麻花钻加工的技术参数转速进给量
钻头几何形状参数对切削性能的影响
钻头几何形状参数对切削性能的影响张晋;彭彦平;孙秋花;张伟【摘要】It is significance to examine the relationship of the materials and the geometry because there are numerous kinds of bits and materials. Six kinds of drills with different geometry parameters were designed to drill the 45 steel materials. The axial thrust, the torque, the shape of the chips, the machining efficiency, the precision and the surface roughness of the holes were investigated to obtain a group of ideal data, which provides a way to experiment and analyze for drill bits' optimal design.%钻头和被加工材料的种类繁多,通过实验来确定不同的被加工材料与钻头几何形状参数之间对应关系的规律.用自行设计的6种不同几何形状参数的钻头,对45号钢材料进行钻孔加工实验,对钻孔时的轴向力、扭矩、切屑形状和孔的加工精度、表面粗糙度等进行了分析研究,确定了一组针对45号钢材料钻孔较为理想的钻头几何形状参数,为钻头几何形状参数优化设计提供了实验和分析方法.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】3页(P278-280)【关键词】麻花钻;几何参数;切削性能;切削刃【作者】张晋;彭彦平;孙秋花;张伟【作者单位】大连工业大学机械工程及自动化学院,辽宁大连116034;大连工业大学机械工程及自动化学院,辽宁大连116034;大连工业大学机械工程及自动化学院,辽宁大连116034;大连工业大学机械工程及自动化学院,辽宁大连116034【正文语种】中文【中图分类】TG713.10 引言刀具几何参数的设计一般要考虑如下诸多因素:工件材料、刀具材料及刀具基本类型、加工条件、刀具锋利性与强度的关系等[1]。
拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计
拨叉(831008)的加工工艺及钻20孔的夹具设计本文描述了CA6140车床拨叉（型号）零件的机械加工工艺规程及加工φ20孔的钻床夹具设计。
首先介绍了课程设计的重要性和个人的期望。
然后对零件进行了分析，包括零件的作用和材料特性，以及加工表面之间的位置要求。
接着设计了工艺规程，包括毛坯的制造形式和基面的选择。
最后介绍了钻床夹具的设计和加工工艺过程综合卡片。
在零件的分析部分，对拨叉的作用和结构进行了详细介绍，并提出了加工表面位置精度要求。
在工艺规程设计部分，选择了木摸手工砂型铸件毛坯，并选用铸件尺寸公差等级为CT-12.在钻床夹具设计部分，设计了一种可靠的夹具，并提供了加工工艺过程综合卡片，以确保加工精度和效率。
1.粗、精加工基准的选择为了保证零件的加工精度和装夹准确方便，我们需要选择合适的基准。
根据“基准重合”原则和“基准统一”原则，我们以粗加工后的上底面为主要的定位精基准，以两个小头孔外圆柱表面为辅助的定位精基准。
2.制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求，以及加工方法所能达到的经济精度，在生产纲领已确定的情况下，我们考虑采用万能性机床配以专用工卡具，并尽量使工序集中来提高生产率。
除此之外，还应当考虑经济效果，以便使生产成本尽量下降。
根据《机械制造工艺设计简明手册》，我们选择以下工艺路线方案：1.粗、精铣Φ32的上端面，以Φ32的外圆面为粗基准，采用X51立式铣床加专用夹具；2.钻、扩、铰、精铰Φ20孔，以Φ32的上端面为基准，采用Z525立式钻床加专用夹具；3.粗、精铣Φ32和Φ72的下端面，以Φ32的内圆面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；4.粗、精铣Φ72的上端面，以Φ32的下端面为基准。
采用X51立式铣床加专用夹具；5.铣断，采用X60卧式铣床加专用夹具；6.粗、精镗Φ50孔，以Φ32的下端面为基准；7.钻Φ4通孔，钻M6孔；8.用三面刃铣刀铣斜槽面；3.机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定针对“CA6140车床拨叉”零件材料为HT200，硬度200HBW，毛坯重量1.2KG，生产类型大中批量，铸造毛坯的情况，我们需要确定各加工表面的机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸。
钻孔、扩孔、锪孔加工工艺编程
6．4 钻孔、扩孔、锪孔加工工艺编程6．4．1 实体上钻孔加工用钻头在实体材料上加工孔的方法，称为钻孔。
钻削时，工件固定，钻头安装在主轴上做旋转运动(主运动)，钻头沿轴线方向移动(进给运动)。
在实体上钻孔刀具有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等。
1．实体上钻孔加工刀具⑴麻花钻麻花钻是一种使用量很大的孔加工刀具。
钻头主要用来钻孔，也可用来扩孔。
麻花钻如图6-4-1(a)所示，柄部用于装夹钻头和传递扭矩,工作部分进行切削和导向。
图6-4-1麻花钻①柄部:根据柄部不同，麻花钻有莫氏锥柄和圆柱柄两种。
直径为0.1～20㎜的麻花钻多为圆柱柄，可装在钻夹头刀柄上(如图6-4-1a所示)。
直径为8～80 mm 的麻花钻多为莫氏锥柄，可直接装在带有莫氏锥孔的刀柄内，刀具长度不能调节(如图6-4-1b所示)。
中等尺寸麻花钻两种形式均可选用。
②工作部分工作部分又分为导向部分及切削部分。
导向部分:麻花钻导向部分起导向、修光、排屑和输送切削液作用，也是切削部分的后备。
切削部分: 如图6-4-1d所示：麻花钻的切削部分有两个主切削刃、两个副切削刃和一个横刃。
两个螺旋槽是切屑流经的表面，为前刀面；与孔底相对的端部两曲面为主后刀面；与孔壁相对的两条刃带为副后刀面。
为了提高麻花钻钻头刚性，应尽量选用较短的钻头，但麻花钻的工作部分应大于孔深，以便排屑和输送切削液。
图6-4-2钻引正孔刀具2．钻引正孔刀具在加工中心上钻孔，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，因此一般钻深控制在直径的5倍左右之内。
一般在用麻花钻钻削前，要先用中心钻，或刚性好的短钻头，打引正孔，用以准确确定孔中心的起始位置，并引正钻头，保证Z向切削的正确性。
如图6-4-2所示刀具为常用于钻削引正孔的刀具，图6-4-2a是中心孔钻头，图6-4-2b刀尖角为一定角度的点钻，图6-4-2c是球头铣刀，球头面上具有延伸到中心的切削刃。
引正孔钻到指定深度后，不宜直接抬刀，而应有孔底暂停的动作，对引导面进行修磨（常常用G82循环加工引正孔）。
DEFORM钻削
第十二章钻削本章导读：钻削加工是孔加工的一种基本方法，在航空航天、汽车制造、电子等领域中的应用非常广泛，孔加工量约占机械加工总量的30%。
钻削力、钻削温度等参数对钻削加工性能有着重要的影响，因此有必要对钻孔机理进行深入的研究，模拟钻削过程对生产加工制造具有指导性意义。
Dform-3D自带有模拟钻削过程的模块，方便用户设置前处理参数。
本章在钻削模块中进行了钻削过程的模拟，并总结了钻削模拟过程中易出现的问题和解决方法。
12.1 钻削模块简介用户进入钻削模块后，只需根据提示输入模拟所需的参数即可。
该过程包括进入钻削前处理界面、设置钻削运动参数、添加钻头及工件模型、划分网格、设置模拟参数、生成数据、模拟运算、后处理。
12.2前处理本章对标准麻花钻钻孔过程进行了模拟，加工参数为：钻头直径d=6mm，转速n=1000r/min，进给量f=0.3mm/rev。
麻花钻材料为WC硬质合金，工件材料为AISI-1045（对应国标牌号为45号钢）。
12.2.1 新建项目打开DEFORM-3D软件，进入DEFORM-3D主界面，单击【File】→【New Problem】，选择【Guided templates】中的【Machining[Cutting]】，SI单位制，如图12-1所示。
图12-1 新建项目单击【Next>】,默认存储位置。
Problem name定义为Drilling，单击【Finish】进入切削加工前处理界面,如图12-2所示。
图12-3 前处理界面12.2.2 钻削参数设置Project name（项目名）默认，确定单位制为SI,单击【Next>】,Operation Name默认。
单击【Next>】，加工方式选择钻削【Drilling】，如图12-3所示。
图12-4 选择加工方式单击【Next>】对钻削运动参数进行设置，本例中设置n=1000r/min,进给量f=0.3mm/r，如图12-4所示。
课题四 钳工基本操作知识
薄板群钻
刃磨薄板钻头
3、硬质合金钻头
由于高速切削的发 展，硬质合金钻头也得 到了广泛的应用。硬质 合金钻头是在钻头切削 部分嵌焊一块硬质合金 刀片，如图所示。它适 用于高速钻削铸铁及钻 高锰钢、淬硬钢、玻璃 等坚硬材料。硬质合金 刀片材料是碳化钨类 YG8。使用硬质合金钻 头时，进给量要小一些， 以免刀片碎裂，两切削 刃要磨得对称。
麻花钻的刃磨要求
• 根据加工材料的材质，刃磨出正确的顶角2κr，钻削一
般中等硬度的钢和铸铁时，2κr =116°～118°
• 两条主切削刃必须关于轴线对称，即长度应相等，它们
与轴线的夹角也应相等，主切削刃应成直线 • 后角应刃磨适当，以获得正确的横刃斜角ψ，一般 ψ=50°～55° • 主切削刃，刀尖和横刃应锋利，不允许有钝口、崩刃
（2）标准麻花钻的切削角度
1）确定麻花钻切削角度的辅助平面 麻花钻主切削刃上任意一点的基面、 切削平面和主截面的相互位置，三者互相 垂直。 ①基面 切削刃上任一点的基面是通过该点并 与该点切削速度方向垂直的平面，实际上 是过该点与钻心连线的径向平面。
②切削平面 麻花钻主切削刃上任一点的切削平面，是 由该点的切削速度方向与该点切削刃的切线所构 成的平面。标准麻花钻主切削刃为直线，其切线 就是钻刃本身。 ③正交平面 通过主切削刃上任一点并垂直于切削平面和 基面的平面为主截面。 ④柱剖面 通过主切削刃上任一点作与钻头轴线平行 的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆 柱 面的切面即为柱截面。
（4）标准麻花钻的修磨
为延长钻头的寿命、提高切削性能和 钻削效率，通常要对切削部分进行修磨。 修磨措施主要包括： 1)磨短横刃并增大靠近钻心处的前角， 以减小轴向抗力和刮削现象，提高钻头的 定心作用和切削的稳定性，是最基本的修 磨方式；
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→⎭⎬⎫≈→→4217→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 10012.005.0d d2、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→10024.1～（mm ） 3、螺旋角ββ：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）Pr.2tan 1-A πβ＝ 又：P ＝2π.r.tan βAP-钻头螺旋沟导程 （2）主切削刃钻心X 点：A 1x1-X r.tan .2.2tan P .2tan βπππβx r r -=＝ A1-X r.tan tan ββxr ＝（3）⎩⎨⎧↓⇒→↑⇒→→minx x max A r βββββr 钻心孔 外径处 （4）→β实际上是钻头假定工作平面内的进给前角（γfx =β，见后面讲解）∴⎩⎨⎧↑↑最小、切削最差 钻心处 最大、切削轻快 外径处 fx min fx max fx γβγβγβ四、麻花钻的几何参数 1、基面与切削平面（图6－9） （1）基面P r ：rA C P V A 基面 平面垂直的②且与该点平面在内的轴线点与钻头①过⇒⎭⎬⎫（2）切削平面P sSA rA P P A ⇒⇒⎭⎬⎫并垂直于基面②与主切削刃相切 点 ①过 见P11，还有： （3）P o 正交平面 （4）P f 进给平面（5）P p 背平面（复习P11）各点基面均不同。
工件最大直径φ10mm,工作行程300-300-70的中小型数控多工位立式钻床
目录第三章机械传动部件设计 (8)1切削力的计算 (8)2主轴齿轮传动方案确 (10)3主轴结构设计及计算 (15)4纵向进给运动的分析及计算 (18)5横向进给运动的分析及计算 (22)6Z向进给运动的分析及计算 (25)7齿轮强度校核 (28)8回转工作台运动的分析及计算 (30)9齿轮强度校核 (33)10滑动导轨的结构 (35)第四章数控系统设计 (43)1确定机床控制系统方案 (43)2单片机型号的选用 (43)3存储器的选用、扩展及连接 (45)4地址锁存器 (46)5键盘与显示接口电路 (46)6 8255与8031的连接 (59)7步进电机接口电路 (61)8总程序流程框图 (64)第三章机械传动部件设计由于电机工作时，其负载阻力有切削力、摩察阻力、惯性力，只有克服这些阻力，才能正常启动及运行。
因此要对进给系统进行必要的设计及计算。
3.1. 切削力的计算3.1.1、要求加工的最大孔为d=10mm,刀具为高速钢麻花钻（以磨损）。
工=0.638GPa）；灰铸铁190HBS。
加工精度为：IT8∽IT10级件材料为45井钢（бb以下孔初加工。
3.1.2、确定切削力和扭矩：3.1.2.1、计算：（1）、当工件材料为 45井钢时，根据以知条件查《机械加工工艺手册》表2.4-38高速钢钻头钻孔时的进给量知：10mm钻头初加工的进给量为0.22∽0.28。
由表2.4-41高速钢钻头切削时切削速度、扭矩及轴向力可选取进给量的两极限值f=0.08mm/r∽0.30mm/r,对应的它们的切削速度为V=0.99m/s∽0.43m/s,则由10000nd v π=得 01000d vn π=钻头或工件的转速s r d n /53.3199.0100001=⨯=πs r d n /69.1343.0100002=⨯=π由《金属切削刀具》计算钻头轴向力F 和扭矩T 的经验公式及表3-1麻花钻轴向力和扭矩表达式中的系数、指数及修正系数可知：F y XF F K fd C F F081.9= （1）M y XM M K f d C T M 081.9= （2） 3102-=n m T P π （3）其中对于钢бb =0.638GPa C F =61.2 X F =1.0 Y F =0.7 C M =0.0311 X M =2.0 Y M =0.8 K F =K Fm K Fw K M =K Mm K Mw 对于已磨损钻头K Mw =1 K Fw =1工件材料K Mm =K Fm = 75.0637.0⎪⎭⎫ ⎝⎛b σ=0.98938则最小进给量f=0.08mm/rF 1=9.81×61.2×10×0.080.7×0.98938×1=1013.79N T 1=9.81×0.0311×102×0.080.8×0.98938×1=4.0Nm P M1=2×3.14×4.0×31.53×10-3=0.79Kw 最大进给量f=0.30mm/rF 2=9.81×61.2×10×0.300.7×0.98938×1=2557.22N T 2=9.81×0.0311×102×0.300.8×0.98938×1 =11.52NmP M2=2×3.14×11.52×13.69×10-3=0.99Kw（2） 当工件材料为 灰铸铁HB190时，根据以知条件查《机械加工工艺手册》表2.4-41高速钢钻头钻孔时的进给量知：10mm 钻头初加工的进给量为0.22∽0.28。
钻头刃磨知识总汇-麻花钻及群钻(免费)
以φ12mm高速钢麻花钻头，刃磨成基本 群钻刃型为例，（这种刃型可钻削低、中、 高碳钢；合金钢及耐酸不锈钢（1Cr18Ni9Ti ）等各类黑色和有色金属材料）。
四、基本群钻刃型快速刃磨顺序及方法
1．磨尖高：
要求：从市埸购来的麻花钻头，其外锋角2φ118º±2º，将其钻尖高磨至≈H/2。 目的：减少后续的刃磨量和时间。
5．磨内刃：
要求：内刃宽度磨至弧刃全长≈l/2，同时须产生内刃前角γτ、≈–5º~–10º、内刃斜角 K≈20º~30º、横刃长B≈0.04~0.07mm（图15–1）。 目的：使内刃前角γτ负值减至最小，加之横刃长减短，钻削时轴向力就小得多，从 而给大进给量创造了条件。
方法：钻心前刀面磨削点为砂轮 外圆中心与其侧面相交处。①钻 头尾部抬高与砂轮磨削点呈15º～ 25º夹角；②左手抓住钻尾，其中 指按在砂轮机上某一点定位，右 手拇指和食指抠住钻头前端两螺 旋沟槽；③在摆出以上位置后， 右手将钻头后面的螺旋槽逐渐靠 上砂轮磨削点，与此同时左手微 松，右手扭住钻头作顺时针方向 缓慢转动刃磨，当磨至近横刃时， 观察砂轮磨削点与钻头前刀面呈 ≈15º～20º时，右手将钻心向砂轮 侧面作一直线微量进给，使内刃 斜角τ产生并同时缩短横刃。微松， 将钻头旋转180º，仍在原位置，按 上述动作刃磨另一侧内刃。在刃 磨的全过程中，身体站位与手指 的定位点不变，
3
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，先进行较少量的刃磨，并注意观察火花的均 匀性，及时调整手上压力大小，还要注意钻头的 冷却，不能让其磨过火，造成刃口变色，而至刃 口退火。发现刃口温度高时，要及时将钻头冷却。