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麻花钻的结构以及工作原理
麻花钻的结构以及工作原理 摘要：麻花钻原理-工艺-技术篇：对麻花钻的工作原理进行图解，让消费者能从图中充分了 解其结构和工作原理。以下内容由买购网整理，提供给您参考。 麻花钻的结构以及工作原理 在金属切削中，孔加工占很大比重。孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。本节介绍常用的几种孔加工刀具。 (一)麻花钻 1 ?麻花钻的结构要素 图7 —32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成 ltηβ M?√; It (1)工作部分 麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分 ①切削部分
麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7 - 33所示。而这两把 内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直 接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃一一横刃。因此麻花钻的切 削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃(如图7 —32b 所示)。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do (do为钻头直径)。为了提高 钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm 长度上为1.4~2.0mm。 (a)车内孔 ? 7-33钻孔与车内孔示意 两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2①，如图7 —34所示。标准麻花钻的锋角2①=118 °,此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2①〉118 则主切削刃呈凹形；若2ΦV 118 °,则主切削刃呈凸形。
②导向部分
磨钻头技巧
三尖七刃锐当先、 月牙弧槽分两边， 侧外刃再开槽， 横刃磨低、窄又尖。 群钻优于其它钻头的原因： 标准麻花钻60%的轴向阻力来自横刃，因横刃前角达-60°左右。“群钻”把麻花钻横刃磨去80%～90%，并形成两条内刃，内刃前角由-60°加大为0°～-10°，从而使轴向阻力减少50%左右，进给感觉特别轻快。 群钻再外直刃上刃磨出月牙槽，从而使分屑更细，排屑更流畅。钻孔时产生的环行筋，有利于钻头定心，保证钻孔“光”和“圆”。其钻矩降低30%左右，所以它可以用较大的进给量钻孔。 外刃锋角135°，内刃锋角120°，钻尖高0.06d，使它同时具备优良的钻薄板性能。 由于切削阻力小，定心准、稳，所以特别适合在手电钻上使用。 麻花钻对于机械加工来说，它是一种常用的钻孔工具。结构虽然简单，但要把它真正刃磨好，也不是一件轻松的事。关键在于掌握好刃磨的方法和技巧，方法掌握了，问题就会迎刃而解。我这里介绍一下对麻花钻的手工刃磨技巧。 麻花钻的顶角一般是118°，也可把它当作120°来看待。刃磨钻头主要掌握几个技巧： 1、刃口要与砂轮面摆平。 磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。 2、钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。 这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系，取60°就行，这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置，二者要统筹兼顾，不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角，或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。 3、由刃口往后磨后面。 刃口接触砂轮后，要从主切削刃往后面磨，也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮，而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。钻头切入时可轻轻接触砂轮，先进行较少量的
麻花钻
6.2.2 麻花钻（P101） 一、概述 （1）工艺范围 钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪孔、锪端面等。 （见P106、表6-1） （2）切削运动 ①主运动：钻头旋转运动（r/min ） ②进给运动：钻头轴向垂直进给（mm/r ） （3）加工精度 IT13～IT11 Ra12.5～Ra6.3μm 二、麻花钻的组成 1、柄部 （莫氏锥孔） 主 轴 ————莫氏锥柄＞（莫氏锥柄） 钻夹头（圆柱形）直 柄????? →→→→≤mm 12d 12mm d ※柄部作用： 夹持钻头、连接主轴、传递转矩与轴向力（进给）
2、颈部 （1）磨削钻头直径时的退刀槽。 （2）打印规格与厂标处。 3、工作部分 （1）导向部分 ①（两条）螺旋槽?容屑；排屑通道。 ②（两条）螺旋棱边（刃带）?钻头导向；保持圆的孔形。 （2）切削部分 切削刃）切削作用（内孔车刀主 、主切削刃圆锥面 后刀面螺旋面前刀面：切削刃形成的→? ?? ≈→→421 7→刃带（棱边）→导向（前大后小） 3→副切削刃→修光和导向 8→副后刀面（7） 5：横刃 ※两个后刀面的交线（一条横刃）。 ※切削条件差（V cmin ≈0；F f ↑；Q ↑）。
三、麻花钻的结构参数 1、d ：钻头直径，两刃带间的垂直距离。 ????? →→→擦。减少刃带与孔壁间的摩 前大后小） （～倒锥量＞后前mm 100 12.005.0d d 2、d 0：钻心（两旁为螺旋槽） ※d 0＝0.15d （mm ） ※前小后大（钻头轴向刚度↑）→正锥量→100 2 4.1～（mm ） 3、螺旋角β β：钻头刃带棱边螺旋线展开成的直线（斜边）与钻头轴线的夹角。 （1）主切削刃外径处（A 点） P r .2tan 1 -A πβ＝ 又：P ＝2π.r.tan β A P-钻头螺旋沟导程 （2）主切削刃钻心X 点： A 1 x 1-X r.tan .2.2tan P .2tan βπππβx r r -=＝ A 1 -X r.tan tan ββx r ＝ （3） ?? ?↓?→↑?→→min x x max A r βββββr 钻心孔 外径处
麻花钻结构点
1 麻花钻结构点 麻花钻是最常用的孔加工刀具，此类钻头的直线型主切削刃较长，两主切削刃由横刃连接，容屑槽为螺旋形(便于排屑)，螺旋槽的一部分构成前刀面，前刀面及顶角(2?)决定了前角γ的大小，因此钻尖前角不仅与螺旋角密切相关，而且受到刃倾角的影响。麻花钻的结构及几何参数见图1。 d:直径 ψ:横刃斜角 α:后角 β:螺旋角 ?:顶角 d:钻芯直径 l:工作部分长度 图1 麻花钻结构及切削部分示意图 图2 麻花钻切削时的受力分析 图3 钻芯直径d-刚度d o 关系曲线
横刃斜角ψ是在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角，ψ的大小及横刃的长短取决于靠钻芯处的后角和顶角的大小。当顶角一定时，后角越大，则ψ越小，横刃越长(一般将ψ控制在50°～55°范围内)。 2 麻花钻受力分析 麻花钻钻削时的受力情况较复杂，主要有工件材料的变形抗力、麻花钻与孔壁和切屑间的摩擦力等。钻头每个切削刃上都将受到f x、f y、f z三个分力的作用。 如图2所示，在理想情况下，切削刃受力基本上互相平衡。其余的力为轴向力和圆周力，圆周力构成扭矩，加工时消耗主要功率。麻花钻在切削力作用下产生横向弯曲、纵向弯曲及扭转变形，其中扭转变形最为显著。扭矩主要由主切削刃上的切削力产生。经有限元分析计算可知，普通钻尖切削刃上的扭矩约占总扭矩的80%，横刃产生的扭矩约占10%。轴向力主要由横刃产生，普通钻尖横刃上产生的轴向力约占50%～60%，主切削刃上的轴向力约占40%。以直径d=20mm麻花钻为例，在其它参数不变情况下改变钻芯厚度，从其刚度变化曲线(见图3)可以看出，随着钻芯直径d增加，刚度d o增大，变形量减小。由此可见，钻芯厚度增加明显增加了麻花钻工作时的轴向力，直接影响刀具切削性能，且刀具刚度的大小对加工几何精度也有影响。 由于普通麻花钻的横刃为大负前角切削，钻削时会发生严重挤压，不仅要产生较大轴向抗力，而且要产生较大扭矩。对于一些厚钻芯钻头，如抛物线钻头(g钻头)和部分硬质合金钻头(其特点之一是将钻芯厚度由普通麻花钻直径的11%～15%加大到25%～60%)等，其刚性较好，钻孔直线度好，孔径精确，进给量可加大20%。但钻芯厚度的增大必然导致横刃更长，相应增大了轴向力和扭矩，这样不仅增加了设备负荷，而且会对加工几何精度产生较大影响。此外，由于横刃与工件的接触为直线接触，当钻尖进入切削状态时，被加工孔的位置精度和几何精度难以控制。因此，在加工过程中为防止引偏，往往需要用中心钻预钻中心孔。 为解决上述问题，一般采用在横刃两端开切削槽的方法来减小横刃长度，减轻挤压，从而减小轴向力和扭矩。但在实际加工中，钻尖的负前角切削和直线接触方式定心性能差的问题并未从根本上得到解决。为此，人们一直在对钻尖形状进行不断研究和改进，s刃钻尖就是解决这一问题的较好方法之一。 3 s刃钻尖的分类及特点
麻花钻刃分析完整版
麻花钻刃分析集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
1.麻花钻的结构要素 图7-32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。 (1)工作部分 麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。 ①切削部分 麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7-33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此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7-32b所示)。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do(do为钻头直径)。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。 两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7-34所示。标准麻花钻的锋角2Φ=11 8°，此时两条主切削刃呈直线;若磨出的锋角2Φ>118°,则主切削刃呈凹形;若2Φ<118°，则主切削刃呈凸形。 ②导向部分 导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。 导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7-34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。 导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上为0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角。 (2)柄部 柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do<12mm常制成圆柱柄(直柄);钻头直径do>12mm常采用圆锥柄。 (3)颈部 颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。 2.麻花钻切削部分的几何角度 由图7-33所示，钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心(因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为)。 (1)基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7-35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7-35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
麻花钻几何角度和受力分析
一．麻花钻切削部分的几何角度 钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两 把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为）。 （1）基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点 的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。 ②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。
（2）主切削刃的几何角度（如图7-36所示） ①端面刃倾角 为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。如图7－36所示，其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。 ②主偏角 麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。
skill-1.麻花钻的几何角度和磨精度之间的关联
麻花钻的几何角度和磨精度之间的关联 ●麻花钻的几何角度 顶角2Φ，它是两主切削刃在中剖面内投影的夹角。顶角越小，则主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减轻，轴向力减小，这对钻头轴向稳定性有力。且外圆处的刀尖角增大，有利于散热和提高刀具耐用度。但顶角减小会使钻尖强度减弱，切屑变形增大的，导致扭矩增加。标准麻花钻顶角约为118°。HSS高速钢钻头：顶角一般是118度，有时大于130度、HM硬质合金钻头：顶角一般为140度;直槽钻常常为130度，三刃钻一般为150度。 ●前角 在正交平面内前刀面和基面间的夹角。主切削刃上任一选定点的前角与该点的螺旋角、主偏角、以及刃倾角的关系为tan=tan/sin+tancos 式 由于螺旋角从外径向钻心逐渐减小，刃倾角也逐渐减小(负值增大)，在主偏角一定时，前角变小，约由+30°减小到-30°，靠近钻头中心处切削条件很差。 ●后角 切削刃上任一点的后角，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量，而是在假定工作平面(进给剖面)内度量。在钻削过程中，实际起作用的是这个后角，同时测量也方便。 钻头的后角是刃磨得到的，刃磨时要注意使其外缘处磨得小些(约8°~10°)，靠近钻心处要磨得大些(约20°~30°)。这样刃磨得原因，是可以使后角与主切削刃前角的变化相适应，使各点的楔角大致相等，从而达到其锋利程度、强度、耐用度相对平衡，又能弥补由于钻头轴向进给运动而使刀刃上各点实际工作后角减少所产生的影响，同时还可改善横刃的工作条件。 ●主偏角和端面刃倾角
麻花钻主切削刃上选定点的主偏角，是在该点基面上主切削刃投影与钻削进给方向之间的夹角。由于麻花钻主切削刃上各点基面不同，各点的主偏角也随之改变。麻花钻磨出顶角2Φ后，各点的主偏角也就确定了，它们之间的关系为tan=tanΦcos式-选定点的端面刃倾角，它是主切削刃在端面中的投影与该点的基面之间的夹角。 由于切削刃上各点的刃倾角绝对值从外缘导钻心逐渐变大，所以切削刃上各点的主偏角也是外缘处大，钻心处小。 ●横刃角度 横刃是麻花钻端面上一段与轴线垂直的切削刃，该切削刃的角度包括横刃斜角、横刃前角、横刃后角. (1) 横刃斜角在端平面中，横刃与主切削刃之间的夹角。它是刃磨钻头时自然形成的，顶角、后角刃磨正常的标准麻花钻，后角越大，角越小。角减小会使横刃长度增大。 (2) 横刃前角由于横刃的基面位于刀具实体内，所以横刃前角为负值。 (3) 横刃后角横刃后角。 对于标准麻花钻，=-(54°~60°)，=30°~36°。故钻削时横刃处金属挤刮变形严重，轴向力很大。实验表明，用标准麻花钻加工时，约有50%的轴向力由横刃产生。对于直径较大的麻花钻，一般均需修磨横刃以减小轴向力
钻头各几何角度解释
①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。（2）主切削刃的几何角度，如图7-36所示①端面刃倾角为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。如图7－36所示，其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。 ②主偏角麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。③前角麻花钻的前角是正交平面内前刀面与基面间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，如图7－36所示。前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。④后角切削刃上任一点的后角，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量，而是在假定工作平面（进给剖面）内度量（见图7－36a）。在钻削过程中，实际起作用的是这个后角，同时测量也方便。钻头的后角是刃磨得到的，刃磨时要注意使其外缘处磨得小些（约8°~10°），靠近钻心处要磨得大些（约20°~30°）。这样刃磨的原因，是可以使后角与主切削刃前角的变化相适应，使各点的楔角大致相等，从而达到其锋利程度、强度、耐用度相对平衡；其次能弥补由于钻头的轴向进给运动而使刀刃上各点实际工作后角减少一个该点的合成速度角μ（见图7－36中f-f剖面）所产生的影响；此外还能改变横刃处的切削条件。（3）横刃的几何角度如图7-37所示①横刃前角由于横刃的基面位于刀具的实体内，故横刃前角为负值（约-45°~-60°），所以钻削时在横刃处发生严重的挤压而造成很大的轴向力。②横刃后角横刃后角≈90°-││ ，故≈30°~35°。③横刃主偏角＝90°。④横刃刃倾角=0°。⑤横刃斜角Ψ 横刃斜角是在钻头的端面投影中，横刃与主切削刃之间的夹角。它是刃磨钻头时自然形成的，锋角一定时，后角刃磨正确的标准麻花钻横刃斜角Ψ为47°~55°，而后角愈大则Ψ愈小，横刃的长度会增加。
麻花钻刃分析
1.麻花钻的结构要素 图7-32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。 (1)工作部分 麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。 ①切削部分 麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7-33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此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7-32b所示)。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do(d o为钻头直径)。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。 两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7-34所示。标准麻花钻的锋角2Φ=118°，此时两条主切削刃呈直线;若磨出的锋角2Φ>118°,则主切削刃呈凹形;若2Φ<118°，则主切削刃呈凸形。 ②导向部分 导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。
导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7-34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。 导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上为0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角。 (2)柄部 柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do<12mm常制成圆柱柄(直柄);钻头直径d o>12mm常采用圆锥柄。 (3)颈部 颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。 2.麻花钻切削部分的几何角度 由图7-33所示，钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心(因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为)。 (1)基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7-35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7-35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
麻花钻切削部分的几何角度
麻花钻切削部分的几何角度 由图7－33所示，钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻 心半径为）。（1）基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点 的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。 ②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。（2）主切削刃的几何角度，如图7 -36所示 ①端面刃倾角 为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。如图7－36所示，其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。
②主偏角 麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。 ③前角 麻花钻的前角是正交平面内前刀面与基面间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，如图7－36所示。前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。
麻花钻不同的角度对钻削的影响
麻花钻不同的角度对钻削的影响 麻花钻的前角和后角对钻削影响是最主要的，前角自钻头外缘到钻心逐渐减小，而后角自钻头外缘至钻心逐渐增大。下面我们来说说前角后角以及其他角度对于麻花钻工作中的影响。 （1）麻花钻的标注参考系 麻花钻具有较复杂的外形和切削部分：为了便于标注其几何参数、依据麻花钻的结构特点和工作时的运动特点，除基面、切削平面、正交平面外，还使用了端平面、柱剖面和中剖面，其定义如下。 端平面：与麻花钻轴线垂直平面。该平面也是切削刃上任意一点的背平面，并垂直与该店的基面。 柱剖面：主切削刃上任一点的柱剖面是通过该点，并以该点的回转半径为半径和以麻花钻轴线为轴心的圆柱面。它与该点的工作平面相切，并与基面在该店垂直。 中剖面：通过麻花钻轴线，并与两主切削刃相平行的轴向剖面。 （2）麻花钻的几何角度 1）顶角2Φ 它是两主切削刃在中剖面内投影的夹角。顶角越小，则主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减轻，轴向力减小，这对钻头轴向稳定性有力。且外圆处的刀尖角增大，有利于散热和提高刀具耐用度。但顶角减小会使钻尖强度减弱，切屑变形增大的，导致扭矩增加。标准麻花钻顶角约为118°。HSS高速钢钻头：顶角一般是118度，有时大于130度、HM硬质合金钻头：顶角一般为140度；直槽钻常常为130度，三刃钻一般为150度。 1）主偏角和端面刃倾角 麻花钻主切削刃上选定点的主偏角，是在该点基面上主切削刃投影与钻削进给方向之间的夹角。由于麻花钻主切削刃上各点基面不同，各点的主偏角也随之改变。麻花钻磨出顶角2Φ后，各点的主偏角也就确定了，它们之间的关系为： tan=tanΦcos 式(2-2) 选定点的端面刃倾角，它是主切削刃在端面中的投影与该点的基面之间的夹角。 由于切削刃上各点的刃倾角绝对值从外缘导钻心逐渐变大，所以切削刃上各点的主偏角也是外缘处大，钻心处小。 2）前角 在正交平面内前刀面和基面间的夹角。主切削刃上任一选定点的前角与该点的螺旋角、主偏角、以及刃倾角的关系为： tan=tan/sin+tancos 式（2-3） 由于螺旋角从外径向钻心逐渐减小，刃倾角也逐渐减小（负值增大），在主偏角一定时，前角变小，约由+30°减小到-30°，靠近钻头中心处切削条件很差。 3）后角 切削刃上任一点的后角，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量，而是在假定工作平面（进给剖面）内度量。在钻削过程中，实际起作用的是这个后角，同时测量也方便。 钻头的后角是刃磨得到的，刃磨时要注意使其外缘处磨得小些（约8°~10°），靠近钻心处要磨得大些（约20°~30°）。这样刃磨得原因，是可以使后角与主切削刃前角的变化相适应，使各点的楔角大致相等，从而达到其锋利程度、强度、耐用度相对平衡，又能弥补由于钻头轴向进给运动而使刀刃上各点实际工作后角减少所产生的影响，同时还可改善横刃
麻花钻角度
麻花钻角度 麻花钻主要有前角和后角，这两个角对钻削影响很大，前角自钻头外缘到钻心逐渐减小，而后角自钻头外缘至钻心逐渐增大。 （1）麻花钻的标注参考系 麻花钻具有较复杂的外形和切削部分：为了便于标注其几何参数、依据麻花钻的结构特点和工作时的运动特点，除基面、切削平面、正交平面外，还使用了端平面、柱剖面和中剖面，其定义如下。 端平面：与麻花钻轴线垂直平面。该平面也是切削刃上任意一点的背平面，并垂直与该店的基面。 柱剖面：主切削刃上任一点的柱剖面是通过该点，并以该点的回转半径为半径和以麻花钻轴线为轴心的圆柱面。它与该点的工作平面相切，并与基面在该店垂直。 中剖面：通过麻花钻轴线，并与两主切削刃相平行的轴向剖面。 （2）麻花钻的几何角度 1）顶角2Φ 它是两主切削刃在中剖面内投影的夹角。顶角越小，则主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减轻，轴向力减小，这对钻头轴向稳定性有力。且外圆处的刀尖角增大，有利于散热和提高刀具耐用度。但顶角减小会使钻尖强度减弱，切屑变形增大的，导致扭矩增加。标准麻花钻顶角约为118°。HSS高速钢钻头：顶角一般是118度，有时大于130度、HM硬质合金钻头：顶角一般为140度；直槽钻常常为130度，三刃钻一般为150度。 图2-4 钻头的刃倾角、主偏角k、前角、后脚a 1）主偏角和端面刃倾角 麻花钻主切削刃上选定点的主偏角，是在该点基面上主切削刃投影与钻削进给方向之间的夹角。由于麻花钻主切削刃上各点基面不同，各点的主偏角也随之改变。麻花钻磨出顶角2Φ后，各点的主偏角也就确定了，它们之间的关系为 tan=tanΦcos 式(2-2) ----选定点的端面刃倾角，它是主切削刃在端面中的投影与该点的基面之间的夹角。 由于切削刃上各点的刃倾角绝对值从外缘导钻心逐渐变大，所以切削刃上各点的主偏角也是外缘处大，钻心处小。 2）前角 在正交平面内前刀面和基面间的夹角。主切削刃上任一选定点的前角与该点的螺旋角、主偏角、以及刃倾角的关系为 tan=tan/sin+tancos 式（2-3）
麻花钻的结构以及工作原理
麻花钻的结构以及工作原理 麻花钻的结构以及工作原理 在金属切削中，孔加工占很大比重。孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。本节介绍常用的几种孔加工刀具。 （一）麻花钻 1．麻花钻的结构要素 图7－32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。 （1）工作部分 麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。 ①切削部分
麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7－33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此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7－32b 所示）。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do（do为钻头直径）。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。 两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7－34所示。标准麻花钻的锋角2Φ＝118°，此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2Φ＞118°,则主切削刃呈凹形；若2Φ＜118°，则主切削刃呈凸形。 ②导向部分
导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。 导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7－34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。 导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上 0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角。 （2）柄部 柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do＜12mm常制成圆柱柄（直柄）；钻头直径do＞12mm常采用圆锥柄。 （3）颈部
麻花钻几何角度和受力分析.
一．麻花钻切削部分的几何角度钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为）。 （1）基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。 ②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。
（2）主切削刃的几何角度（如图7-36所示） ①端面刃倾角 为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。如图7－36所示，其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。 ②主偏角 麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。