钻头受力分析及各个注意事项

• 内外刀片合理配置
• 两个刀片搭接出半径尺寸，是一个不对称设计，受力本身就不平衡，在扭矩方面，有 一个最优解，以上有计算。两者最优化的切削比A:B,如下图
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在刀片配置上减少切削力，再加上刀片大前角减少切削力，可大大减小刀体变形。 在切入切出时，有条件的要减小进给量。
• 增加刀体刚性
• 1.选择优质钢材，提高表面硬度。刀体最大弯矩和扭矩是刀体的根部外径处，提高表面 硬度和强度既提高了刀体对变形的抵抗力。联想工程力学知识，空心结构对抗扭截面 系数和抗弯截面系数的影响很小。另一方面，表面硬度高可以抗铁屑经过磨损刀体表 面。 2.刀柄前面做出法兰结构，一方面增加钻头的刚性，另一方面可抑制加工中钻头微小的 倾斜（端面定位）。 3.排屑槽出口处（扭矩和弯矩最大的地方）会削弱刀体刚性，因此排屑槽出口处不能对 准切削合力的方向，让力的方向上有“肉”存才。这样可减少受力产生的变形量，使 切削能较顺利稳定地进行。
钻头受力分析及各个注意事项分析
喷吸钻受力
钻头各个注意事项分析
• 钻头的长处
• 钻头除钻孔外可以当锪刀 铣刀 镗孔刀（车床） 车外圆 套上不同偏心距的偏心套后 可加工不同直径的孔
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钻半孔和偏心孔=铣圆弧面 扩孔=加工中心镗孔
• 钻头的短处
• 刀体刚性和排屑的矛盾，再加上冷却孔，刚性更弱
• 刀片的选择（刀片设计）
• CoroDrill880特点
• • • • • • • • • • 1.钻头阶进技术 即刀片切削刃逐步进入工件，有先后，有停顿。 第一步，中心刀片的外角切入，径向力较小，第二步，外侧刀片切入，平衡中心刀片 的力，第三步，中心刀片剩余部分切入。切入过程分成三个相对较小的步幅，切削力 相对其他钻头减小一半，切入平衡导致入口处的钻杆偏斜被消除。 平衡切入、较低径向切削力和偏斜量有一下好处： 孔的精度更高 进给量有提高 更高的长径比 为孔的后续加工提供保障 2.铁屑有自然流出坡，精心设计的斜坡使铁屑不被囤积在刀片处 3.每个刀片四个切削刃 4.外缘刀片使用修光刃技术
• • • 大前角刀片减少受力,11°后角使刀片更锋利。 易于断屑的断屑槽-----排屑通畅，间接减小刀片受力 增加修光刃----提高孔表面质量（CoroDrill880）
• 刀片材质选择
• • 外侧刀片线速度高，需要刀片具有耐热耐破损耐塑性变形的特点----CVD涂层（涂层厚， 硬度高，隔热好，基体较软），加工铸铁时还得有抗龟裂（铸铁有硬颗粒）的特性 中心刀片线速度低，容易产生积屑瘤（粘刀），切削力大，因此刀片基体的综合力学 性能（强度和韧性）要好---超微粒硬质合金。
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•Байду номын сангаас内冷设计
• 螺旋槽设计较大的螺旋角，即螺旋的不厉害，这样允许采用直冷却孔方式，这种孔阻 力小，沿程动力损失小，故流量可以提高很多，从而增强冷却效果和排屑能力，间接 减少了切削力，提高刀具寿命。
• 钻头刀柄的精度和装夹的精度
• 首先如果钻头柄部直径变小和装钻头孔变大，会导致钻削直径变大，影响精度。另外 一个更重要的是会影响中心小圆柱的直径大小和中心刀片崩碎。所以要保证刀柄磨削 和装夹孔的精度，另外必须保证侧固平面的方向要正确，以防钻头刀柄装夹偏斜。