第七章-钻削与钻头.
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°。
钻削加工钻头的磨制办法
精心整理1 钻小孔的精孔钻钻削直径在(2～16)mm的内孔时,可将钻头修磨成图7-1所示的几何形状,使其具有较长的修光刃和较大的后角,刃口十分锋利,类似铰刀的刃口和较大的容屑槽,可进行钻孔和扩孔,使孔获得较高的加工精度和表面质量。
钻孔或扩孔时,进给要均匀。
对钻削碳钢时加工精度可达IT(6～8),表面粗糙度可达Ra(3.2～1.6)μm。
采用的切削用量：Vc =(2～10)m/min,f=(0.08～0.2)mm/r。
冷却润滑液为乳化液或植物油。
2 半孔钻工件上原来就有圆孔,要扩成腰形孔,这就需要钻半孔了。
若采用一般的钻头进行钻削，会产生严重的偏斜现象，甚至无法钻削加工。
这时可将钻头的钻心修整成凹形，如图7-2所示，突出两个外刃尖，以低速手动进给，即可钻削。
实际钻削时，还会遇到超过半孔和不超过半孔的情况，由于两者的切削分力情况不同，必须对半孔钻的几何参数作必要的修正，若条件可能的话，使用相应的钻套，就更好了。
3 平底孔钻平底又分平底解体4通孔和平底盲孔，如图7-5（b）、（c）所示。
这时，可把麻花钻磨成两刃平直且十分对称的切削刃，并把前角修磨成3°～8°，后角为2°～3°特别是后角不能大，大了以后不仅引起“扎刀”，而且孔底面呈波浪形，重则会造成钻头折断事故。
若钻削盲孔时，应把钻心磨成如图7-5(c)所示的凸形钻心，以便钻头定心，使钻削平稳。
4 薄板钻在(0.1～1.5)mm厚的薄钢板、马口铁皮、薄铝板、黄铜皮和紫铜皮上钻孔，不能用普通钻头，否则钻出的孔就会出现不圆、成多角形、孔口飞边、毛刺很大，甚至薄板扭曲变形，孔被撕破。
大的薄板很难固定在机床上，若用手握住薄板钻孔，当用普通麻花钻的钻尖刚钻透时，钻头失去定心的能力，工件发生抖动，刀刃突然多切，扎入薄板，切削力急增，易使钻头折断或手扶不住，造成事故。
图7-6所示的薄板钻，钻时钻尖先切人工件，起定心作用，两个风力的外尖迅速把中间切离，得到所要求的孔用它钻薄板的干净利落，安全可靠。
第六章___钻削与钻头
有沉割刀和导向中心的钻头：
n ↑，不平度↓ 、不圆度↓ （被加工表面弹性变形小， 因木材各向异性和材质不均引起的弹性回复量小，所以 不圆度小）
n↓、u ↑， Fx ↑ → 不圆度↑ 锥形钻： n ↑，不平度↓ 、不圆度↑； u ↑，不平度 ↑ 、不圆度↑
（二）钻头结构 1、锋角 纵钻：最佳锋角为80º ～120º 左右，当2Φ> 80º ～120º 时， Φ↑ 不平度↑； 径切面上锋角对加工质量影响 小，并且径切面加工质量最好， 横断面最差； 钻削加工的孔呈长圆形
3、横棱修磨：
（二）其它螺旋钻
螺旋起塞钻：螺旋角大（40º ～50º ），容屑量大，排屑 性能好，适合旋钻的刚度比扭曲钻好，容屑量大。螺旋起 塞钻一个切削刃单向受载，容易走偏，用于在软材上钻不 太深的孔
七、影响钻削质量的因素
孔的形位精度、尺寸精度和表面质量 （一）主轴转速和进给速度
2、螺旋角w（螺旋展开线与钻头轴线的夹角） 最外点螺旋角：
2 R tgw H
2 R1 任意点螺旋角： tgw1 H
H——螺距； R——最外点半径； R1——任意点半径
螺旋角的影响：螺旋角增大，可使切削角减小，排屑容量 增大，从而可以减小扭矩，增加进给速度；若螺旋角过大， 则楔角过小，刚度不足，一般β>30～35º 。 w=12º ～30º——金属切削用麻花钻
第六章 钻削与钻头
本章重点
各种钻头的应用特点 影响钻削质量的因素
第一节 钻削原理
一、钻头的组成 1、尾部（钻柄）：装夹、传递扭矩。圆柱形、圆锥形等 2、颈部：工作部分与柄部的连接部分 3、工作部分：切削部分 导向部分：导向、减少与工件孔壁的摩擦
二、钻削类型
1、横纹钻削：钻孔方向与木材纤维方向垂直。用横向钻头 2、顺纹钻削：钻孔方向与纤维方向一致。用纵向钻头
钻削与钻头
钻削用各种钻头进行钻孔、扩孔或锪孔的切削加工。
钻孔是用麻花钻、扁钻或中心孔钻等在实体材料上钻削通孔或盲孔。
扩孔是用扩孔钻扩大工件上预制孔的孔径。
锪孔是用锪孔钻在预制孔的一端加工沉孔、锥孔、局部平面或球面等，以便安装紧固件。
钻削方式主要有两种：①工件不动，钻头作旋转运动和轴向进给，这种方式一般在钻床、镗床、加工中心或组合机床上应用；②工件旋转，钻头仅作轴向进给，这种方式一般在车床或深孔钻床上应用。
麻花钻的钻孔孔径范围为0.05～100mm ，采用扁钻可达125mm 。
对于孔径大于100mm 的孔，一般先加工出孔径较小的预制孔(或预留铸造孔)，而后再将孔径镗削到规定尺寸。
钻削时，钻削速度v 是钻头外径的圆周速度(米/分)；进给量f 是钻头(或工件)每转钻入孔中的轴向移动距离(mm/r)。
图2是麻花钻的钻削要素，由于麻花钻有两个刀齿，故每齿进给量a f =f /2(mm/齿)。
切削深度a p 有两种：钻孔时按钻头直径d 的一半计算；扩孔时按(d -d 0)/2计算，其中d 0为预制孔直径。
每个刀齿切下的切屑厚度a 0=a fsin K r ，单位为mm 。
式中K r 为钻头顶角的一半。
使用高速钢麻花钻钻削钢铁材料时，钻削速度常取16～40米/分，用硬质合金钻头钻孔时速度可提高1倍。
钻削过程中，麻花钻头有两条主切削刃和一条横刃，俗称“一尖(钻心尖)三刃”，参与切削工作，它是在横刃严重受挤和排屑不利的半封闭状态下工作，所以加工的条件比车削或其他切削方法更为复杂和困难，加工精度较低，表面较粗糙。
钻削钢铁材料的精度一般为I T13～10，表面粗糙度为R a 20～1.25µm，扩孔精度可达IT10～9，表面粗糙度为R a 10～0.63µm。
钻削加工的质量和效率很大程度上决定于钻头切削刃的形状。
在生产中往往用修磨的方法改变麻花钻头切削刃的形状和角度以减少切削阻力，提高钻削性能，中国的群钻就是采用这种方法创制出来的。
最新钳工：钻削概述教学讲义ppt
6.1 钻 削 概 述
图6.2 麻花钻结构示意图
6.1 钻 削 概 述
② 颈部：钻头的颈部为磨制钻头时供砂轮退刀用， 一般也用来打印商标和规格。
③ 工作部分：工作部分由切削部
分和导向部分组成。切削部分由两条主 切削刃、一条横刃、两个前刀面和两个 后刀面组成，如图6.3所示，其作用主 要是切削工件。导向部分有两条螺旋槽 和两条窄的螺旋形棱边与螺旋槽表面相 交成两条棱刃（副切削刃）。导向部分 在切削过程中，使钻头保持正直的钻削 方向并起修光孔壁的作用，通过螺旋槽 排屑和输送切削液，导向部分还是切削 部分的后备部分。
搜集、审核整理数据资料
选择预测方法 进行预测
分析、评价预测结果 写出预测报告
预测目的、预测方法和参数、资料分析过 程、最后结果以及建议
三、物流市场营销预测的方法
专家意 又称头脑风暴法，是根据专家的经验和判断以求得预测值 见法
通过寄发调查表的形式征求专家的意见，专家在提出意见后以不记
德尔 名的方式反馈回来；组织者将得到的初步结果进行综合整理，然后
预 测 法
回归分 利用预测对象与影响因素之间的因果关系，通过建立回归方程式来 析法 进行预测的方法
德尔菲法其进行的步骤如下：
确定用户基本需 求
建立系统初始原 型
运行和评价原型
修改旧原型、建 立新原型
建立最终系统
整个系统是独立对象的有机结合 识别并设计对象
面向 对象被严格模块化
对象 对象可按其属性进行归类 的开 统一方便动态的消息传递机制
构成信息系统模 型
转换成系统模型
优缺点 优：强调系统开发过 程的整体性和全局性 缺：开发周期过长、 缺乏灵活性
产生的过 程不同
第七章 钻削与钻头
第一节 麻花钻 一、麻花钻的结构 1．麻花钻的组成 ． (1)装夹部分 装夹部分用于与机床的联 装夹部分 接并传递动力，包括钻柄与颈部。 接并传递动力，包括钻柄与颈部。 (2)工作部分 工作部分用于导向、排屑 工作部分 工作部分用于导向、 也是切削部分的后备。 ，也是切削部分的后备。 刃带 螺旋刃沟 钻芯 (3)切削部分 钻头前端有切削刃的区域 切削部分 两个前面 两个后面 两个副后面
麻花钻修磨
第四节 先进钻型与结构特点简介 一、群钻 优点： 优点：
1)横刃长度只有普通钻头的 ，圆弧刃、内刃上前角平 横刃长度只有普通钻头的1/5，圆弧刃、 横刃长度只有普通钻头的 均增大15° 使进给力下降35％～ ％，转矩下降 ％～50％，转矩下降10 均增大 °，使进给力下降 ％～ ％，转矩下降 ％～30％ ％～ ％ ； 2)钻头的寿命约可提高 ～3倍； 钻头的寿命约可提高2～ 倍 钻头的寿命约可提高 3)钻头定心作用好，钻孔精度提高，形位误差与加工表 钻头定心作用好， 钻头定心作用好 钻孔精度提高， 面粗糙度均较小； 面粗糙度均较小； 4)选用不同的钻型加工铜、铝、有机玻璃，或加工薄板、 选用不同的钻型加工铜、 有机玻璃，或加工薄板、 选用不同的钻型加工铜 斜面、扩孔等多种工艺均可改善钻孔质量， 斜面、扩孔等多种工艺均可改善钻孔质量，取得满意 的效果。 的效果。
二、钻削过程特点 1．钻削变形特点与切屑形状 ．
1)钻心处切削刃前角为负， 特别是横刃区 切削时产生 钻心处切削刃前角为负，特别是横刃区,切削时产生 钻心处切削刃前角为负 刮削挤压，切屑呈粒状并被压碎。 刮削挤压 ， 切屑呈粒状并被压碎 。 钻心区域直径几乎 为零，切削速度也接近为零，但仍有进给运动， 为零 ， 切削速度也接近为零 ， 但仍有进给运动 ， 使得 钻心横刃区域工作后角为负，相当于用楔角为β 钻心横刃区域工作后角为负，相当于用楔角为 oψ的凿 子劈入工件，称作楔劈挤压。 子劈入工件，称作楔劈挤压。 2)主切削刃各点前角 、 刃倾角不同 ， 使切屑变形 、 卷 主切削刃各点前角、 主切削刃各点前角 刃倾角不同， 使切屑变形、 流向也不同。断屑比较困难。 曲、流向也不同。断屑比较困难。 3)钻头刃带无后角，与孔壁摩擦。 钻头刃带无后角， 钻头刃带无后角 与孔壁摩擦。
《钻削与钻头》课件
1. 切削力大
由于钻头需要施加较大的轴向压力才能使钻尖切 入工件材料中，因此切削力较大，易造成刀具磨 损。
3. 制造成本低Байду номын сангаас
钻削所需的设备和工具相对简单，制造成本较低 。
2. 排屑困难
钻头切削过程中产生的切屑需要通过排屑槽排出 ，但排屑槽的尺寸和形状对排屑效果有很大影响 ，排屑不当易导致切屑堵塞或划伤已加工表面。
选择依据
进给量的选择应考虑工件材料的 硬度、钻头的直径和切削深度等
因素。
注意事项
进给量过大可能导致切削力增大 ，进给量过小则可能导致切削效 率低下，应根据实际情况进行选
择。
切削深度的选择
切削深度
切削深度是指钻头在工件上切削的深度，单位为mm。
选择依据
切削深度的选择应考虑工件材料的硬度、钻头的直径和刚性等因素 。
切削速度是指钻头在每分钟内所 完成的进给量，单位为mm/min
。
选择依据
切削速度的选择应综合考虑钻头的 直径、切削深度、工件材料、钻头 材料和冷却方式等因素。
注意事项
切削速度过高可能导致钻头磨损加 剧，切削速度过低则可能导致切削 力增大，影响加工质量和效率。
进给量的选择
进给量
进给量是指钻头每转一圈，钻头 沿轴线移动的距离，单位为 mm/r。
钻削的特点
01
02
03
总结词
钻削具有加工精度高、适 应性强、制造成本低等优 点，但也存在切削力大、 排屑困难等缺点。
详细描述
钻削作为一种常见的金属 切削加工方法，具有以下 优点
1. 加工精度高
【课程大纲】《木材切削原理与刀具》
《木材切削原理与刀具》课程大纲一、课程概述课程名称：木材切削原理与刀具Fundamentals of Timber Cutting and Tools课程编号：14241022课程学分：2.5课程总学时：40课程性质：专业基础课二、课程内容简介（300字以内）本课程内容主要包括木材切削规律的分析，各种木工刀具的设计、结构、性能和使用方法等两大部分。
第一部分主要讲述木材切削的一些基本概念；切削区木材的变形特点及对木材表面质量的影响；切削力的大小、方向及变化规律及影响切削力的因素；刀具磨损的特点及原因，磨损限度和刀具的耐用度。
第二部分主要讲述铣削、锯切、钻削、磨削等木材切削加工的基本原理和工艺特点；叙述铣刀、锯子和圆锯片、钻头、砂轮和砂带等木工刀具的设计、结构、性能、选择和使用方法；介绍木工刀具材料的选择以及提高刀具耐磨性的方法。
三、教学目标与要求教学目标：通过本课程的学习使学生掌握木材切削的基本原理、木材切削加工基本方法及所用刀具的类型、特点和选择，为今后后续课程的学习奠定必要的基础。
要求：通过本课程的各个教学环节，学生应达到下列基本要求：1、了解国内外木材切削理论及木工刀具的发展现状及趋势；2、掌握木材切削的基本理论、切削质量的控制和常用木工刀具的类型及应用特点。
四、教学内容与学时安排绪论（2学时）一、课程的性质及任务二、课程的基本内容三、课程的研究方向及发展趋势第一章木材切削的基本原理（7学时）1. 教学目的与要求：了解切削运动的组成，刀具和工件的各组成部分；切削层的尺寸参数；切削力的理论公式的建立。
理解和掌握刀具角度的定义及特点；纵向切削、横向切削和端向切削的概念；各种切屑形态的形成条件和切削区木材的变形及对加工质量的影响；切削力和切削功率的分析；影响切削力的主要因素。
2. 教学重点与难点：重点：刀具角度的定义及特点；切削力的主要影响因素。
难点：不同切削条件下切削区木材的变形及对加工质量的影响，切削力经验公式的建立及计算。
第七章-钻削与钻头
7.1 麻 花 钻
麻花钻是一种形 状较复杂的双刀槽孔 加工工具。
一、麻花钻的结构
1.麻花钻的结构组成 麻花钻由装夹部分、工作部分和切削部分所组成。
工作部分 由导向部分和切削部分组成。 ①柄颈②部部导切向用削用部以部来分装分连夹接钻由并柄头两传部螺个递和旋螺钻工槽旋削作部形力部分前和，刀扭并径面矩供向，。磨尺两钻外寸个头径决经直时定刃径砂了磨小轮钻获于退头得1刀直3的m和径后m打d刀o时钻，面，头直、通标径常记向。尾 部采两方用个制圆圆造柱柱成柄形倒；的锥钻副，头后前直刀大径面后在（小12棱，m边倒m）锥以组量上成为时。～采前，用刀螺圆面旋锥与槽柄后是；刀排扁面屑尾的通是交道为线，防形两止条钻棱 边柄成起打形导滑成向和横作供刃用斜。，铁两将条锥螺柄旋从形 钻刃 套瓣 中中 取间 出由 。钻芯相连，以保持刃瓣连接强度， 钻芯直径～，并从切削部分到尾部方向制成正锥（前小后大），导向部 分也是钻头的备磨部分。
2、刃磨角度：
1．原始锋角2Φ0：钻尖两原始主刃母
线的夹角，即两主切削刃在基面上投影 的夹角。 2．使用锋角2Φ：简称锋角（顶角）， 是两实际主刃在中断面投影中的夹角。
3．横刃斜角Ψ：在钻尖的端视图上，
中断面与横刃的的钝夹角。
由于横刃前角为负值，因此横刃的切削条件很差， 切削时因产生强烈的挤压而产生很大的轴向力。
5、 几何角度小结
第二节 钻削原理
1．主运动。麻花钻的旋转运动 称为主运动。钻削时通常以钻头 外缘转点处的速度作为钻削速度， 其计算公式如下：
dn
式中：
vc
(m/min) 1000
钻削与钻头8学习.pptx
• 群钻的优点： • 横刃缩短，圆弧刃、内刃上前角平均增大了
15度，使进给力下降了35％－50％，转矩 下降了10％－30％，进给两毕普通麻花钻提 高了约3倍，钻孔效率大大提高。 • 钻头的寿命可以提高2－3倍； • 钻头的定心作用提高，钻孔精度提高，形位 误差与加工表面粗糙度减小； • 选用不同的钻型加工不同的材料均可改善钻 孔的质量，取得满意的效果。 • 圆弧刃切出的过渡表面有凸起的圆环筋，可 以防止钻孔偏斜，减少了孔径的扩大，加强 了定心导向作用，
件，提高钻头寿命，这种适合脆性材料。 三、磨处分屑槽，便于排屑
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三 修磨前面
目的是为了改变前角的分布，增大或减小前角 或改变刃倾角，用来满足不同的加工要求，
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常见的修磨方式
一将外缘处磨出倒棱面前面，减小前角，增大 进给力，避免钻孔时引起扎刀；
二是沿切削刃磨出倒棱，增加刃口强度，使用 较硬的才，或是钻削韧性较好的材料以增加 变形，有利于断屑。
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感谢您的观看！
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• 进给量：一般按下列公式进行估算：
f=(0.01-0.02)d ,合理修磨的钻头可以选
用f=0.03d
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钻的修磨
缺点：前角从＋30°到－30°,横刃长前角－55°， 定心差，轴向力大，刚性差，排屑困难 目的：磨短横刃增大前角，修磨主刃顶角分屑槽
一、修磨横刃
十字形修磨
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• 枪钻切削部分的一个重要特点是只有单刃切削，钻尖与轴线不在一直线上， 而是偏离了一定距离e，外刃余偏角一般大于内刃余偏角，能够使作用在钻 头上的合力的径向分力始终指向切削部分的导向面，这样就能够保证深孔钻 得到很好的导向作用。
机械制造技术第7章 钻床和钻削加工
（2）几何角度
麻花钻的几何角度主要有顶角2、螺 旋角、前角、后角和横刃斜角构成。
（3）标准麻花钻的刃磨
钻头在使用过程中要经常刃磨以保持 锋利。 标准麻花钻刃磨的一般要求是：顶角 大小要符合要求，并被钻头中心线平分， 两条主刀刃长度相等。 标准麻花钻的刃磨方法如图7.9所示。
图7.9
标准麻花钻刃磨方法
4．钻孔注意的问题及安全技术
表7.1
问 题 种 类
孔径偏大
钻孔时可能出现的问题
产 生 原 因
1．钻头两主切削刃长度不等，顶角不对称 2．钻头摆动 1．钻头不锋利 2．后角太大 3．走刀量太大 4．冷却润滑液选择不当，或冷却液供给不足 1．工件划线不正确 2．工件安装不当或夹紧不牢靠 3．钻头横刃太长 4．开始钻孔时，孔钻偏而没有校正 1．钻头与工件表面不垂直，钻床主轴与台面不垂直 2．横刃太长 3．钻头弯曲 4．走刀量过大，致使小直径钻头弯曲 1．钻头磨钝，仍继续钻孔 2．钻头螺旋槽被切屑堵塞，没有及时排屑 3．孔快钻通时，没有减习走刀量 4．在钻黄铜一类软金属时，钻头后角太大，前角又没修磨
1—夹头体；2、3—摩擦片；4—传动轴；5—螺母；6—螺套； 7—夹持套；8—螺母；9—锥套
图7.25
端面摩擦片式攻丝夹头
（2）锥体摩擦片式攻丝夹头。 锥体摩擦片式攻丝夹头如图7.26所示。
1—夹头体；2—螺套；3—摩擦块；4—螺母；5—螺钉；6—轴
图7.26
锥体摩擦式攻丝夹头
（1）机用铰刀
机用圆柱标准铰刀如图7.24所示。
图7.24
机用圆柱铰刀
（2）机铰孔方法
① 选择铰刀 ② 确定铰孔次数 ③ 机铰孔时切削液的选用 ④ 铰削用量
（3）机铰孔质量分析
机械制造工艺基础之钻削与镗削培训课件
vc
πdn 1000
m/min
vc_——钻削速度，m/min d——麻花钻直径，mm
n——麻花钻转速，r/min
3．钻孔的工艺特点
麻花钻不像单刃刀具那样容易弯曲。 金属切除率较高。 钻孔的表面粗糙度值较大。 冷却条件差，切削温度高，影响了生产率。 钻削为粗加工，其加工经济公差等级为IT13～IT11，表
（4）钻孔
（5）用工作台 进给镗螺纹
（6）用主轴 进给镗螺纹
二、在镗床上常用的装夹方法
（1）工件在镗床工作台上装夹
当被加工孔的中心线与 基准平面平行时，可将工件 用压板、螺栓固定在镗床工 作台上 。
（2）工件在角铁上装夹 当被加工孔的中心线与
基准平面垂直时，则可在工 作台上用角铁（弯板）装夹 工件。
钻孔
扩孔
铰孔 攻螺纹
锪孔 刮平面
二、钻床上常用的夹具和工具
（1）钻夹头与钻钥匙
（2）过渡锥套 （3）平口虎钳
（4）压板、T型螺栓、阶梯垫铁 （5）V形垫铁
三、钻床上常用的刀具
1、麻花钻
2、扩孔钻 3、铰刀
4、丝锥 5、柱形锪钻
6、锥形锪钻 7、端面锪钻
1．麻花钻
（1）麻花钻的结构
标准麻花钻
2．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
常见锪钻
3．铰孔
铰孔——用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以 提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值的方法。
铰孔
第二节 镗削
镗削——镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运 动的切削加工方法。
镗孔——用镗削的方法扩大工件的孔。
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）。
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？
6 第六章 钻削与钻头
后角越大 刀具越锋利
（3）横刃斜角
横刃斜角：在端平面度量的中剖面与横刃的钝夹角
横刃斜角与后角
横刃斜角与后角相关
？
控制后角即可通过控制横刃斜角 实现； 横刃斜角便于测量； 控制横刃斜角本质是控制后角。
刃磨钻头后面时，需控制中心部位后角。 越接近中心，后角越大。 原因1 获得较大的前角 原因2 补偿径向各点工作后角变化量， 保证各点基本一致。
运动、十九世纪自然科学的发展
二、BTA深孔钻
可加工D=18-185，L/D≺100的孔
三、喷吸钻
加 工 中 等 直 径 深 孔
作业
7-4 7-8 7-12
END
END
7.3.3 前面的修磨
7.3.4 修磨后面
7.4 先进钻型与结构特点
群钻基本特 征
三尖七刃锐当先， 月牙弧槽分两边， 一侧外刃开屑槽， 横刃磨得低窄尖.
1953年，在北京永定机械厂当钳工的倪志福勇 于创新，发明了后来被称为“倪志福钻头”的 新型麻花钻。这种钻头的加工效率比普通麻花 钻大大提高，倪志福本人因此成为“劳动模范” 并参加了第二次全国青年社会主义建设积极分 子大会和全国工业、财贸系统群英会。1963年 倪志福与北京工业大学于启勋教授及周淑英、 王育民合著的第一本“倪志福钻头”一书出版。
为了与世界接轨，统一名称，倪志福、陈壁 光在1999年出版的“群钻、倪志福钻头”一 书中建议更名为“多刃尖(Multifork drill)钻 头”。 群钻的显著特点： 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
7.4 先进钻型与结构特点
S 型 横 刃 钻
可转位浅孔钻(L/D=3孔)
7刀具刃磨汇总
第七章常用刀具和刃磨一．麻花钻及其修磨1.磨花钻的结构标准麻花有柄部、颈部和工作部分组成（图7-1）。
（1）工作部份由切削部分和导向部分组成。
1）切削部份切削部分是指钻头前端有切削刃的部分，主要起切削作用。
标准麻花钻切削部分主要由前面、后面、主切削刃和横刃四个部分组成（图7-1）。
a）前面：切屑流过的表面。
b）后面：与待加工表面相对的面。
C）主切削刃：前面与后面的交线。
d）横刃：两个后面的交线。
普通麻花钻的“五刃一尖”：两条主切削刃、两条副切削刃、一条横刃和一个钻尖。
（副切削刃是指两条刃沟与刃带棱面相交的两条螺旋线。
）图7-1 标准麻花钻2）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。
外圆柱上两条螺旋形棱边也称刃带，可保持孔形和钻头进给方向。
两条螺旋刃沟是排屑的通道。
导向部份由下列部分组成（见图7-2）。
图7-2 导向部分的组成1—螺旋槽 2—后面 3—钻心 4—副切削刃5—齿背 6—前面 7—主切削刃 8—横刃 9—刃带a）螺旋槽：在麻花钻上的两条相对称的螺旋槽，其作用是正确形成切削刃和前角，并起排屑和输送切削液的作用。
b）刃带和齿背：刃带是沿螺旋槽高出约0.5～1mm的窄带，在切削时它跟孔壁相接接触，以保持钻头方向。
钻头表面上低于刃带的部分叫齿背，其作用是减少摩擦。
直径小于0.5mm 的钻头，不制出刃带。
c）直径d：是指在钻头头部测量的两刃带间的距离。
钻头直径己标准化。
d）倒锥：导向部分直径略带倒锥，倒锥量在100mm长度为0.3～0.12mm，其作用是减少摩擦。
e）钻心：两螺旋槽的实心部分叫钻心，其作用是连接两个刃瓣，保持钻头的强度和刚度。
f）螺旋角β：钻头外缘表面与螺旋槽的交线为螺旋线，螺旋线与钻头轴线的夹角为螺旋角（图7-3）。
螺旋角越大，前角越大、切削刃越锋利、切削越省力、切屑容易排出。
但是螺旋角越大，切削刃强度及散热条件也差。
标准的螺旋角一般为25°～32°。
钻削加工与钻头
钻削、铰削与镗削加工
第一节 钻削加工与钻头
第一节 钻削加工与钻头
一
一
麻花钻的结构 钻削加工的工艺特点
二
本 节 教 学 内 容
三
四 五
钻削用量
钻削力 其它钻头
第一节 钻削加工与钻头
本节教学要求：
（1）熟悉钻削过程特点及钻削用量的选择；
本 节 教 学 要 求
（2）掌握钻削力的计算。 （3）熟悉麻花钻的组成、结构参数、几何角度； （4）了解其它钻头特点。
麻 花 钻 的 结 构
tan x
P
P r
r
tan
增大螺旋角有利于排屑 ，能获得较大前角使切削轻 快，但钻头刚性变差。小直 径钻头，为提高钻头刚性，β 角可设计得小些。钻软材料 、铝合金时，为改善排屑效 果，β角可设计得大些。
3.麻花钻几何角度 车刀刀具角度各参考坐标 系坐标平面均可在钻头上应用。 此外，由于钻头结构的特殊性， 麻 还规定了三个测量平面，即 花 （1）端平面Pt 钻 的 与钻头轴线垂直的端 结 面投影平面。 构 （2）中剖面Pc 过钻头轴线与两主切 削刃平行的平面。
钻削力的计算
通过测力实验，可得经验计算公式如下：
Ff CF d
钻 削 力
xF
f v
f
yMc
yF
zF c
M c CM c d
xM c
zM c vc
由上式计算出转矩后，可计算切削消耗功率Pc。
Pc 2M c n103
式中 Mc——转矩，单位为N· mm； n——转速，单位为r／min。
3.麻花钻几何角度 （2）后角αfx
钻头的后角是过主切削刃 上某选定点x在柱剖面内测量的
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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。
2rx rx tan x tan ( ) L 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
增加测量平面： （1）端平面pt （2）中剖面pc （3）柱剖面pz
第一节
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 C F f d
zF f
f
yF f
K Ff
详见表7－3
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
3、钻削速度
表7－4 高速钢钻头钻削速度 加工材料 低碳钢 中高碳钢 20～25 合金钢 15～20 铸钢 20～25 铝合金 40～70 铜合金 20～40
钻削速度/（m/min） 25～30
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。
bD d / 2 sin
fd 2 n Q 250vc df 4
公称横截面积／ 齿（mm2） AD df / 4
材料切除率(mm3 ／min)
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。
第七章 钻削与钻头
麻花钻 钻削原理 钻头的修磨 先进钻型与结构特点简介 深孔钻
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。 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。
Mc CMc d zM c f yMc KMc
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
f (0.01~ 0.02 )d
先进钻型与结构特点简介
二、S形横刃钻
——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。 4）用加强锥柄，以保证可靠的工作，倒锥较大。
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 tan o
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
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。
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
第四节
一、群钻
刃形特点： 三尖七刃
先进钻型与结构特点简介
第四节
一、群钻 优点：
先进钻型与结构特点简介
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
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）
hD f sin( / 2)
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