钳工孔加工

A.在高强度材料钻孔时，因钻头前刀面要承受较大的压力，要 求润滑膜有足够的强度，以减少摩擦和钻削阻力。因此，可在 切削液中增加硫、二硫化钼等成分，如硫化切削油。
B.在塑性、韧性较大的材料上钻孔，要求加强润滑油作用，在 切削液中科加入适当得动物油和矿物油。
C.孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求很小时，应选用主要 起润滑作用的切削液，如菜油、猪油等。(参考表3—17）
锥形锪钻：锥形角有60°、75°、90°、120°四种（常用） 整个锥度切削按切削深度而使切削力增大。
端面锪钻：用来锪平面孔口的端面之用。
扩、锪孔要点： 1、扩孔—进给量比钻同直径的孔大1.5～2倍，切削速度为钻同 直径孔的1/2 2、锪孔—进给量大为钻同径孔的2～3倍，切削前速度为钻孔 的1/3～1/2。 3、精加工锪孔时往往采用停车后的惯性切削，以减少振动而 获得光滑的表面，（并须加适当的润滑液）。
3．修磨棱边—修磨棱边，在靠近主切削刃的一段棱边长， 磨出副后α=6°～8°，以保留棱边宽度为原来的1/3~1/2 以减少对孔壁的摩擦，提高钻头寿命。 4．修磨前刀面—修磨前刀面，修磨外缘处前刀面，可以 减小此处前角提高刀齿的强度钻削黄铜时可以避免扎刀” 现象。
麻花钻的修磨要领：
1、钻刃水平轮面靠 3、由刃向背绕轴钻
钻
夹
套
3号
图 7.1 0 钻 夹 套
钻夹头（套）的装卸方法
标注麻花钻的结构
柄部—— 柄部是钻头的装夹部位，主要作用是与钻床主 轴连接传递运动。一般直径小于13mm的钻头制成直柄，直 径大于13mm的支承锥柄。锥柄的扁尾部分用以增加传递扭 矩便于装卸钻头，锥柄钻头的柄部采用莫氏锥度，钻头越 大锥柄号也越大。详见表：Fra Baidu bibliotek
各种类型的铰刀
各种类型的铰刀
刀齿与容屑槽：在铰刀的工作部分铣有几个均匀或不均匀的刀齿， 以形成切削刃和容屑槽，在手用铰刀上采用不均匀分布刀齿，减 少振痕，有利于高铰孔质量。
切削角度 ： 为便于切入孔中，铰刀切削部分呈圆锥形。手铰 刀的导角（α=30°—1°30′），具有：导向性能，切削 力小，容易切入，机铰的导角较大，铰通孔时，α=30°～ 15°，铰韧性材料α角应大些，铰脆性材料α角的小些，铰 盲孔时，为保证圆柱部分的长度，取α=45°铰刀切削部分 的前角γ=0°～3°，使铰削近似于刮削，因此孔壁光滑， 铰刀切削部分的后角为6°～8°。
群钻是利用标准麻花钻经合理刃磨而成的高生 产率、高精度、强适应性、长寿命的新型钻头。在 生产实践中，群钻钻型不断改进、扩展，现已形成 一整套加工不同 材料和适应不同工艺特性的的钻型 系列。其中标注群钻应用最广泛，他又是演变其他 钻型的基础。标注群钻主要用来钻削碳钢和各种合 金钢。标注群钻的刃形特点是：“三尖、七刃、两 种槽”三尖指由于磨出月牙槽，主切削刃形成三个 尖，七刃指两条外直刃、两条圆弧刃、两条内置刃、 一条横刃；两种槽是月牙槽和单边分屑槽
铰孔
用铰刀在工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度 和降低表面粗糙度的方法称为铰孔。 铰刀的齿数量多、切削余 量少、故切削阻力小、导向性好、故加工精度高，一般可达 IT9—IT7。表面粗糙度可达Ra1.6。
铰刀——铰刀的种类很多，有圆柱与圆锥铰刀，有整体式和套 式铰刀，有机用铰刀与手用铰刀，以及固定与可调铰刀之分。 整体式圆柱铰刀：（整体圆柱铰刀分机用和手用两种） 整体式圆柱铰刀由工作部分、颈部和柄部组成，工作部分和校 准部分组成。
给下道工序增加困难； 5、钻头细而长，钻孔容易产生振动； 加工精度低，尺寸精度只能达到IT11～IT10，粗糙度只能达 到Ra100～25。
钻孔设备
旋转电动机 摇臂升降电机主电机 变速器 摇臂
钻杆
底座 工作台面
图7.7 摇 臂 钻 床
手电钻
立 式 钻 床
钻夹头
使用前必须内外孔壁擦拭干净
1号
2号
麻花钻的五刃六面
主切削刃
前刀面
横刃 主后 刀面 副切 削刃
副后刀面
图7.3麻 花钻 切削部 分 的构 成
麻花钻的五刃六面的作用
名称
组成
作
用
前刀面 切削部分两个螺旋外表面 切屑沿此流出（排屑）
后刀面 切削部分顶端两曲面
增加切削刃强度
副后刀面 切削部分两刃带表面 主切削刃 前刀面与后刀面的交线
减少摩擦、保证钻头 的直径
担负主要切削工作
副切削刃 前刀面与副后刀面的交线 修光孔壁、保证尺寸 精度
横刃
两个后刀面的交线
定心
1．顶角（2φ费依）：是指由两
主切削刃的夹角，标准麻花钻
（出厂时）顶角磨成所
118°±2°，使用时可依据加工 标
条件改磨成所需角度。
准
顶角大小影响钻孔切削力，顶 麻
角小则轴向抗力小，顶角影响刀 具耐用度，顶角小，有利于散热
扩孔钻---它的形状与麻花钻基本相似（也可用麻花钻制）。 D
αρ 钻芯
d 图7.13 扩孔
α rω
ω f
7.14 扩孔钻
扩孔钻特点: 1)因中心不切削没有横刀,切削刃只做成靠边缘的一段。 2)扩孔切屑体积小易排屑,切削平稳轴向力短小。 3)切削深度较小,切削省力,扩孔质量比钻孔质量好。 一般尺寸 精度可达到IT-9.Ra25～6.3。
莫氏锥柄号的大端直径及钻头直径
颈部： 颈部是磨制钻头时供砂轮退刃用，在颈部标有规格 材料和商标。 工作部分： 1） 由导向部分和切削部分组成，导向部分在钻 削时起导引导钻头方向的作用，同时也是切削部分的备磨部 分。
2）麻花钻切削部分由五刃、（两条主切削刃，两条副切削 刃，一条横刃）和六面（两个前刀面、两个后刀面和两个 副刀面）组成。
扩孔与锪孔
扩孔是用扩孔钻对已有孔进行扩大的加工称为扩孔。扩 钻常作为半精加工，以及铰孔前的预加工，一般尺寸精度可 达IT10～9，Ra25～6.3. 。
扩孔时切削深度ap按下式计算：
ap=D-d/2
式中：D—扩孔后直径，d预加工孔直径
扩孔加工时有以下特点： 1.切削深度较钻孔时大大减小，切削阻力小，切削条件大 大改善。 2.避免了横刃切削所引起的不良影响。 3.产生切屑体积小排泄容易。
ap v
图7.12 钻 削 用 量
f
⑵ 进给量（f） 指主轴每转一转钻头对工件沿主轴轴线的相 对移动量。单位是mm/r。
⑶背吃刀量（切削深度）（ap） 指已加工表面与待加工表面 之间的垂直距离。对钻削而言，ap=D/2（mm）
因此钻孔时由于切削深度（背）已由钻头直径所决定， 因此只需要选择钻削速度和进给量。 切削深度（背）的选择：一般直径在30mm以下的孔一次钻出， 30mm～80mm de2孔分两次钻削。（现用0.5～0.7D)钻预孔， 再扩孔。 进给量的选择：钻头直径小长，钻孔较深度应选用较小进给 量；精度要求高，表面粗糙度Ra值较小时应选用较小进给量。 钻削速度的选择：钻削速度选择一旦钻头的直径和进给量确 定后钻削速度应按钻头的耐用度（寿命）选择（工厂一般按 经验选择）
花 钻 的
和提高耐用度，同时影响切屑排 切
出。顶角小易卷曲，使切屑排除 削
困难顶角影响加工表面的粗糙度， 顶角小、刀尖角（主、副切削刃
角 度
的夹角）大孔的表面粗糙度值较
小，顶角的大小
可依据所加工的材料的不同拉爱
选择。
2．前角（γ嘎马）：前刀面与基面的夹角称为前刀面，钻头主 切削刃上各处的前角不是相同的其值外大（约30°）内小，靠 近中心处为负前角，前角大刃口锋利切削力小，但刃口易磨损。 3．后角（α阿尔法）：主后刀面与切削平面的夹角称为后角。 钻头主切削刃上各处的后角也不相同，其值外小内大越靠近中 心越大，后角影响钻头与切削平面的摩擦情况后角小摩擦严重 但后角小刃口强度较高，后角将随钻孔的走刀量的增大而减小， 当选用较大的走刀时应适应加大后角尤其应加大靠近钻头钻心 的后角钻头外缘处的后角可按上面选择。 4．横刃斜角（ψ普塞）： 横刃与主切削刃的夹角。横刃角是 刃磨钻头后刀面时自然形成，钻心处后角刃磨正确的钻头横刃 斜角约为 50～55°，因此可以通过检查横刃斜角来判定钻头，靠近钻心 处的后角是否刃磨正确，当横刃斜角偏小时横刃长度增加此时 钻心处后角则增大。
例1):在钢件上钻φ10mm的孔.已知：V=19m/min.求转速为？ （钻削速度）解：n=1000v/π·D=1000×19/3.14×10=605r/min
例2)：已知：（进给量）f =0.60毫米/转. n=375转/分.求S (每分钟走刀量）。
解： S=f×n= 0.6×375=225mm/min
麻花钻钻头顶角和 后角的选择（度）
钻孔材料
一般钢铁材料 一般韧性钢铁材料
铜和铜合金 铝合金 钦铸铁 硬铸铁 高速钢
顶角2φ（度）
116～118 116～118 110～130 90～120 90～118 118～135
135
后角α（度）
12～15 6～9
10～15 12
12～15 5～7 5～7
群钻
第三章 钳工基本操作知识
§3—3 孔加工
钻孔的定义——用钻头在实心材料上加工孔的操
作方法。钻孔属于粗加工，其尺寸公差等级一般
为IT14-IT12，表面粗糙度Ra值为25-12.5μm。
一、钻削运动 一般情况下，工件固定，钻头安装
在钻床主轴上作旋转运动（称主运动），钻头沿 轴线方向移动（为进给运动）。
钻头直径D 进给量f
高速钢麻花钻的进给量
＜3
0.025 —0.05
3—6 6—12
0.05— 0.10— 0.10 0.18
12—25
0.18— 0.38
＞25 mm
0.38— mm/r 0.62
高速钢麻花钻的切削速度
钻床主轴转速的确定： 计算法：可根据选用的切削速度和钻头直径按下式计算主 轴转速 n=1000v/π.D（r/min）
2、钻体左斜出顶角 4、上下摆动尾别翘
刃磨操作方法：
略高于砂轮机中心
右手握住钻头前端缓慢地 绕其轴线转动 ,并施加适 当的刃磨压力 ;
左手握住钻头柄部配合 右手缓慢地作上下摆动
图 7.19麻花钻的刃磨方法
修磨横刃
修
磨 前
A
刀
面
A
A-A 图7.2 1 修 磨 前 刀 面
麻花钻钻头顶角和后角的选择（度）
二、钻削的特点 ：
因钻削时，钻头是在半封闭的状态下切削的，且转速 高，切削量大，排削有以下几大特点： 1、摩擦严重，需要的切削力较大； 2、产生的热量多，而且传热、散热困难，切削温度较高； 3、由于钻头的高速旋转和较高的切削温度，造成钻头磨损
严重； 4、由于钻削时的挤压和摩擦容易产生孔壁的冷作硬化现象
例3）：已知：钻孔后Dn=25毫米，求ap（背吃刀量）(切削深度)
解：钻孔时 ap =钻孔后直径/2=Dn/2=25/2=12.5mm
钻孔时的冷却和润滑： 钻孔时，由于加工材料和加工要求不同，因此所用切削液
的种类和作用也不一样。 钻孔一般属于粗加工，钻头处于半封闭状态加工，摩擦严
重，散热困难，加切削液的目的应以冷却为主。
5．刀尖角（ε厄普西龙）：主与副刀面的夹角，作用：对孔壁 进行修光。 6．螺旋角（ω欧米嘎）：钻头的轴心线与螺旋线的夹角，作 用：决定排屑的难易
钻头的修磨：
1．修磨横刃—修磨横刃并增大靠近钻心处的前角，修磨后横刃 的长度为原来的1/3~1/5，以减少轴向抗力和挤刮现象，提高头 的定心作用和钻头的稳定性，同时在靠近钻心处形成内刃，切 削性能得以改善，一般直径5毫米以上的钻头应修磨横刃。 2．修磨主切削刃—修磨主切削刃，其方法主要是磨出第二顶角 2φ=（70°～75°）在钻头对外缘刃—处磨出过渡刃（fo=0.2d） 以增大对外缘处的刀尖角改善散热条件，增加刀刃强度提高切 削刃与棱边交角处的耐磨性，延长钻头寿命，减少孔壁的残留 表面积，有利于减小孔的粗糙度。
锪孔：用锪孔钻刮平孔的端面或切削出各种形状的沉孔方法 称锪孔。 其目的：是为了保证孔端面与孔中心线的垂直，以 便与孔连接的零件位置正确，可靠，同时满足需要的孔口 （如：圆柱状、圆锥状、球状、平底等）。 锪钻：按所需要的形状造制成型，（有的场合用麻花钻改制）
一般分为柱形锪钻、锥形锪钻、平面锪钻、异形锪钻四种。 圆形锪钻：即锪圆柱形沉头孔用锪钻为柱形锪钻、主要切削 作用是端面刀刃、螺旋槽的斜角是它的前角、导柱直径与工 件孔为小量间隙配合。
钻削用量的选择
钻削用量的概念： 钻削用量是指钻孔时 切削速度、进给量和切削深度三个要素。
选择钻削用量的目的：是在保证加工
精度和粗糙度前提下，提高生产效率，
同时应保证不超过机床功率及机具的
使用强度。 ⑴切削速度（V） 指钻孔时钻头直径一点的 线速度。 由下式计算： V=πDn/1000m/min
式中:D—钻头直径（mm） n— 钻头的转速 （r/min）