钢
铝合金 铜合金
钻削速度/（m/min） 25～30 20～25 15～20 20～25 40～70 20～40
第三节 钻头的修磨
概念： 普通钻头按不同的加工要求对横刃、主刃、后刀 面进行附加的刃磨。
麻花钻的修磨原因： 1）改善本身的结构缺陷； 2）切削刃部分变钝； 3）在钻削不同工件材料时，麻花钻切削部分的 角度和形状都略有不同。
二、麻花钻的几何角度 5、 几何角度小结
第二节 钻削原理
一、切削用量与切削层参数 1.钻削用量
钻削背吃刀量（mm） ap d / 2
每刃进给量（mm／z） fz f / 2
钻削速度（m／min） v (dn) /1000
2.切削层参数
钻削厚度（mm） hD f sin( / 2)
钻削宽度（mm） bD d / 2sin
公称横截面积／ 齿（mm2） AD df / 4
材料切除率(mm3 ／min)
Q
fd 2n
4
250 vcdf
第二节 钻削原理
二、钻削过程特点
1.钻削变形特点与切屑形状
钻削在半密闭空间内进行，横刃的切削角度不理想，故切削变 形较为复杂：
1）钻心处切削刃前角为负——刮削挤压，切屑呈粒状并被压碎； 2）钻心横刃区域工作后角为负——楔劈挤压，轴向力增加； 3）主切削刃各点前角、刃倾角不同——使切屑变形、卷曲、流 向也不同，排屑困难； 4）钻头刃带无后角——加工塑性材料容易产生积屑瘤。
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 3、横刃角度分析
sin(180 )
1
tan tano
结论：横刃斜角、顶角钻心后角相互制约……
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 4、 主切削刃角度分析
钻头切削刃各 点的螺旋角、刃倾 角、前角主偏角都 是不同的，其换算 关系详见表7－1。
第一节 麻 花 钻
增加测量平面： （1）端平面pt （2）中剖面pc （3）柱剖面pz
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 2、钻头的刃磨角度
普通麻花钻只 需刃磨两个后面， 控制三个角度： （1）顶角2φ （2）外缘后角αf
（3）横刃斜角ψ
第一节 麻 花 钻
二、麻花钻的几何角度 2、钻头的刃磨角度
——越靠近钻头中心，后角磨得越大： （1）使横刃获得较大前角，增加其锋利程度； （2）使切削刃各点的工作后角差较小。外缘后角αf
一、群钻
刃形特点： 三尖七刃
第四节 先进钻型与结构特点简介
一、群钻
优点：
1）横刃长度短、圆弧刃和内刃前角增大，使进给力 和扭矩减小，效率提高；
2）寿命长； 3）定心作用好，使钻孔精度和表面质量提高； 4）不同钻型用于不同材料和不同工艺加工，改善了 钻孔质量。
第四节 先进钻型与结构特点简介
二、wenku.baidu.com形横刃钻