《钳工操作技术》 第五章 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔

⑤主切削刃长，且全长参与切削，切屑宽，各点上切 屑流出速度大小和方向相差很大，因而钻屑成螺旋卷， 排屑不顺利，冷却液也不易注人到切削刃部。 （二）标准麻花钻的修磨
1.修磨横刃
其一，是直接磨短横刃，使修磨后的横刃为 原长度的1/5～1/3，可显著减小轴向抗力，提 高钻头的定心作用。
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3.前角γ 前角为主切削刃上任一点的前刀面与基面在主
截面上投影的夹角。前角的大小与螺旋角、顶角等 有关。在整个主切削刃上，前角的大小是变化的， 越靠近外缘处，前角越大(γ=25 °～30°)，靠近钻 头中心D/3的范围内为负值。如接近横刃处的前角γ= － 30 °，在横刃上的前角γ=－(54 ～60 ) 。
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几个相关的辅助平面：
(1)切削平面 主切削刃上任一点的切削平面是指通 过该点并与工件加工表面相切的平面。
(2)基面 主切削刃上任一点的基面是通过该点并与 该点切削速度方向垂直的平面。由于钻头的主切削刃 不在径向线上，各点的切削速度方向不一样，故各点 的基面不一样。为简便起见，将主切削刃上各点的基 面近似地看成同一个垂直于切削平面的平面。
但顶角减小后，在相同条件下，钻头所受的扭矩 增大，切屑变形加剧，排屑困难，影响冷却液的注入。
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2.螺旋角ω
螺旋角为螺旋槽上最外缘的螺旋线展开成直线 后与钻头轴线的夹角。在钻头不同半径处，螺旋角 的大小不相等，自外缘向中心逐渐减小。
标准麻花钻ω＝18°～30°，直径越小，ω越小。
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前角大小决定着切削的难易程度和切屑在前刀 面上的摩擦阻力大小。前角越大，切削越省力。但 在钻削铜、铝等硬度较低、韧性较大的材料时，过 大的前角易产生扎刀现象，反而会降低切削性能。
4.后角α 后角是在圆柱截面内，主切削刃上任一点的切削
平面与后刀面之间的夹角。 主切削刃上各点的后角是不等的，外缘处后角最
①柄部是钻头的夹持部分，用来传递钻孔时的扭 矩和轴向力。
直柄：直柄所能传递的扭矩较小，用于直径在 13mm以下的钻头；
锥柄：锥柄可以传递较大的扭矩，故直径大于 13mm的钻头都用锥柄。
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②颈部位于柄部和工作部分之间，作用是为磨制 钻头时供砂轮退刀用。其上刻印有钻头的商标、规格 和材料等。
钻削的加工精度较低，尺寸精度只能达到 IT10～IT11，表面粗糙度只能达到Ra25～100μm， 适用于孔的粗加工或对孔的质量要求不高的零件。 二、麻花钻的构造 （一）麻花钻的构造
麻花钻一般由高速钢制成，淬火后硬度达 HRC62～HRC68。麻花钻由柄部、颈部和工作部分组 成。
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标准麻花钻的横刃斜角ψ=50 ° ～55 ° 。
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三、标准麻花钻的修磨
（一）标准麻花钻的缺点
①横刃较长。横刃前角为负值，钻削时，横刃处于挤 刮状态，产生很大的轴向力，使钻头容易发生抖动， 定心不良。据试验，钻削时50％的轴向力和15％的扭 矩是由横刃产生的，这是钻削中切削热产生的重要原 因。
其二，是修磨前角，将钻心处的前刀面磨去一些， 以增大横刃前角，减小挤刮现象。修磨横刃后形成内 刃，内刃倾角τ＝20°～30°，内刃前角γτ=15°～0 ° 。
其三，是同时使用上述两种方法。
2.修磨主切削刃
修磨主切削刃的方法主 要是修磨出第二顶角 2φ0=70 ° ～75 ° 。在钻 头外缘处磨出过渡刃 (f0=0.2d)，以增大外缘处 的刀尖角，改善散热条件， 增强主切削刃与棱边交角处 的耐磨性，延长钻头的寿命， 减少孔壁的残留面积，提高 加工质量。
(3)主截面 通过主切削刃上任一点，并同时垂直于 切削平面和基面的平面。
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1.顶角2φ
顶角为两主切削刃在其平行平面M—M上的投影之 间的夹角(又称锋角或顶尖角)。
标准麻花钻的顶角2φ＝118°±2°，这时两切削 刃呈直线形。
顶角大小影响主切削刃上轴向力的大小。顶角越 小，轴向力越小，外缘处刀尖角增大，有利于散热和 提高钻头耐用度。
③工作部分是钻头的主要部分，由切削部分和导 向部分组成。
切削部分主要起切削工件的作用，两条螺旋槽形 成切削刃，并起排屑和输送冷却液的作用。
导向部分的作用是保证钻头钻孔时的正确方向和 修光孔壁，同时还是切削部分的后备部分。
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（二）麻花钻的切削角度的螺旋槽表面； 两个后刀面：切削部分顶端的两个曲面为后刀面， 它与工件的加工表面相对； 两个副后刀面：钻头的棱边称刃带，也称副后刀面； 两个主切削刃：前刀面与后刀面的交线为主切削刃； 两个副切削刃：前刀面与副后刀面的交线称副切削 刃； 一个横刃：两个后刀面的交线称横刃。
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第五章 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
第一节 钻 孔
一、钻孔概述
钻孔是用钻头在实体材料上加工出孔的一种机 械加工方法。
钻孔时钻头完成两个运动： 一个是主运动，即钻头绕其轴线 的旋转运动；二是进给运动，即 钻头沿轴线方向的直线运动。
两种运动同时进行，所以钻 头以螺旋运动形式来钻孔。
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②主切削刃上各点的前角大小不一样。从外缘处约 +30 °到靠近钻心处约－30 ° ，外缘处前角过大， 而里侧前角又过小，切削性能差，产生热量大，磨损 严重。
③钻头的副后角为零，靠近切削部分的棱边与孔壁的 摩擦比较严重。
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④主切削刃外缘处的刀尖角较小，前角很大，此处的 切削速度最高，摩擦最剧烈，磨损极为严重。
小，越近中心则越大。 后角越小，钻头后刀面与工件切削表面间的摩擦
越严重，切削强度越高。因此钻硬材料时，后角可适 当小些，以保证刀刃强度；钻软材料时，后角可稍大 一些，以使钻削省力。
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5.横刃斜角ψ 横刃斜角是在垂直于钻头轴线的端面投影中，
横刃和主切削刃所夹的锐角称为横刃斜角。
横刃斜角的大小与后角的大小密切相关。后角 大时，横刃斜角相应减小，横刃变长，轴向阻力增 大，钻削时不易定心。