麻花钻的基本结构
中职金属切削加工基础教案：钻床及常见孔加工(全3课时)
中等专业学校2023-2024-1教案教学内容1、台式钻床台式钻床简称台钻(图2-4-2)，是一种小型机床，安放在钳工台上使用，多为手动进钻，其钻孔直径一般在12~15 mm。
台式钻床主要用于加工小型工件上的各种孔钳工中用得最多。
2、立式钻床立式钻床简称立钻(图2-4- 3)，是万能性通用机床，一般用来钻中小型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示。
常用的立式钻床有25 mm、35 mm、40 mm、50 mm等几种。
立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，可用于钻孔、扩孔、铰孔、划端面、钻沉座孔(锪)、攻螺纹等作业，借助于夹具也可以进行镗孔。
教学内容3、摇臂钻床摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂(图2-4- 4)。
主轴箱可在摇臂上做橫向移动，并可随摇臂沿立柱上下做调整运动，因此，操作时能很方便地调整到需钻削的孔的中心，而工件无须移动。
在各类具备钻孔功能的机床中，摇臂钻床由于操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性。
特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。
(二)钻床的型号表达(1) Z5135型立式钻床，其型号含义如图2-4-5所示。
教学内容(2) Z3050型摇臂式钻床，其型号含义如图2-4- 6所示。
板书设计钻床及常见孔加工一、钻床二、钻床的型号表达三、总结1.台式钻床四、巩固2.立式钻床五、作业3.摇臂钻床教后札记中等专业学校2023-2024-1教案教学内容麻花钻通常直径范围为0.25~80mm。
麻花钻的工作部分有两条螺旋形的沟槽。
1.麻花钻的结构麻花钻由工作部分、柄部和颈部组成。
如图2-4- 7所示。
(1)工作部分麻花钻的工作部分分为：切削部分、导向部分。
①切削部分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。
麻花钻的钻心直径为(0.125~0. 15)D(D为钻头直径)。
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为顶角(2p)，如图2-4- 8所示。
标准麻花钻的顶角2φ= 118°。
麻花钻的基本结构
麻花钻的基本结构
麻花钻是一种中国传统的面点食品，以其独特的形状和口感而受到广
大消费者的喜爱。
下面将介绍麻花钻的基本结构。
麻花钻主要由面粉、白糖、花生油、芝麻、食盐等原料制成。
制作麻
花钻的过程分为揉面、调糖、擀面、切片、拧成麻花形、炸制、撒芝麻等
步骤。
首先，面粉和适量的水混合揉搓成面团。
这个过程需要花费一定的时间，以使面筋充分发展。
揉面时，可以适量添加食盐，增加面团的弹性和
风味。
接下来，将揉好的面团分成小份，用擀面杖将其擀成薄片。
为了保证
麻花钻的口感，面片的厚度应该足够薄，一般在2-3毫米左右。
然后，将白糖和食盐混合，撒在面片上。
根据个人口味，可以适量调
节白糖和食盐的用量。
这样可以增加麻花钻的味道和口感。
接着，将面片切成长条形，宽度约为1-2厘米。
长条形的面片将通过
下一步的操作，形成麻花钻的特有形状。
然后，将切好的面条一端拉长，双手交叉扭转，形成一根扭曲的面条。
这个过程类似于拧麻花，因此得名麻花钻。
最后，将制作好的麻花钻放入热油中炸制。
炸制的时间一般在2-3分
钟左右，直到麻花钻变得金黄脆香。
炸好后，将麻花钻取出沥油，待温度
降至室温后，撒上适量的芝麻，增加口感和风味。
总结起来，麻花钻的基本结构包括面粉、水、白糖、食盐、花生油和芝麻等原料，通过揉面、调糖、擀面、切片、拧形、炸制和撒芝麻等步骤制作而成。
钻削与钻头
二、麻花钻的几何角度 1．钻头角度的参考系 基面pr :主切削刃上任 意点的基面，即通过该 点，垂直于该点的切削 速度方向的平面。 切削平面ps : 主切削刃上 任意点的切削平面，是 包含该点的切削速度方 向，而又切于该点加工 表面的平面。 正交平面po、假定工作平 面pf和背平面pp
端平面pt：与钻头轴 线垂直的投影面。 中剖面pc：过钻头轴 线与两主切削刃平行 的平面。 柱剖面pz：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形成的圆柱面。
(7-10)
式中Mc——切削扭矩； vc——切削速度； d ——钻头直径。
影响钻削力的主要因素有： • 螺旋角ω： 螺旋角ω↑，则前角γo↑，并改善了排屑情况， 轴向力F与扭矩M都显著↓。但当螺旋角β>30。 时，其影响减小。
• 顶角2φ： 顶 角 2φ↑ ， 会 使 切 削 厚 度 hD↑ ， 切 削 宽 度↓，从而切 向 力 Fz↓ 及 切 削扭矩M，轴向 力F↑
2．进给量 普通钻头进给量可按以下经验公式估算： f = (0.01～0.02)d (7-11) 合理修磨的钻头可选用 f = 0.03d 3．钻削速度
第三节 钻头的修磨 一、标准高速钢麻花钻存在问题 (1)沿主切削刃各点前角值差别悬殊(由+30°～-30°)，横 刃上的前角竟达-54°～-60°，造成较大的轴向力和扭矩， 使切削条件恶化。 (2)棱边近似为圆柱面(有稍许倒锥)的一部分，副后角为零 度，摩擦严重。 (3)在主、副切削刃相交处，切削速度最大，散热条件最差， 因此磨损很快。 (4)两条主切削刃很长，切屑宽，各点切屑流出速度相差很 大，切屑呈宽螺卷状，排屑不畅，切削液难于注入切削区； (5)横刃较长，其前、后角与主切削刃后角不能分别控制
钳工实习钻孔攻丝
了解钻床
台式钻床
立式钻床
摇臂钻床
了解钻床
台式钻床是一种 小型钻床一般用 来钻直径13 mm 以下的孔钻床的 规格是指所钻孔 的最大直径。常 用6 mm和12 mm等几种规格 。
立式钻床一般用来钻中小 型工件上的孔其规格有 25 mm 、 35 mm 、 40 mm、50 mm等几种它 的主轴转速和机动进给量 都有较大变动范围，因而 可适应于不同材料的加工 和进行钻孔、扩孔、锪孔、 铰孔及攻螺纹等多种工作。
钳工实习：钻孔与攻螺纹
指导教师：chentin8
实习要求
了解并掌握普通麻花钻的结构及刃磨方法
1
学习并使用台式钻床对工件进行孔加工
2
根据螺孔要求选择正确的底孔尺寸
3
学习并使用丝手攻用与丝铰攻杠对完孔成进手行动内攻螺绞纹螺加纹工
4
一、孔加工
大家知道无论什么机器从制造每个零件到最后 装成机器为止，几乎都离不开孔，这些孔就 是是通过如铸、锻、车、镗、磨，在钳工有 钻、扩、绞、锪等加工形成选择不同的加工 方法所得到的精度、表面粗糙度不同。合理 的选择加工方法有利于降低成本，提高工作 效率。
方法称为套螺纹。
攻螺纹的常用工具
一、丝锥
一种加工内螺纹的刀具沿轴向开有 沟槽也叫螺丝攻。
二、铰杠
铰杠是手工攻螺纹时用的一种辅 助工具。铰杠分普通铰杠和丁字形铰 杠两类。
丝锥的分类
按使用方法不同 分为手用丝锥和机用丝锥两大类
机用丝锥
机用丝锥
按其用途不同 可以分为普通螺纹丝锥、英制螺纹丝锥、圆柱管螺纹丝锥、圆锥管螺纹丝
8 、 丝锥退出时，应先用铰杠带动螺纹 平稳地反向转动，当能用手直接旋 动丝锥时，应停止使用铰杠，以防 铰杠带动丝锥退出时产生摇摆和振 动，破坏螺纹粗糙度；
第五章 麻花钻与铰刀.
测量方便
6
第五章
3 刃倾角λs ：
麻花钻与铰刀
一 麻花钻的结构与几何参数
在切削平面内，主切削刃与基面之间的夹角
端面刃倾角λt ：
主切削刃与基面在端面投影中
ห้องสมุดไป่ตู้
的夹角
7
第五章
4 顶角2φ与主偏角κr ：
麻花钻与铰刀
一 麻花钻的结构与几何参数
顶角2φ：两条主切削刃在与其平行的平面上投影的的夹角
标准麻花钻：2φ=118 °
30
第五章
四 铰刀
5 结构
工作部分 颈部 柄部
麻花钻与铰刀
引导锥：在切削部分的锥角2φ≤30º 时，为便于切入，
工作 部分
在其前端制成引导锥：0.5～2.5 X 45º 切削部分：锥角2φ 校准部分：有刃带（修光刃）：bα1 = 0.2～0.4 mm 导向；修光；提高表面质量和刀具寿命；便于制造、检验； 圆柱部分： 倒锥部分：降低摩擦
15
第五章
2
麻花钻与铰刀
二 麻花钻切削部分结构的分析与改进
标准高速钢麻花钻切削部分的修磨与改进
（2）修磨前刀面
加工较硬材料时，可将 主切削刃外缘处的前刀 面磨去一部分，适当减 小该处前角，以保证足 够强度
当加工较软材料时，在前 刀面上磨出卷屑槽，加大 前角，减小切屑变形，降 低切削温度，改善工件表 面加工质量
是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽
常用来标钻头的规格。 工作部分 分切削部分和导向部分 切削部分：担负切削工作 导向部分：导向 备磨部分 钻芯：正锥 锥度：1.4～2/100 外径：倒锥 锥度：0.03～0.12/100
2
第五章
切削部分： 2个前刀面：螺旋槽
《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第10章
1）钻削速度
vc
πdn 1 000
2）进给量和每齿进给量 3）背吃刀量
fz
f 2
ap d / 2
2022年7月23日星期六
3.钻削的工艺特点 1）导向定心问题 导向定心问题包括以下几点：
（1）预钻锥形定心孔，应先用小顶角、大直径麻花钻或中心 钻钻一个锥形坑，再用所需尺寸的钻头钻孔。
（2）对于大直径孔（直径大于30 mm），常采用在钻床上分两 次钻孔的方法，即第一次按小于工件孔径钻孔，第二次再按要求 尺寸钻孔。第二次钻孔时由于横刃未参加工作，因而钻头不会出 现由此引起的弯曲。
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套料钻 1—料芯； 2—导向块； 3—刀体； 4—刀齿
10.5 铰刀
10.5.1 铰刀的分类
铰刀使用方式可分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为 直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式铰刀和 可调式铰刀两种。机用铰刀又可分为带柄式铰刀和成套式铰刀。
2022年7月23日星期六
几种常见的铰刀
10.5.2 铰削特点
铰削的加工余量一般小于0.1 mm，铰刀的主偏角一般小于45°，因 此，铰削时切削厚度很小，仅为0.01～0.03 mm。铰削过程除主切削刃 正常的切削作用外，还对工件产生挤刮作用，因此，它是一个复杂的切 削和挤压摩擦过程。 1.铰削精度高
铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削加工余量小， 切削速度低，且综合了切削和修光的作用，能获得较高的加工精度和表 面质量。 2.铰削效率高
1
2
3
孔的深度与直径之比 较大（一般大于10）， 钻杆细长，刚性差， 工作时容易产生偏斜 和振动，因此，孔的 精度及表面质量难以 控制。
刀具基本结构
麻花钻的结构与术语麻花钻是一种形状较复杂的双刀槽孔加工工具。
要分析麻花钻切削过程的特点, 必须深入了解钻头上各切削刃的刀具角度, 这些角度依照GB/T12204-90和ISO3002标准具有严格定义。
不过, 各国麻花钻的标准有所不同, 既有区别, 又有联系。
为此, 很有必要了解麻花钻的结构。
麻花钻的组成麻花钻按其功用的不同, 可以分为三部分:1.钻柄(Shank);2.钻颈(Neck);3.钻体(Body)。
钻柄: 钻头上供装夹用的部分, 并用以传递钻孔所需的动力(扭矩和轴向力)。
钻颈: 位于刀体和钻柄之间的过渡部分。
通常用作砂轮退刀用的空刀槽。
钻体: 钻头的工作部分, 由切削部分(即钻尖)和导向部分组成。
麻花钻简介麻花钻的结构参数长度尺寸参数 Array1.钻头直径d(D)：钻体的刃带上两外缘转点的距离。
2.钻芯厚度K：在钻头钻尖处测得的钻芯最小尺寸。
若r为钻芯半厚，则o。
有K=2ro3.钻径倒锥：由钻尖向钻柄，钻头直径在一定长度上的缩小值。
该一定长度一般取100mm。
4.钻芯增量：由钻尖向钻柄，钻芯厚度在一定长度上（比如100mm）的增厚值，也称锥芯锥度。
5.刃带高度c：刃带的径向高度，即刃背与孔壁间的间隙量。
6.刃带宽度f：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）的方向上测量的刃带的宽度。
7.刃背直径q：钻体刃瓣上刃背的直径值，和刃带高度的关系是：q=d-2c。
8.刃瓣宽度B：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）测得的刃带边缘刃（即副切削刃）与刃瓣尾根棱之间的长度。
9.切削刃高度差H：在给定的位置半径上，相对于钻头端平面测得的两切削刃的轴向位移。
10.横刃长度b：指在钻头端视图中的横刃的长度值。
结构角度参数1．螺旋角β：刃带边缘刃螺旋线展开到平面成直线后与钻头轴线的夹角即为螺旋角。
2．横刃斜角Ψ：在钻尖的端视图上，外缘转点与横刃转点的连线与横刃的锐夹角。
3．原始锋角2Φ0：钻尖两原始主刃母线的夹角，即主切削刃在结构基面上投影线的夹角。
钻削与镗削加工钻削运动与加工范围
图 6.4 标准型群钻结构
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其修磨主要特征为： （ 1 ）将横刃磨短、磨低，改善横刃处切削条件。 （ 2 ）将靠近钻心附近主刃修磨成一段顶角较大的 折线刃和一段圆弧刃 , 以增大该段切削刃前角。同时 ，对称的圆弧刃在钻削过程中起到定心及分屑作用。 （ 3 ）在外直刃上磨出分屑槽，改善断屑、排屑情 况。 经过综合修磨而成的群钻 , 切削性能显著 提高。钻削时轴向力下降 35% ～ 50%, 扭矩降低 10% ～ 30% ，刀具使用寿命提高 3 ～ 5 倍 , 生产 率、加工精度都有显著提高 。
两条主切削刃 5 个刀刃 、
两个刀尖
钻头 切削 部分
两条副切削刃 一条横刃、两个刀尖 两个螺旋形前刀面
6 个刀面
Hale Waihona Puke 两个后刀面 两个副后刀面思考题： 1 、麻花钻切削部分的组成如何 ？
2 、麻花钻的主要几何参数。有：
螺旋角 β 、顶角 2Ф 、前角 γo 、后角 α 。和横刃斜角 ψ 等 。
麻花钻的规格：直柄麻花钻（ φ0.5~φ20 ）
1 、钻削加工的主要问题
1 ）导向定心问题：钻头刚性差，易引偏。 采取的措施： P122-123 （例） 2 ）排屑问题： 钻孔排屑困难，切屑挤压、摩擦 已加工表面，表面质量差。 采取的措施： P123 3 ）冷却问题：冷却困难。 采取的措施：加冷却液，分段钻削，定时 推出的方法来冷却钻头。 故钻孔加工生产效率低。
麻花钻的两个刃瓣可以看作两把对称的车刀。
图
标准高速钢麻花钻
其切削部分的组成为：
前刀面 ---- 螺旋槽的两螺旋面； 主后刀面 ---- 与工件过渡表面（孔底）相对的端部两曲面； 副后刀面 ---- 与工件的加工表面（孔壁）相对的两条棱边； 主切削刃 ---- 螺旋槽与主后刀面的两条交线； 副切削刃 ---- 棱边与螺旋槽的两条交线； 横刃 ---- 两后刀面在钻芯处的交线。 刀尖 ---- 主切削刃与副切削刃的交点（两个）。
2.8钻孔
3.标准麻花钻的刃磨
标准麻花钻的刃磨方法
为进一步改善钻头的切削性能，对直径在5 mm以上的钻头 必须修磨横刃，其方法是将钻头轴心线在水平面内与砂轮侧面 倾斜约15°夹角，在垂直平面内与刃磨点的砂轮半径方向约成 55°下摆角，由钻头边缘向钻心逐步磨削，使横刃达到修磨要 求。 在刃磨时，要随时检验角度的正确性和对称性（目测）。 同时还要随时用水冷却钻头，以防钻头切削部分因过热而退火。
常工作时方可操作。
工作中不采用机动进给时，必须将三星手柄端盖向里 推，断开机动进给传动。
改变主轴转速或机动进给量，必须在停车后进行。
需经常检查润滑系统的供油情况。 改变主轴旋转方向时，必须在停车情况下进行。
严禁机床超负荷运转。
必须定期进行一级保养。（运转满500小时进行）
三、摇臂钻床
根据钻头直径不同，钻头装夹有两种形式：直柄钻头用钻夹 头夹持，其夹持长度不小于15 mm；锥柄钻头利用变径套直接与 钻床主轴内锥孔连接。在实际生产中，当钻许多直径不同的孔 时，可采用快换钻夹头，其最大的特点是不停车就可更换钻头， 大大提高了生产率。不论采用哪种装夹形式，都要求钻头在钻 床主轴上装夹牢固，且在旋转时径向跳动误差最小。 根据工件材料的不同，确定麻花钻是否需要特别刃磨，如钻 削铜、钢、铸铁所用钻头的顶角和后角都会有些变化。钻头刃 磨的好坏，反映在钻削时，是否会产生对称切屑。 主轴转速主要取决于钻头的材料、钻头的直径、工件的材料 以及冷却条件。φ 6高速钢麻花钻，工件材料为Q235，无冷却状 态下，转速一般选用800r/min左右；用水冷却可选1 200r/min 左右。
七、钻孔
钻孔的精度较低，一般尺寸精度为IT10～IT11级，表面粗 糙度值一般为Ra50～12.5，常用于精度要求不高的孔或螺纹孔 的底孔的加工。
第七章 钻削与钻头
2）可在车、钻、镗床上使用，操作方便，钻孔效 率高。 3）由于钻杆内还有一层内管，排屑空间受到限制， 较难用于小直径。加工精度略低于BTA钻头。
第五节 深 孔 钻
三、喷吸钻
1—工件 2—夹爪 3—中心架 4—引导架 5—向导管 6—支持座 7—连接套 8—内管 9—外管 10—钻头
第五节 深 孔 钻
第一节 麻 花 钻
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）
钻削速度（m／min）
fz f /2
v( dn )/1000
2.切削层参数
钻削厚度（mm） 钻削宽度（mm）
h fsin( / 2 ) D
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
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：
F C d f f F f
zF yF f f
K F f
思考题：
1.试述孔加工刀具的类型及其用途。 2.作图表示麻花钻结构、标注结构参数与 刃磨角度。 3.分析麻花钻前角、后角、主偏角及端面 刃倾角的变化规律。 4.为什么要对麻花钻进行修磨?有哪些修磨 方法？
钻孔
导向部分主要起导向、排屑作用，也是切
1.麻花钻的组成 切削部分 麻 花 钻 的 结 构
麻花钻结构参数
（1）直径d 钻头两刃带间的垂直距离。 按标准尺寸系列或螺孔底径尺寸设计。 （2）直径倒锥 外径从切削部分向尾部直径逐渐减少，倒 锥量0.03～0.15mm/100mm。减少刃带与孔壁 间的摩擦面积， 相当于κr′。
（3）较大工件且钻孔直径在12mm以上时， 可用压板夹持的方法进行钻孔[图5.17（c）]。 在使用压板装夹工件时应注意：
① 压板厚度与锁紧螺栓直径的比例应适当， 不要造成压板弯曲变形而影响夹紧力； ② 锁紧螺栓应尽量靠近工件，垫铁高度应略 超过工件夹紧表面，以保证对工件有较大的 夹紧力，并可避免工件在夹紧过程中产生移 动； ③ 当夹紧表面为已加工表面时，应添加衬垫， 防止压出印痕。
标准麻花钻的修磨
（4）修磨前刀面 修磨主切削刃 和副切削刃交角 处的前刀面，磨 去一块，如图中 阴影部位所示， 这样可提高钻头 强度。钻削黄铜 时，还可避免切 削刃过分锋利而 引起扎刀现象。
标准麻花钻的修磨
（5）修磨分屑槽 在两个后刀面上磨出几条相互错开的分屑槽， 使切屑变窄，以利于排屑。直径大于15 mm的钻 头都要磨出。若有的钻头在制造时后刀面上已有 分屑槽，那就不必再开槽。
麻花钻
• 主要用来在实体材料上钻削直径0.1~80 mm 的孔。 • 麻花钻直径大于6～8 mm时，常制成焊接式。 其工作部分的材料一般用高速钢 （W18Cr4V或W9Cr4V2）制成，淬火后的硬 度可达62～68HRC。其柄部的材料一般采 用45钢。 • 麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。
一、麻花钻的结构 1.麻花钻的组成
3.标准麻花钻头的缺点
第4章-钻削加工ppt课件(全)
(2)可换钻套 （JB/T8045.2-1999）
(3)快换钻套 （JB/T8045.3-1999）
(4)特殊钻套
2．钻套的尺寸、公差及材料
（1）钻套导引孔直径的基本尺寸，应等于所导引刀具的 最大极限尺寸。
（2）因为由钻套导引的刀具，都是钻头、扩孔钻、铰刀 等定尺寸的刀具，其结构和尺寸都已标准化和规格化， 所以钻套导引孔与刀具的配合，应按基轴制来选定。
（3）钻套导引孔与刀具之间，应保证有一定的配合间隙， 以防止两者发生卡住或咬死。
（4）当采用标准铰刀铰H7或H9孔时，则可不必按刀具最 大尺寸来计算。
（5）由于标准钻头的最大尺寸都是所加工孔的基本尺寸， 故钻头的导引孔就只须按孔的基本尺寸取公差带为F7即 可。
（6）如果钻套导引的不是刀具的切削部分，而是刀具的 导柱部分。
2．分度对定机构
3．锁紧机构
4.端齿盘分度装置
端齿盘分度装置的主要优 点为： （1）分度精度高 （2）精度保持好 （3）刚性好 （4）分度范围大
三、其他钻模
（一）盖板式钻模
（二）翻转式钻模
（三）滑柱式钻模
（二）钻模板 1．固定式钻模板 2．铰链式钻模板 3．可卸式钻模板
图4-32 带可卸式钻模板的可调整钻模
二、分度式钻模
分度式钻模主要用来 加工围绕一定的回转 轴线（立轴、卧轴、 倾斜轴）分布的轴向 或径向孔系，或分布 在工件几个不同表面 上的孔。
1．分度装置的组成 （1）转动（或移动）部分。 （2）固定部分。 （3）对定机构。
（二）麻花钻的几何参数
1．坐标平面： （1）切削平面Ps （2）基面Pr
2．钻头的几何角度
（1） 螺旋角
任务一 刃磨麻花钻并钻孔 PPT
解：根据公式，钻孔时的背吃刀量为：
apd2512.5mm 22
根据公式，钻孔时的切削速度为：
πd n3.1 42 5400
vc
3.1m 4 /min
10001000
五、钻孔时切削液的选用
钻孔时切削液的选用
六、钻孔方法
1．钻孔前，先将工件平面车平，中心处不允许留有凸台，以利 于麻花钻正确定心。
2．找正尾座，使麻花钻中心对准工件回转轴线，否则可能会将 孔径钻大、钻偏甚至折断麻花钻。
钻孔时，如果麻花钻刃磨正确，切屑会从两螺旋槽均匀排出。 如果两主切削刃不对称，切屑从主切削刃高的那边螺旋槽向外 排出。可卸下钻头，将较高的一边主切削刃磨低一些，以免影 响钻孔质量。
必须浇注充分的切削液，以防麻花钻过热而退火。 即将把工件钻穿时，进给量要小，以防麻花钻被“咬住”。 内孔应防止喇叭口和出现刀痕。
2．进给量f 在车床上钻孔时的进给量是用手转动车床尾座手轮来实现的。 一般选f=（0.01～0.02）d
3．切削速度vc 钻孔时的切削速度：
vc πdn 1000
式中 vc——切削速度，m/min； d——麻花钻的直径，mm； n——车床主轴转速，r/min
【例】 用直径为25mm的麻花钻钻孔，工件材料为45钢， 若车床主轴转速为400r/min，求背吃刀量ap和切削速度vc。
2．首先应根据钻孔的要求对麻花钻进行选择、刃磨、 检验，然后选择适当的切削用量进行钻孔。
3．为防止钻孔时工件窜动，可采取车外圆→钻孔→车 外圆的工序，而不是车外圆→钻孔。
二、准备工作
1．设备 砂轮机、CA6140型卧式车床。 2．工艺装备
46＃～60＃白色氧化铝砂轮、油石、φ18 mm高速钢麻花
钻。 3．量具
1 麻花钻结构特点
1 麻花钻结构特点麻花钻是最常用的孔加工刀具，此类钻头的直线型主切削刃较长，两主切削刃由横刃连接，容屑槽为螺旋形(便于排屑)，螺旋槽的一部分构成前刀面，前刀面及顶角(2Ø)决定了前角g的大小，因此钻尖前角不仅与螺旋角密切相关，而且受到刃倾角的影响。
横刃斜角y是在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角，y的大小及横刃的长短取决于靠钻芯处的后角和顶角的大小。
当顶角一定时，后角越大，则y越小，横刃越长(一般将y控制在50°～55°范围内)。
2 麻花钻受力分析麻花钻钻削时的受力情况较复杂，主要有工件材料的变形抗力、麻花钻与孔壁和切屑间的摩擦力等。
钻头每个切削刃上都将受到Fx、Fy、Fz三个分力的作用。
如图2所示，在理想情况下，切削刃受力基本上互相平衡。
其余的力为轴向力和圆周力，圆周力构成扭矩，加工时消耗主要功率。
麻花钻在切削力作用下产生横向弯曲、纵向弯曲及扭转变形，其中扭转变形最为显著。
扭矩主要由主切削刃上的切削力产生。
经有限元分析计算可知，普通钻尖切削刃上的扭矩约占总扭矩的80%，横刃产生的扭矩约占10%。
轴向力主要由横刃产生，普通钻尖横刃上产生的轴向力约占50%～60%，主切削刃上的轴向力约占40%。
以直径D=20mm麻花钻为例，在其它参数不变情况下改变钻芯厚度，从其刚度变化曲线(见图3)可以看出，随着钻芯直径d增加，刚度Do增大，变形量减小。
由此可见，钻芯厚度增加明显增加了麻花钻工作时的轴向力，直接影响刀具切削性能，且刀具刚度的大小对加工几何精度也有影响。
由于普通麻花钻的横刃为大负前角切削，钻削时会发生严重挤压，不仅要产生较大轴向抗力，而且要产生较大扭矩。
对于一些厚钻芯钻头，如抛物线钻头(G钻头)和部分硬质合金钻头(其特点之一是将钻芯厚度由普通麻花钻直径的11%～15%加大到25%～60%)等，其刚性较好，钻孔直线度好，孔径精确，进给量可加大20%。
但钻芯厚度的增大必然导致横刃更长，相应增大了轴向力和扭矩，这样不仅增加了设备负荷，而且会对加工几何精度产生较大影响。
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。
3、由刃口往后磨后面。
刃口接触砂轮后,要从主切削刃往后面磨, 也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮, 而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。
《机械制造技术》教案2
3.2 切削过程的基本规律一、切削力切削力的来源与分解：（1）切削力的来源：变形抗力和摩擦阻力 切削力是所有切削力的合力，为空间交变力。
（2）切削力的几何分力（车削外圆为例）主切削力F c （垂直于基面主运动方向上的分力） 进给力F f （基面内进给方向上的分力） 背向力F p （基面内沿吃刀方向上的分力）总切削力的分解和切削功率： （1）总切削力的分解22222f P C D C F F F F F F ++=+=r F pF D κcos =r FD fFκsin =cf c p F F F F 0.6)~(0.10)7.0~15.0(==（2）切削功率4106⨯=cFc Pc v 单位：kwFc ——切削力，单位：N ；vc ——切削速度，单位：m/min 。
影响切削力的因素：（1）工件材料：材料成分、组织和力削性能是影响切削力的主要因素。
强度、硬度、塑性、韧性越大切削力越大；（2）切削用量：影响最大的是ap ，其次是f ，切削速度νc 最小，Fc 与c 是1：1，f 影响70~80%，νc 影响积屑瘤的存在，有积屑瘤时F 明显减小。
（3）刀具几何角度：γ0增大，刃口锋利、切削变形小，摩擦小，切削力减小；αo 增大、摩擦减小，切削力减小；Kr 增大Fp 减小；正λs ，Fp 减小Ff 增大。
（4）其它因素：切削液使用润滑条件好，切削力减小，刀具磨损后切削力剧增。
二、切削热与切削温度切削热的来源与传散：（1）切削热来源于：切削层材料弹、塑性变形—变形热刀具前、后刀面的摩擦—摩擦热，三个切削变形区是三个主要热源区。
（2）切削热的传散：通过刀具、切屑、工件和周围介质（如：空气、切削液等）散热。
切削温度及其影响因素：（1）切削温度取决于切削热的产生与传热的综合因素，切削温度太高，工件产生热变形，加工精度下降，刀具寿命降低。
（2）影响切削温度的因素：切削用量、工件材料、刀具几何角度、其它条件。
（3）切削量中影响最大的是切削速度νc ，其次是f ， ap 影响最小。
钻孔、扩孔、锪孔、铰孔
同时铰刀本身精度高，而且有校准部分，可
以校准和修光孔壁。铰孔时切削余量很小（粗 铰0.15～0.35mm，精铰0.05～0.15mm），切 屑变形也小，所以铰刀对切削变形影响不大， 铰削近似刮削，尺寸精度高，其加工精度一般 可达IT9～IT7(手铰甚至可达IT6)，表面粗糙度 在Ra3.2～0.8μm或更小。
（2）麻花钻头的刃磨
①标准麻花钻的刃磨要求：
两刃长短一致，顶角对称。顶角符合要求， 通常为118°±2°。
获得准确、合适的后角。通常外缘处的后角为 10°～14°。?横刃斜角为50°～55°。
两主切削刃长度以及和钻头轴心线组成的两角 要相等。否则在钻孔时都将使钻出的孔扩大或 歪斜，同时，由于两主切削刃所受的切削抗力 不均衡，造成钻头很快磨损。
（3）由于容屑槽较小，故扩孔钻可作出较多 的刀齿，如整体式扩孔钻有3～4个齿。由于刀 齿棱边增多，导向作用大为加强。
（4）切削深度较小，这样切削角度可取较大 的值，使切削省力。在实际生产中，一般用麻 花钻代替扩孔钻使用。扩孔钻多用于成批大量 生产。
锪孔
用锪钻(或改制的钻头)进行孔口形面的加工操作。
常用的基本装夹方法如下：
①平正的工件可用平口钳装夹装夹时，应使工 件表面与钻头垂直。钻直径大于8mm孔时， 必须将平口钳用螺栓、压板固定。用虎钳夹持 工件钻通孔时，工件底部应垫上垫铁，空出落 钻部位，以免钻坏虎钳。②圆柱形的工件可用 V形铁对工件进行装夹装夹时应使钻头轴心线 与V形体二斜面的对称平面重合，保证钻出孔 的中心线通过工件轴心线。
两个主后面要刃磨光滑。
②标准麻花钻的刃磨方法
两手握法右手握住钻头的头部，左手握住柄部。
钻头与砂轮的相对位置钻头轴心线与砂轮圆柱 母线在水平面内的夹角等于钻头顶角的一半， 被刃磨部分的主切削刃处于水平位置。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
轴颈呈椭圆形或间隙过大
工件旋转时不平衡
增强刀柄刚度，研磨切削刃，使切削刃锋利。 必要时，在同一吃刀位置再做一次进给
检查车床，调整主轴与导轨的平行度
精车前适当松开卡爪，防止工件变形
粗、精车分开，毛坯回火，半精车前调质等 检修车床，调整主轴间隙，检查径向跳动， 加强设备保养 用花盘、角铁装夹时要严格进行平衡
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
铰孔
1.铰孔方法
铰刀的结构 刀是一种多刃刀具，由工作部分、颈部和柄部组成。其 柄部可分为直柄和莫氏锥柄两种。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
铰孔
铰孔方法 铰孔前，一般先经过扩孔或镗孔留一定的余量，余量的大 小直接影响到孔的质量。余量太小时，往往不能把前道工序的加工刀痕全 部切去。一般粗铰余量为0.15～0.3 mm，精铰余量为0.04～0.15 mm。用高 速钢铰刀时余量取小些，用硬质合金铰刀时余量取大些。铰削速度一般小 于0.1 m/s，铰削钢料时进给量可选0.1～0.2 mm/r，铰削铸铁时可再大些。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
镗孔
1.镗孔方法
镗刀的结构 镗刀的结构有整体式 和刀排式两种。整体式镗刀的切削部分 与刀柄为一体。刀排式镗刀是用碳钢或 合金钢制成刀排，在前端加工出方孔， 然后将高速钢或硬质合金制成的刀头装 在刀排方孔内，并用螺钉固定而制成的。
刀排式镗刀比较节省刀具材料且刀 柄刚度较强。如果加工不通孔，刀排式 镗刀前端的方孔的位置应该是倾斜的。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
钻孔和扩孔
钻孔的步骤 （1）钻孔前先车平工件端面。 （2）校正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心。 （3）根据钻头直径调整主轴转速，高速钢钻头钻钢件时，取小于25 m/min的切削速度，手动摇动尾座手轮，匀速进给钻削。 （4）用小麻花钻钻孔时，一般先用中心钻钻出中心孔，再用小麻花钻 钻孔，这样同轴度较好。 （5）钻孔后要铰孔的铰削余量较少，因此，当钻头钻进1～2 mm后， 应把钻头退出，停车测量孔径，以防孔径扩大而没有铰削余量。 （6）在车床钻孔过程中，应充分浇注切削液，同时还应经常退出钻头， 以利于冷却和排屑。
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本章知识内容简介本章从认识麻花钻开始，介绍了麻花钻的基本结构及相关的术语。
同时作为分析麻花钻的辅助工具----基准系在本章也作了具体的讲解，并在此基础上介绍了麻花钻的长度参数和角度参数。
通过本章的学习，读者可以初步了解麻花钻的组成，为后续内容的学习做下必要的准备。
本章的主要知识点如下：麻花钻的结构与术语麻花钻简介麻花钻的组成麻花钻的名称术语麻花钻的三种基准系三种基准系简介结构基准系理论参考系工作参考系测量平面三种基准系的区别麻花钻的结构参数长度尺寸参数结构角度参数麻花钻按其功用的不同, 可以分为三部分: 1.钻柄(Shank);2. 钻颈(Neck);3. 钻体(Body)。
钻柄: 钻头上供装夹用的部分,并用以传递钻孔所需的动力(扭矩和轴向力)。
钻颈: 位于刀体和钻柄之间的过渡部分。
通常用作砂轮退刀用的空刀槽。
钻体: 钻头的工作部分, 由切削部分(即钻尖)和导向部分组成。
第一节 麻花钻的结构与术语麻花钻简介麻花钻是一种形状较复杂的双刀槽孔加工工具。
要分析麻花钻切削过程的特点, 必须深入了解钻头上各切削刃的刀具角度, 这些角度依照GB/T12204-90和ISO3002标准具有严格定义。
不过, 各国麻花钻的标准有所不同, 既有区别, 又有联系。
为此, 很有必要了解麻花钻的结构。
麻花钻的组成 各种不同型号的麻花钻麻花钻的名称术语切削部分1. 前面（Face）螺旋槽靠近切削刃的那部分面。
2. 后面 (Flank)在钻尖上与被加工表面相对的面。
有两个后面，每个又可分为第一后面和第二后面。
3. 钻尖（Point）或称钻锋，承担主要的切削任务。
4. 主切削刃（Cutting edge）前面与后面相交成的刃口。
普通麻花钻有两条。
5. 副切削刃前面与刃带的相交线，即刃带边缘刃。
6. 横刃（Chisel edge）两后面相交成的刃口。
7. 横刃转点（Chisel edge corner）主切削刃与横刃相交成的转角交点。
8. 外缘转点（Outer corner）主切削刃与副切削力刃的转角交点。
9. 钻芯尖（Core tip）理论上是麻花钻中心轴在钻尖处的端点，实际当中有偏差。
导向部分1. 螺旋槽(Flutes)或称刃沟，钻体上螺旋形沟槽。
作用有：排屑，容屑，切削液流入的通道。
2. 刃瓣(Land)钻体上外缘未切出刃沟的部分。
3. 刃背(Body clearance)刃瓣上低于刃带的外缘表面。
作用：在钻体的外圆上减小直径，以与孔壁形成径向间隙，防止摩擦，提高加工精度，降低切削力。
4. 刃带(Margin)或称棱边，即钻头的副后面。
5. 后背棱后面与刃背的相交棱线。
6. 后沟棱后面与螺旋槽的相交棱线。
7. 尾根棱(Heel)或称沟背棱，刃瓣上刃背与螺旋槽的相交棱线。
8. 尾根转点(Heel corner)尾根棱、后背棱和后沟棱三棱的汇交点。
9. 钻芯(Web)连接二刃瓣钻体中心部分。
由以上的相关术语，可以将麻花钻参加切削的主要部分归纳为“一尖、三刃”，“一尖”即钻心尖，“三刃”即两主切削刃，一横刃。
第二节麻花钻的三种基准系三种基准系简介麻花钻的结构参数是在基准系(即坐标系)中研究的, 所以熟练掌握相关的坐标系是必须的。
三种基准系分别是：1.结构基准系(Tool-in-constructionsystem)2.理论基准系(Tool-in-hand system)3.工作基准系(Tool-in-use system)结构基准系结构基准系又称制造基准系，它的三个基准面是：1.端平面p tc: 与钻轴相垂直的平面。
2.结构基面p rc: 与主切削刃上的外缘转点和横刃转点连线相平行且通过钻心的平面。
3. 中心平面p c: 通过钻轴且和端平面及结构基面都垂直的平面。
理论参考系理论参考系也叫静止参考系, 它的三个基准面是：1. 基面p r: 过钻头轴线且和切削速度方向垂直的平面。
2. 切削平面p s: 切削刃选定点的切削平面, 是由该点的切削速度方向和过该点切削刃的切线两者所成的平面。
3. 测量平面: 一般有五个,即①正交平面坐标系②法平面坐标系③假定进给平面坐标系④最大前角平面坐标系⑤任意正交平面坐标系。
工作参考系工作参考系的三个基准面是：1. 工作基面p re: 切削刃选定点的工作基面是与该点合成速度v e方向相垂直的平面。
2. 工作切削平面p se: 切削刃选定点的工作切削平面,是由该点的合成切削速度方向和过该点切削刃的切线两者所成的平面。
3. 工作测量平面: 和静止参考系一样, 也有五个, 即①正交平面坐标系②法平面坐标系③假定进给平面坐标系④最大前角平面坐标系⑤任意正交平面坐标系。
测量平面1. 正交平面:通过切削刃选定点且垂直于其它两基准面的平面。
2.法平面:切削刃的法平面, 是与切削刃垂直的平面。
3. 假定进给平面: 通过选定点与基面垂直, 且平行于假定进给方向的平面。
4. 最大前角平面:在最大前角处，该方位角对应的剖面。
5. 任意正交平面:垂直于另两基准面的平面。
三种基准系的区别1. 结构基准系是依据刀体的形状, 为制造、刃磨和检测的方便而建立的. 在钻头制造、刃磨时用得多，它没有与钻头实际的运动情况联系起来，其有关角度参数可以说是真正的静止角度。
2. 理论参考系 (静止参考系)是依据刀具的主运动方向建立的,工作参考系是依据刀具的主运动方向和进给运动方向的合成即合成运动方向而建立的。
在这两种基准系测出来的工作角度，用来分析切削过程中产生的各种物理现象较为科学，也比较符合实际情况。
3．至于麻花钻，因其形状复杂，三种基准系各有不同，各有所用。
想要精通麻花钻，这三种基准系都应认真的了解。
长度尺寸参数结构角度参数第三节麻花钻的结构参数1.钻头直径d(D)：钻体的刃带上两外缘转点的距离。
2.钻芯厚度K：在钻头钻尖处测得的钻芯最小尺寸。
若r o为钻芯半厚，则有K=2r o。
3.钻径倒锥：由钻尖向钻柄，钻头直径在一定长度上的缩小值。
该一定长度一般取100mm。
4.钻芯增量：由钻尖向钻柄，钻芯厚度在一定长度上（比如100mm）的增厚值，也称锥芯锥度。
5.刃带高度c：刃带的径向高度，即刃背与孔壁间的间隙量。
6.刃带宽度f：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）的方向上测量的刃带的宽度。
7.刃背直径q：钻体刃瓣上刃背的直径值，和刃带高度的关系是：q=d-2c。
8.刃瓣宽度B：在垂直于刃带边缘（即副切削刃）测得的刃带边缘刃（即副切削刃）与刃瓣尾根棱之间的长度。
9.切削刃高度差H：在给定的位置半径上，相对于钻头端平面测得的两切削刃的轴向位移。
10.横刃长度b：指在钻头端视图中的横刃的长度值。
1．螺旋角β：刃带边缘刃螺旋线展开到平面成直线后与钻头轴线的夹角即为螺旋角。
2．横刃斜角Ψ：在钻尖的端视图上，外缘转点与横刃转点的连线与横刃的锐夹角。
3．原始锋角2Φ0：钻尖两原始主刃母线的夹角，即主切削刃在结构基面上投影线的夹角。
4．使用锋角2Φ：简称锋角，是两实际主刃的外缘转点处切线在结构基面上的投影线的夹角。
5．后角：在钻尖的外缘转点，第一后面与钻头端平面之间的夹角。
在不同测量面内，可分为轴向结构后角、结构法后角、结构圆周后角，定义如下：①轴向结构后角αc：在平行于钻轴且垂直于结构基面的轴向平面内测量，简称结构后角；②结构法后角αnc：在切削刃的法剖面内测量；③结构圆周后角αfc：在平行于钻轴且垂直于半径的平面（或圆柱面）内测量。
6．周边后角αd：在钻尖外缘后背棱线的选定点处，后背棱的切线与钻头端平面的夹角，在以钻轴为轴线的圆柱面内测量。
7．尾隙角αh：是第二后面（尾隙面）与钻头端平面之间的夹角，通常是在以钻轴为轴心线的圆柱面内、钻尖的尾根转点处测量。
麻花钻的基本结构111． 名词术语钻柄 钻颈 钻体 刀体 螺旋槽 主切削刃 副切削刃 横刃 钻尖 钻芯 钻芯尖 刃带 后背棱 后沟棱 尾根棱 钻头直径 钻芯厚度 钻径倒锥 刃瓣宽度 周边后角 切削刃高度差 横刃长度 横刃斜角 原始锋角 后面 使用锋角 轴向结构后角 结构法后角 结构圆周后角 尾隙角 刃带高度 刃背直径 外缘转点 尾根转点 刃背 钻芯增量 刃带宽度 横刃转点 刃瓣 刃沟宽度 螺旋角 前面 后角 刃隙面 尾隙面2. 三种基准系结构基准系：结构基面---端平面---中心平面理论基准系：基面---切削平面---测量平面工作基准系：工作基面---工作切削平面---工作测量平面3． 五个测量平面正交平面 法平面 假定进给平面 最大前角平面 任意正交平面4. 对照下图，用术语说出各部分名称，并想象出三种基准系。