孔加工刀具ppt课件

1、第八章 孔加工刀具一、孔加工的特点一、孔加工的特点1刀具刚度差刀具刚度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔径的限制，孔加工刀具尺寸受被加工孔径的限制，刀具横截面尺寸较小，而悬伸较长。即刀具的长径比刀具横截面尺寸较小，而悬伸较长。即刀具的长径比较大。较大。2排屑困难排屑困难 孔加工容屑空间较小，很多情况下又为半孔加工容屑空间较小，很多情况下又为半封锁形状，排屑不畅。封锁形状，排屑不畅。3直观性差直观性差 切削过程的实践情况，操作者难以察看，往切削过程的实践情况，操作者难以察看，往往只能根据切屑的形状、运动等来间接判别加工情况。往只能根据切屑的形状、运动等来间接判别加工情况。4规格种类多规格种类多 孔加工

2、刀具多时定尺寸刀具，即刀具的孔加工刀具多时定尺寸刀具，即刀具的尺寸要与孔的尺寸相顺应。刀具的种类、规格依然繁多。尺寸要与孔的尺寸相顺应。刀具的种类、规格依然繁多。麻花钻 钻头是实心资料上加工孔的独一刀具钻头的种类很多，常钻头是实心资料上加工孔的独一刀具钻头的种类很多，常用的有扁钻、麻花钻中心钻及深孔钻等，其中尤以麻花钻最为典用的有扁钻、麻花钻中心钻及深孔钻等，其中尤以麻花钻最为典型。运用最为广泛。型。运用最为广泛。一、麻花钻的构造一、麻花钻的构造规范麻花钻主要由夹持部分和任务部分组成，规范麻花钻主要由夹持部分和任务部分组成，如图如图8-1所示。所示。倒锥构成了副偏角倒锥构成了副偏角三、规范麻花

3、钻的修磨与群钻1横刃方面横刃方面 横刃太长，引钻时不易定中心，钻横刃太长，引钻时不易定中心，钻削时容易使孔钻偏、甚至将钻头折断。同时横刃处的削时容易使孔钻偏、甚至将钻头折断。同时横刃处的前角为较大的负值，所以钻芯处的切削条件很差，轴前角为较大的负值，所以钻芯处的切削条件很差，轴向力大。向力大。1.规范麻花钻的缺陷规范麻花钻的缺陷 留意： 钻通孔时，当横刃切出瞬间轴向力忽然下降，其结果犹如忽然加大进给量一样，引起振动，甚至钻头折断。所以钻通孔时，在孔将钻通时需减小进给量，非自动控制机床应改机动为手动缓慢进给。2主切削刃方面主切削刃方面 主切削刃上各点前角主切削刃上各点前角的数值相差很大，外缘处偏

4、大，而在钻头直的数值相差很大，外缘处偏大，而在钻头直径径1/3范围内的前角小于零度，切削条件很差。范围内的前角小于零度，切削条件很差。再者麻花钻两条主切削刃过长，切削宽度大，再者麻花钻两条主切削刃过长，切削宽度大，各点切屑流出的速度和方向各异，切屑卷不各点切屑流出的速度和方向各异，切屑卷不紧，占空间大，排屑与冷却不利。紧，占空间大，排屑与冷却不利。3棱边方面棱边方面 棱边处无后角，且该处的棱边处无后角，且该处的切削速度最高，因此转角处磨损最快，是钻切削速度最高，因此转角处磨损最快，是钻头最薄弱的部位。头最薄弱的部位。二、麻花钻的几何参数1.麻花钻的参考系麻花钻的参考系麻花钻参考系平面及丈量平面

5、如图麻花钻参考系平面及丈量平面如图8-2所示。图中标注了基面、切削平面、正所示。图中标注了基面、切削平面、正交平面、假定任务平面和背平面，它们交平面、假定任务平面和背平面，它们的定义与前述车削中的规定一样。的定义与前述车削中的规定一样。为了确定钻头的几何角度还规定了三个丈量平面：为了确定钻头的几何角度还规定了三个丈量平面：1端平面：与钻头轴线垂直的投影面。端平面：与钻头轴线垂直的投影面。tpcpzp3柱剖面：过切削刃选定点作与钻头轴线平行柱剖面：过切削刃选定点作与钻头轴线平行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所构成的圆的直线，该直线绕钻头轴线旋转所构成的圆 2中剖面：经过钻头轴线与两主切削刃平行的中

6、剖面：经过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。平面。麻花钻的几何角度麻花钻的角度，可归纳为三类麻花钻的角度，可归纳为三类1、构造角度、构造角度 钻头设计时构成的角度，刃磨运用时不钻头设计时构成的角度，刃磨运用时不可改动其大小。可改动其大小。如螺旋角、副偏角、副后角如螺旋角、副偏角、副后角2、刃磨角度、刃磨角度 刃磨钻头时构成的角度，其大小可由刃磨刃磨钻头时构成的角度，其大小可由刃磨者控制。者控制。如如 钻头后角、顶角、横刃角度横刃前角、横刃后角、钻头后角、顶角、横刃角度横刃前角、横刃后角、横刃斜角横刃斜角3、推导角度、推导角度 不是由制造及刃磨构成不是由制造及刃磨构成 ，而是由角度间，而是由角度间

7、的几何关系推导出来的角度。的几何关系推导出来的角度。如前角、主偏角、刃倾角等。如前角、主偏角、刃倾角等。一麻花钻的构造角度一麻花钻的构造角度 1、螺旋角、螺旋角 指钻头刃带螺旋线上任一点的指钻头刃带螺旋线上任一点的切线与钻头轴线的夹角。图切线与钻头轴线的夹角。图8-3为刃带螺旋为刃带螺旋线展开图，切削刃上线展开图，切削刃上x点的螺旋角点的螺旋角可用下可用下式计算：式计算： Lrxx2tan式阐明，钻头外缘处的螺旋角最大，越接近钻芯，螺旋角越小。刃带式阐明，钻头外缘处的螺旋角最大，越接近钻芯，螺旋角越小。刃带处的螺旋角处的螺旋角普通为普通为2532。增大螺旋角可使前角增大，有利于。增大螺旋角可使

8、前角增大，有利于排屑，切削轻快，但钻头刚性差。排屑，切削轻快，但钻头刚性差。rx钻头选定点半径；钻头选定点半径； L螺旋槽导程螺旋槽导程2、倒锥构成了副偏角、倒锥构成了副偏角10r3、副后角、副后角 钻头的副后刀面是一条狭窄的圆柱刃带，因此钻头的副后刀面是一条狭窄的圆柱刃带，因此副后角副后角0o 钻头外径磨有向柄部方向递减的倒锥，从而构成了钻头外径磨有向柄部方向递减的倒锥，从而构成了副偏角。因倒锥量很小，故普通副偏角副偏角。因倒锥量很小，故普通副偏角二麻花钻的刃磨角度1、顶角、顶角2图图8-1 指两主切削刃在中剖面上投影指两主切削刃在中剖面上投影的夹角。顶角由刃磨获得，对钻头耐用度及钻削效率有

9、的夹角。顶角由刃磨获得，对钻头耐用度及钻削效率有较大影响。顶角越小，主切削刃越长，单位长度上的负较大影响。顶角越小，主切削刃越长，单位长度上的负荷减轻，轴向力减小，刀尖角增大，有利于散热。但顶荷减轻，轴向力减小，刀尖角增大，有利于散热。但顶角过小，那么钻尖强度减弱，切屑变薄，变形添加，扭角过小，那么钻尖强度减弱，切屑变薄，变形添加，扭矩增大，钻头易折断。普通麻花钻的顶角矩增大，钻头易折断。普通麻花钻的顶角2 =116120。2、后角 主切削刃上选定点的后角规定为柱剖面内后刀面与端平面之间的夹角，由刃磨获得。其大小也是变化的，从外缘到钻芯逐渐增大，如图8-5所示。 横刃由两后刀面相交而成，普通麻

10、花钻横刃近似直横刃由两后刀面相交而成，普通麻花钻横刃近似直线，横刃角度主要包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角，线，横刃角度主要包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角，如图如图8-6所示。在端平面中，横刃与主切削刃之间的夹所示。在端平面中，横刃与主切削刃之间的夹角为横刃斜角，为横刃长度。在刃磨钻头后刀面时，后角为横刃斜角，为横刃长度。在刃磨钻头后刀面时，后角越大，横刃斜角就越小，横刃越长。因此可经过察看角越大，横刃斜角就越小，横刃越长。因此可经过察看横刃斜角的大小来判别后角能否磨得适宜。普通横刃斜角的大小来判别后角能否磨得适宜。普通=5055。f3、横刃角度、横刃角度由于横刃经过钻头轴线，因此横刃上各点

11、的基面及切削平由于横刃经过钻头轴线，因此横刃上各点的基面及切削平面一样，因此有面一样，因此有90oooo =5060=3630 由于横刃的前角是绝对值很大的负值，因此横刃由于横刃的前角是绝对值很大的负值，因此横刃的切削条件很差，钻削时发生严重挤压，产生的轴向的切削条件很差，钻削时发生严重挤压，产生的轴向力约为钻削时总轴向力的力约为钻削时总轴向力的60%，因此横刃的存在对钻，因此横刃的存在对钻削不利。削不利。三麻花钻的推导角度1、刃倾角、刃倾角 图图8-4 刃倾角是在切刃倾角是在切削平面内主切削刃与基面的夹角。由于削平面内主切削刃与基面的夹角。由于主切削刃上各点的基面与切削平面的位主切削刃上各点

12、的基面与切削平面的位置不同，因此各点的刃倾角也是变化的。置不同，因此各点的刃倾角也是变化的。3、前角、前角 主切削刃上选定点的前角是在主切削刃上选定点的前角是在该点的正交平面内前刀面与基面之间的夹该点的正交平面内前刀面与基面之间的夹角。由于切削刃上各点的螺旋角、刃倾角、角。由于切削刃上各点的螺旋角、刃倾角、主偏角不同，所以各点的前角也不一样。主偏角不同，所以各点的前角也不一样。由图由图8-5可知，从外缘到钻芯前角由可知，从外缘到钻芯前角由+30逐渐减小至逐渐减小至-30。2、主偏角、主偏角 主切削刃上选定点的主偏角是主主切削刃上选定点的主偏角是主切削刃在该点基面上的投影与进给方向之间的切削刃在

13、该点基面上的投影与进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点基面位置不同，因夹角。由于主切削刃上各点基面位置不同，因此主偏角也不相等。当顶角确定后，主切削刃此主偏角也不相等。当顶角确定后，主切削刃上各点的主偏角也就随之确定。上各点的主偏角也就随之确定。 麻花钻的主偏角，从钻头外缘到中心逐渐减小。麻花钻的主偏角，从钻头外缘到中心逐渐减小。sro麻花钻主切削刃角度的变化规律图图8-7 钻削易产生的问题1、钻头发生咬死甚至折断、钻头发生咬死甚至折断1没有及时退钻没有及时退钻 2进给量太大进给量太大2、钻孔易钻偏、钻孔易钻偏1横刃长度较长，起钻时轴向力太大。不横刃长度较长，起钻时轴向力太大。不易定心易定心

14、2速度太低，轴向力太大速度太低，轴向力太大2.麻花钻的修磨方法 钻头的修磨是指在普通刃磨的根底上，在运用过程中可采用修钻头的修磨是指在普通刃磨的根底上，在运用过程中可采用修磨麻花钻的刃形及几何角度的方法，来充分发扬钻头的切削性能，磨麻花钻的刃形及几何角度的方法，来充分发扬钻头的切削性能，保证加工质量和提高效率。常用的修磨方法有以下几种。保证加工质量和提高效率。常用的修磨方法有以下几种。2修磨前刀面图修磨前刀面图8-9 修磨前刀面的目的是改修磨前刀面的目的是改动前角的分布，增大或减小前角，以满足不同的加工动前角的分布，增大或减小前角，以满足不同的加工要求。如加工黄铜、塑料时，为防止产生要求。如加

15、工黄铜、塑料时，为防止产生“扎刀景扎刀景象，应使外缘处的前角减小到象，应使外缘处的前角减小到510；钻胶木时，；钻胶木时，可减小到可减小到-5-10。1修磨横刃图修磨横刃图8-8 横刃切削条件差，规范方法横刃切削条件差，规范方法刃磨横刃长度为刃磨横刃长度为0.18倍的钻头直径。长度长且横刃前角倍的钻头直径。长度长且横刃前角是一较大的负前角。修磨横刃的目的是将横刃磨短、磨是一较大的负前角。修磨横刃的目的是将横刃磨短、磨锐。即增大钻尖部分的前角，缩短横刃的长度，以减小锐。即增大钻尖部分的前角，缩短横刃的长度，以减小轴向力。但留意横刃不宜都磨去，否那么定心不好。普轴向力。但留意横刃不宜都磨去，否那么

16、定心不好。普通为横刃长度的通为横刃长度的0.030.05。3修磨刃带图修磨刃带图8-10 修磨刃带的要求是减小刃带修磨刃带的要求是减小刃带宽度，磨出副后角，以减小刃带与孔壁的摩擦。这种修宽度，磨出副后角，以减小刃带与孔壁的摩擦。这种修磨方法适用于加工韧性资料或软金属，以提高加工外表磨方法适用于加工韧性资料或软金属，以提高加工外表质量。质量。 4修磨主切削刃图修磨主切削刃图8-11 修磨主切削刃的目的是修磨主切削刃的目的是改动刃形或顶角，其优点是增大刀尖角，提高刀尖的强改动刃形或顶角，其优点是增大刀尖角，提高刀尖的强度，改善刀尖的散热条件。度，改善刀尖的散热条件。5修磨分屑槽图修磨分屑槽图8-12 钻直径较大的韧性资料钻直径较大的韧性资料时，可在钻头的后刀面上交错磨出小狭槽时，可在钻头的后刀面上交错磨出小狭槽 ，使切屑变，使切屑变窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。3.群钻 群钻是针对规