金属切削原理与刀具（中职）项目六 (2)PPT资料.pptx

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,活动三钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三钻头的修磨,a）锥柄麻花钻b）直柄麻花钻图6-1标准麻花钻的结构,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,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，如图6-2所示；

螺旋槽表面为钻头的前刀面，切削部分顶端的锥曲面为后刀面；

刃带为副后刀面；

横刃是两主后刀面的交线。

对称的两主切削刃和两副切削刃可视为一正一反安装的两把外圆车刀。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,如图中虚线所示。

导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带，螺旋槽用来形成切削刃和前角，并起排屑和输送冷却液作用；

刃带起导向和修光孔壁的作用；

刃带有很小的倒锥，由切削部分向柄部每100mm长度上直径减小0.030.12mm，以减小钻头与孔壁的摩擦。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三,钻头的修磨,图-2麻花钻的切削部分,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,二、标准麻花钻的几何角度麻花钻的主要几何角度有顶角、前角、后角、横刃斜角和螺旋角，如图6-3所示。

顶角是两条主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角，加工钢料和铸铁的钻头顶角取为1182。

前角是在剖面内测量的，由于前刀面是螺旋面，因此沿主切削刃上任一点的前角大小是变化的（由+30到-30），越靠近钻心，前角越小。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,为测量方便，钻头后角规定为在轴向剖面内测量的，主切削刃上各点的后角也是变化的，由钻头外缘向钻心后角逐渐增大。

横刃斜角是在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角，它是刃磨后角时形成的，一般为5055。

后角越大，越小，横刃越长，钻削时轴向力越大。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,螺旋角是钻头刃带棱边螺旋线展开成直线后与钻头轴线的夹角，越大，钻削越容易，但过大，会削弱切削刃的强度，使散热条件变差。

标准麻花钻的螺旋角一般取为2532。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,图6-3标准麻花钻的几何角度,活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,一、钻削用量和切削层参数钻削运动包括主运动和进给运动。

主运动是钻头（或钻床）的旋转运动，或工件的旋转运动（车床）。

进给运动是钻头沿轴线作直线进给运动（钻床），或工件沿钻头轴线作直线进给运动（铣床）。

钻削用量与切削层参数如图6-4所示。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三钻头的修磨,图6-4钻削用量与切削层参数,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,1、钻削用量

（1）切削速度是指钻头主切削刃外缘处的线速度。

（m/min）式中：

为钻头直径（mm）；

为工件或钻头的每分钟转数（r/min）。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动二钻削原理,

（2）每刃进给量活动一麻花钻（mm/z）,式中：

为钻头进给量（mm/r）。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动二钻削原理,（3）背吃刀量（钻削深度）活动一麻花钻（mm）式中：

为钻头直径（mm）。

2、切削层参数

（1）切削宽度,（mm）,活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动二钻削原理,

（2）切削厚度活动一麻花钻,（mm）3）每刃切削层横截面面积,（mm）,4）总切削层横截面面积,活动三,钻头的修磨,（mm）,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,二、钻削变形特点与切屑形状钻削过程的变形规律也车削相似。

但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，有如下特点：

1、钻心处切削刃前角为负，特别是横刃区，切削时产生刮削挤压，切屑呈粒状并被压碎。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,2、钻心区域直径几乎为零，切削速度也接近于零，但仍有进给运动，使得钻心横刃区域工作后角为负，这是导致钻削轴向力增大的主要原因。

3、主切削刃各点前角、刃倾角不同，由此导致切屑变形、卷曲、流向也不同，排屑时又受到螺旋槽的影响，断屑比较困难。

4、钻头刃带无后角,与孔壁摩擦，这将导致加工塑性材料容易产生积屑瘤。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,三、钻削力与扭矩1、来源与组成钻削力来源于工件材料的变形抗力，以及钻头和切屑、工件间的摩擦力。

标准麻花钻有五个切削刃：

两个主切削刃、两个副切削刃、一个横刃。

因此钻头的轴向力F和扭矩M由各切削刃上总的轴向力与各切削刃上的扭矩总和构成，如图6-5所示。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,实验证明，轴向力F主要由横刃产生（Ff57F）；

扭转M主要由主切削刃产生（Mc80M）。

各切削刃上的力及扭矩占总的轴向力及总的扭矩的百分比大致如表6-1所示。

活动三钻头的修磨,表6-1钻削力的分配,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三钻头的修磨,图6-5钻削力与扭矩,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,2、钻削力、扭矩的经验公式钻削力即指轴向力，它会引起工艺系统的弹性变形，影响孔的加工质量，影响机床进给机构的强度。

扭矩即主运动方向的阻力矩，它与主轴转速决定钻削功率；

过大的扭矩会使钻头扭断。

在钻床、钻夹具，钻头设计时需用钻削力和扭矩值。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,钻削力F、扭矩M的经验公式及其中的系数、指数和修正系数可查阅有关设计手册得到。

四、钻头的磨损与耐用度1、钻头的磨损钻头切削时处于半封闭状态，散热条件比车削时差，热量多集中在钻头上，故钻头磨损较严重。

由于钻头上各切削刃的负荷不均匀，因此各部分的磨损也很不均匀。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,一般钻头的主切削刃、前刀面、后刀面、棱边、横刃都有磨损，但磨损量最大的是处于切削速度、切削温度较高，强度较弱的钻头外缘处。

钻削钢料时，常用外缘处后刀面磨损量VB值作为磨钝标准。

钻削铸铁时，则以转角处转角磨损长度为磨钝标准，如图6-6所示。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三钻头的修磨,图6-6钻头的磨损,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,2、钻头的耐用度钻头的耐用度是指在一定磨钝标准下钻头的总切削时间。

影响钻头耐用度的因素有：

钻头材料、钻头几何参数、切削条件等。

（1）钻头几何参数对耐用度的影响顶角的影响。

实验证明，钻削不同材料时，最高耐用度对应的顶角值不同，如以较高钻削速度和中等进给量钻削铸铁时，其最佳顶角80；

在钻削钢料时，顶角则应适当加大。

活动三钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,减短钻头工作部分长度，能减小振动，可提高钻头耐用度。

横刃斜角5055范围内，耐用度较高。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,

（2）切削条件对耐用度的影响工件材料硬度的均匀性对耐用度影响较显著。

钻通孔时，在钻头出口时，进给量瞬时急剧增大，易“扎刀”，使钻头磨损加剧，耐用度下降。

钻孔深度越大，排屑、冷却状况变坏，切屑与孔壁间摩擦加剧，钻头耐用度下降。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,（3）钻头材料的影响钻头所用材料硬度越高，结构刚性越好，则钻头的耐用度越高。

五、钻削用量的选择1、钻头直径钻头直径由工艺尺寸决定，尽可能一次钻出所要求的孔。

如果采用先钻孔再扩孔时，钻孔直径取孔经的50%270%。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,2、进给量普通钻头进给量可按经验公式估算：

式中d为所钻孔的直径，合理修磨的钻头可选用f0.03d，对于直径小于35mm的钻头，常用手动进给。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,3、钻削速度高速钢钻头的切削速度推荐选用如表6-2所示数值，也可参考相关的手册或技术资料进行选取。

活动三,钻头的修磨,表62高速钢钻头钻削速度,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,一、麻花钻的修磨由于麻花钻的结构所限，使它存在着许多缺点。

如前角变化太大，外缘处为30，靠近钻芯处为-30，横刃前角在-55左右，副后角为零，加剧了钻头和孔壁的摩擦；

主切削刃太长，切屑太宽，排屑困难；

横刃太长，定心困难，轴向力大等。

为改善其切削性能，需对麻花钻进行修磨。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,二、修磨横刃麻花钻上横刃的切削情况最差。

为了改善钻削条件，修磨横刃极为重要。

常用的横刃修磨方法有：

横刃磨短法、前角修磨法和综合修磨法。

由于麻花钻横刃是影响钻削条件的主要因素，横刃太长，增大钻削轴向力，故减小其参与切削的工作长度，可以显著地降低钻削时的轴向力，尤其对大直径钻头和加大钻芯直径大钻头更为有效。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,由于这种修磨方法简便，效果较好，所以直径在12mm以上的钻头都采用这种横刃磨短法。

由于麻花钻的特殊结构，将钻芯处的前刀面磨去一些后，其横刃前角可以增加一些，从而可使切削条件改善一些。

横刃磨短法和前角修磨法同时使用称为综合修磨法。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,三、修磨双重顶角钻头外圆处的切削速度最大，而该处又是主、副切削刃的交点，刀尖角较小，散热差，容易磨损。

为了提高钻头的耐用度，将该转角处修磨出21=7075双重顶角，如图6-7所示。

经修磨后的钻头，在接近钻头外圆处的切削厚度减小，切削刃长度增加，单位切削刃长度的负荷减轻；

顶角减小，轴向力下降；

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,刀尖角加大，散热条件改善，因而可提高钻头的耐用度和加工表面质量。

但钻削很软的材料时，为避免切屑太薄和扭矩增大，一般不宜采用这种方法。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,活动三,钻头的修磨,图6-7修磨双重顶角,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,四、修磨前刀面修磨前刀面的目的主要是改变前角的大小和前刀面的形式，以适应加工材料的要求。

在加工脆性材料（如青铜、黄铜、铸铁，夹布胶木等）时，由于这些材料的抗拉强度较低，呈崩碎切屑，为了增加切削刃强度，避免崩刃现象，可将靠近外圆处的前刀面磨平一些以减小前角。

活动三,钻头的修磨,任务1麻花钻,活动一麻花钻,活动二钻削原理,五、开分屑槽当钻削韧性材料或尺寸较大时，切屑宽而长，排屑困难，为便于排屑和减轻钻头负荷，可在两个主切削刃的后刀面上交错磨出分屑槽，如图6-8所示，将宽的切屑分割成窄的切屑。

活动三,钻头的修磨,任务1