钻床工人培训教材

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1.0 麻花钻1-6
2.0 钻削原理6-8
3.0 钻头的修磨8-9
4.0 先进钻型与结构特点简介9
5.0 台式钻床9-12
1.0麻花钻
1.1麻花钻的结构
麻花钻是一种形状较复杂的双刀槽孔加工工具。

1.2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)。

～1～
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
1.3麻花钻的名称与术语
（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。

～2～
（10）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。

（11）刃瓣(Land)
钻体上外缘未切出刃沟的部分。

（12）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
（13）刃带(Margin)
或称棱边，即钻头的副后面。

（14）后背棱
后面与刃背的相交棱线。

（15）后沟棱
后面与螺旋槽的相交棱线。

（16）尾根棱(Heel)
或称沟背棱，刃瓣上刃背与螺旋槽的相交棱线。

（17）尾根转点(Heel corner)
尾根棱、后背棱和后沟棱三棱的汇交点。

（18）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。

1.3麻花钻的结构参数
长度尺寸参数
1.3.1.钻头直径d(D)：钻体的刃带上两外缘转点的距离。

1.3.
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。

1.3.3.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。

1.3.4.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。

1.3.5.刃带高度c：刃带的径向高度，即刃背与孔壁间的间隙量。

1.3.6.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。

1.3.7.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。

1.3.8.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。

1.3.9.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。

1.3.10.横刃长度b：指在钻头端视图中的横刃的长度值。

～3～
1.4麻花钻的几何角度
钻头角度参考
1）基面——削刃某选定点包含钻头轴线的平面
2）切削平面——过切削刃某选定点与切削刃相切并垂直与基面的平面。

3）正交平面——过切削刃某选定点并同时垂直于基面、切削平面。

～4～
1）．螺旋角ω：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（顶角），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）．外缘后角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。

～5～
普通麻花钻只需刃磨两个后面，控制三个角度 使用锋角2Φ，横刃斜角Ψ，外缘后角αd 刃磨钻头后面时，要控制钻头中心部位后角： 越靠近钻头中心，后角磨的越大，目的有两个： a 使得横刃能获得较大前角，增加横刃的锋利程度 b 使得切削刃各点工作后角相差较少
2.0钻削原理
2.1钻削运动 2.1.1．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：
式中：
d---钻头直径（mm ）
n---钻头转速（rev/min ）
2.1.2．进给运动。

加工时钻头的轴向移动称为进给运动。

通常用进给速度v f 或进给量f 、每齿进给量f z 来表示。

其计算公式如下： 式中，Z 为齿数，对普通麻花钻来说，Z=2。

n 为钻头转速。

2.1.3．主运动和进给运动的合成。

2.2钻削用量与切削层参数
～6～
min)/(1000
m dn
v c π=n Z f n f v z f ∙∙=∙=
2.3钻削特点
1）钻心处切削刃前角为负，切削时产生乱削挤压，切屑呈粒状并被压碎。

钻心横刃区域工作后角为负，导致钻削轴向里增大。

2）主切削刃各点前角、刃倾角不同、使屑变形、卷曲、流向不同，排屑受螺旋槽影响。

切削塑料材料时，切削卷成园锥螺旋断削比较困难。

3）钻头刃带无后角与孔壁摩擦，加工塑料性材料时易产生积屑，
沾车刃带上影响孔质量。

2.4钻削力
1)背向力F p ：互相低消；
2)主切削力F C ：当左右刃对称时，构成钻削扭距M C ；
3)进给力F f 。

～7～
4)钻头磨损特点：
（1）磨损的主要原因：高速钢钻头是相变磨损外圆周切削速度最高，故磨损最为严重。

（2）磨损的形式：
主要是后面磨损，当主刃削刃后面磨损达一定程度时，好似伴随有刃带磨损，易咬死而导致钻头蹦刃或折断。

（3）影响钻头耐用度的因素：
主要包括：钻头材料与热处理状态，钻头结构刃型参数，切削条件等。

2.5钻削用量选择
2.5.1．钻头直径：
先钻孔再扩孔时，钻孔直径取孔经的50% — 70%
2.5.2进给量：（一般）
•可按下式估算： f ＝(0.01 — 0.02)d
•合理修磨的钻头可选用 f ＝0.03d
•直径小于3 — 5 的钻头，长用手动进给
2.5.3．钻削速度
3.0钻头的修磨
3.1修磨横刀刃
～8～
(1)．其目的是：在保持钻头强度的前提下，尽可能增大钻头部分的前角，缩短横刃的长度，以降低进给力，提高钻头尖定心能力
(2)．形式：
1）十字形磨：横刃长度不变，刃倾角仍为零度，但横刃前角增大了，此法简单，但钻头芯强度有所减弱，要求沙轮圆角锋经较小。

2）内直刃形修磨：缩短横刃的长度，增大钻心处的前角，加大钻心处容屑空间，保持钻头原有强度，降低钻头进给力，对沙轮圆角无严格要求，此法得到广泛推广使用。

3.2修磨主切削刃
(1)目的：或顶角，控制分屑，或改变切削负荷分布，增大散热条件，提高钻头寿命。

（2）常用形式有三类：
1）磨出内凹圆弧刃。

可加强钻头的定心作用，有助于分屑，断屑。

2）磨出双重或多重顶角，后磨出外凸园弧刃。

可改善钻刃外缘处的散热条件提高钻头寿命、此形式适用于钻铸铁等脆性材料。

3）刀磨出分屑槽。

3.3修磨前面
1目的：改变前角的分布，增大或减少前角，或改变刃倾角，以满足不同的加工要求。

2．常用的修磨形式：
1）将外缘处磨出倒棱面前面。

2）沿切削刃磨出倒棱。

3）在前面磨出卷屑槽，增大前角，适用于切削有机玻璃的软材料，以提高R a 。

4）在前面上大前角及正刃倾角。

3.4修磨后面
1．目的：是在不影响钻刃的强度下，增大后角，以增大钻磨容屑空间，改善冷却效果，将后面磨出双重后角。

2．修磨刃带（副刃后面），以减少刃带宽度，磨出副后角，一减少刃带与孔壁的摩擦。

运用于对韧性大，软材料的精加工。

4.0先进钻型与结构特点简介
群钻
优点（与普通钻头比）：
1）槽刃短（只有普通钻头的1 ∕ 5 ）圆弧刃，内刃上前角平均增大15 °，使进给力下降35 ~ 50%，转矩下降10% ~30% ，故进给量比普通钻头的提高2 ~ 3倍。

钻孔效率大大提高。

2）钻头寿命约可提高2 ~ 3倍。

3）钻头定心作用好，钻孔精度高。

4）工艺范围广，加工质量高（对不同材料用不同钻型）。

特点：
A. 三尖七刃钻当先；
B. 月牙弧槽分两边；
C. 一侧外刃开屑槽；
D. 横刃磨低窄又尖。

5.0台式钻床
可安放在作业台上，主轴竖直布置的小型钻床。

～9～
台式钻床简称台钻，是一种体积小巧，操作简便，通常安装在专用工作台上使用的小型孔加工机床。

台式钻床钻孔直径一般在13毫米以下，一般不超过25毫米。

其主轴变速一般通过改变三角带在塔型带轮上的位置来实现，主轴进给靠手动操作。

5.1安全操作规程
（1）工作前必须穿好工作服，扎好袖口，不准围围巾，严禁戴手套，女生发辫应挽在帽子内。

（2）要检查设备上的防护、保险、信号装置。

机械传动部分、电气部分要有可靠的防护装置。

工、卡具是否完好，否则不准开动。

（3）钻床的平台要紧住，工件要夹紧。

钻小件时，应用专用工具夹持，防止被加工件带起旋转，不准用手拿着或按着钻孔。

（4）手动进刀一般按逐渐增压和减压的原则进行，以免用力过猛造成事故。

（5）调整钻床速度、行程、装夹工具和工件时，以及擦试钻床时要停车进行。

（6）钻床开动后，不准触运动着的工件、刀具和传动部分。

禁止隔着机床转动部分传递或拿取工具等物品。

（7）钻头上绕长屑时，要停车清除，禁止用口吹、手拉，应使用刷子或铁钩清除。

（8）凡两人或两人以上在同一台机床工作时，必须有一人负责安全，统一指挥，防止发生事故。

（9）发现异常情况应立即停车，请有关人员进行检查。

（10）钻床运转时，不准离开工作岗位，因故要离开时必须停车并切断电源。

（11）工作完后，关闭机床总闸，擦净机床，清扫工作地点。

（12）使用前要检查钻床各部件是否正常
（13）钻头与工件必须装夹紧固，不能用手握住工件，以免钻头旋转引起伤人事故以
～10～
及设备损坏事故。

（14）集中精力操作，摇臂和拖板必须锁紧后方可工作，装卸钻头时不可用手锤和其他工具物件敲打，也不可借助主轴上下往返撞击钻头，应用专用钥匙和扳手来装卸，钻夹头不得夹锥形柄钻头。

（15）钻薄板需加垫木板，钻头快要钻透工件时，要轻施压力，以免折断钻头损坏设备或发生意外事故。

（16）钻头在运转时，禁止用棉纱和毛巾擦拭钻床及清楚铁屑。

工作后钻床必须擦拭干净，切断电源，零件堆放及工作场地保持整齐、整洁，认真做好交接班工作。

5.2特点
台式钻床主要作中小型零件钻孔、扩孔、绞孔、攻螺纹、刮平面等技工车间和机床修配车间使用，与国内外同类型机床比较，具有马力小、刚度高、精度高，刚性好，操作方便，易于维护的特点。

把精密弹性夹头的振动精度调节到0.01mm以下，就可以对玻璃等材料1mm以下的精密钻孔加工。

5.3技术参数
最大钻孔直径：12 mm ；16 mm
主轴最大行程：100mm ；125mm
主轴中心线至立柱母线距离：200 mm ；240 mm
主轴端面至底座工作面最大距离：355mm ；400mm
主轴端面至底座工作面最小距离：55 mm ；
主轴短圆锥：B16 ；主轴锥度：Morse No.2
机头最大行程：200 mm ；350 mm
主轴变速级数：5 ；5
主轴转数：560-3500r/min ；410-1970r/min
电动机功率：0.37 kw ；0.55 kw
电动机转速：1400r/min；900r/min
机床最大外形尺寸（长×宽×高）：680×350×860 mm ；780×435×1020 mm
毛重：86 kg ；150 kg
5.4结构特点
台式钻床是一种小型钻床。

是一台应用广泛的台钻。

电动机通过五级变速带轮，使主轴可变五种转速，头架可在圆立柱上面上下移动，并可绕圆立柱中心转到任意位置进加工，调整到适当位置后用手柄锁紧。

如头架要放低进，先把保险环调节到适当位置。

用紧定镙钉把它锁紧，然后放松手柄，靠头架自重落到保险环境，再把手柄板紧。

工作台可在圆立柱上下上下移动。

并可绕立柱转动到任意位置。

工作台座的锁紧手柄。

当松开锁紧螺钉时，工作台在垂直平面还可左右倾斜45度，工作较小时，可放在工作台上钻孔，当工作较大时，可
～11～
把工作台转开，直接放在钻床底面上钻孔。

这种台钻灵活性较大，转速高，生产效率高，使用方便，因而是零件加工，装配和修理工作中常用的设备之一。

但是由于构造简单，变速部分直接用带轮变速，最转速较高，一般在400r/min 以上，所以有些特殊材料或工艺需用低速加工的不适用。

～12～。