钻削加工与钻头

削
排屑、冷却是首先面临的问题，特别是深
加 孔加工。
工 （2）几何角度结构缺陷
的
工作时产生较大的轴向力，影响定心。受
工 孔径限制，刚性差，导向性不好
艺
特 （3）制造刃磨质量影响加工质量
点
两主刃不对称，横刃过长，钻头易引偏。
（4）外缘处速度高，易磨损。
钻头的磨损
钻 削 加 工 的 工 艺 特 点
三、钻削用量
麻
减小顶角，可使切削刃长
花 度增大，单位长度切削刃上的负
钻 荷减小，轴向力减小，钻头轴向
的 结 构
稳定性提高，刀尖强度和散热条 件改善。但是，顶角太小，将使 钻尖强度降低，切屑卷曲严重， 扭矩增加，不利于排屑。
标准麻花钻的顶角 2φ=116º~118º。
3.麻花钻几何角度
（2）后角αfx
钻头的后角是过主切削刃
学 要
（4）了解其它钻头特点。
求
第一节 钻削加工与钻头
本节教学重点：
本 （1）麻花钻的组成、结构参数；
节 教
（2）钻削过程特点及钻削用量。
学
重 本节教学难点：
点
难
麻花钻的几何角度
点
第一节 钻削加工与钻头
钻削是从实体上加工孔的唯一方法（机加工）所
用的刀具主要是麻花钻，还有扁钻、深孔钻、中心
钻 钻、群钻等。
2.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。
麻 花
（2）直径倒锥
钻 外径从切削部分向尾部直径逐渐减少，倒锥量
的 0.03～0.15mm/100mm。减少刃带与孔壁间的摩擦面
结 构
积，相当于κr′。
2.麻花钻结构参数
（3）钻芯直径 dc 钻芯处与两刃沟底相切圆的直径。
装夹部分 ➢柄部
钻头的夹持部分，用于与机床的连接，并传递
麻 动力。 花 号）。 钻 的 ➢扁尾
d≤12mm直柄，d >12mm 莫氏锥柄（0号~6
结 传递扭矩，取钻头（用楔铁从钻套中取出） 构 ➢颈部
便于磨削时砂轮退刀和打印标记用。小直径直
柄钻头没有颈部。
工作部分
1.麻花钻的组成
麻 花 钻 的 结 构
按柄部结 构不同可 分为
直柄 锥柄
一、麻花钻的结构
1.麻花钻的组成
麻 花 钻 的 结 构
1.麻花钻的组成
麻 花 钻 的
麻 花 钻
结
构
装夹 柄部 部分 颈部
两条主切削刃
5个刀 两条副切削刃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
切刃
一条横刃
削 工作 部
两个螺旋形前刀面
部分
6个刀面 两个经刃磨获得的后刀面
导向部
两个圆弧段的副后刀面
1.麻花钻的组成
r
花
增大螺旋角有利于排屑
钻
，能获得较大前角使切削轻
的
快，但钻头刚性变差。小直
结
径钻头，为提高钻头刚性，β
构
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
上某选定点x在柱剖面内测量的
麻 后刀面与端平面之间的夹角。 花
钻
从外缘到中心逐渐增大，
的 结
后角由8º~14º增大到20º~27º。
构 标准麻花钻的后角指切削刃最
外缘的后角，大直径钻头取小
值，小直径钻头取大值。
3.麻花钻几何角度
（3）横刃斜角ψ
横刃斜角是在端平
面内测量的横刃与中剖
麻 面的夹角。
花
钻 的
第六章 钻削、铰削与镗削加工
第一节 钻削加工与钻头
一
本 节 教 学 内 容
第一节 钻削加工与钻头
一
麻花钻的结构
二 钻削加工的工艺特点
三
钻削用量
四
钻削力
五
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
（2）掌握钻削力的计算。
教 （3）熟悉麻花钻的组成、结构参数、几何角度；
1、钻削速度vc
钻头外径处的主运动线速度。（m/min） vc
dn
1000
2、进给量f，每刃进给量 fz ，进给速度vf
钻
削
钻头（或工件）每转一转，钻头在进给方向相
用 对于工件的位移量称为进给量f（mm/r）。
量
v f nf 2 f zn
3、钻削深度ap
钻头的半径。 ap d / 2
四、钻削力
4.单刃外排屑深孔钻（枪钻）
头
第一节 钻削加工与钻头
思考题与习题
1.常用的麻花钻有哪些类型？
思 2.麻花钻有那几部分组成？个部分的作用是什么？
考 3.麻花钻有哪些结构参数？有哪几个刃磨角度？分别在什么
题 坐标平面内测量？
与 4.标准麻花钻的缺点是什么？
习 题
5.麻花钻的后角规定在哪个剖面内测量？为什么要使它在靠
麻花钻的后角磨好后
结 ，横刃斜角自然形成。标
构 准麻花钻的ψ=50º~55º。
3.麻花钻几何角度 （4）前角γox
由于前刀面是螺
麻 旋面，主切削刃上的
花 钻
前角是变化的，从钻
的 头外缘到钻心处，前
结 角γox 由30º到-30º 构 变化
二、钻削加工的工艺特点
钻削加工的工艺特点
钻 （1）封闭式加工
麻 花
d>13mm的钻头，dc=（0.125～0.65）d。 为增大钻头强度，把钻芯做成正锥体，正锥量
钻 1.4～2mm/100mm，等强度设计。
的
结
构
2.麻花钻结构参数
（4）螺旋角β
钻头刃带棱边螺旋线展开成直线与钻头轴线的夹角，它相
麻
当于副切削刃刃倾角。 tan
x
2rx
P
2r rx
Pr
rx tan
普通麻花钻两条主切削刃上产生切削力有：
主切削力（切向力）Fc 背向力（径向力）Fp 进给力（轴向力）Ff
钻
两条副切削刃和横刃上产
削 生这三个力，当各切削刃刃磨
力 对称时，其中各切削刃上背向
力抵消，Fc形成扭矩Mc。最终 构成钻头总进给抗力Ff ∑与转 矩Mc。
钻削力的计算
通过测力实验，可得经验计算公式如下：
削
加
加工精度为IT13～IT10，Ra=20～10μm。
工
概
述
第一节 钻削加工与钻头
麻花钻的类型
麻
按刀具
花
材料的
钻
不同可
的
分为
结
构
高速钢 麻花钻
硬质合金 麻花钻
整体式 镶片式 可转位式
第一节 钻削加工与钻头
麻花钻的类型 基本型
麻 按长度不 花 同麻花钻 钻 可分为 的
结
构
短型 长型 加长型 超长型
Ff
CFd xF
f v yF zF c
钻
M c CMc d xMc
f
v yMc zM c c
削 力
由上式计算出转矩后，可计算切削消耗功率Pc。
Pc 2M cn103
式中 Mc——转矩，单位为N·mm； n——转速，单位为r／min。
五、其他钻头
1.群钻
2.可转位浅孔钻
其 3.错赤内排屑深孔钻
他 钻
花 钻 （1）端平面Pt
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。
3.麻花钻几何角度
（3）柱剖面Pz
过主切削刃上
麻 某选定点作与钻头
花 轴线平行的直线，
钻 该直线绕钻头轴线
的 结
旋转所形成的圆柱
构 面。
3.麻花钻几何角度
（1）顶角2φ（锋角）
两主切削刃在中剖面投影中的夹角。
近钻心处大、在外圆处小？
6.钻削用量有哪几个要素？钻削层参数有哪几个？
7.钻削力和钻削功率计算。
8.钻削加工有那些工艺特点？
切削部分
导向部分
1.麻花钻的组成
导向部分
导向部分主要起导向、排屑作用，也是切削部
麻 分的后备部分。
花
钻
为了减少导向部分与已加工孔孔壁之间的摩擦
的 ，钻头外径从切削部分朝后方向制造出倒锥，形成 结
构 副偏角κr′，倒锥量为0.03～0.15mm/100mm 。
切削部分
1.麻花钻的组成
麻 花 钻 的 结 构