第七章鉆削與鉆頭

第七章鉆削與鉆頭本章內(nèi)容

7.1麻花鉆

7.2鉆削原理

7.3鉆頭的修磨

7.4先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介

7.5深孔鉆本章內(nèi)容7.1麻花鉆基本要求：（1）掌握麻花鉆的結(jié)構(gòu)組成及幾何角度；（2）了解鉆削基本規(guī)律、鉆削力和功率；（3）合理選用鉆削用量。

機(jī)械加工中的孔加工刀具分為兩類：一類是在實(shí)體工件上加工出孔的刀具，如扁鉆、麻花鉆、中心鉆及深孔鉆等；另一類是對工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，如擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀及鏜刀等?？准庸さ毒叩墓餐攸c(diǎn)：刀具工作部分處于加工表面包圍之中，刀具的強(qiáng)度、剛度及導(dǎo)向、容屑及冷卻潤滑等都比切削外表面時問題更突出。

基本要求：機(jī)械加工中的孔加工刀具分為兩類：一類是在麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刀槽孔加工工具。7.1麻花鉆麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刀槽孔加工工具。7.1工作部分由導(dǎo)向部分和切削部分組成。①導(dǎo)向部分鉆頭螺旋槽部分，徑向尺寸決定了鉆頭直徑do，直徑向尾部方制造成倒錐，前大后小，倒錐量為0.05/100～0.12/100，螺旋槽是排屑通道，兩條棱邊起導(dǎo)向作用，兩條螺旋形刃瓣中間由鉆芯相連，以保持刃瓣連接強(qiáng)度，鉆芯直徑de=0.125do～0.15do，并從切削部分到尾部方向制成正錐（前小后大），導(dǎo)向部分也是鉆頭的備磨部分。一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)1.麻花鉆的結(jié)構(gòu)組成麻花鉆由裝夾部分、工作部分和切削部分所組成。

柄部用以裝夾并傳遞鉆削力和扭矩。鉆頭直徑小于13mm時，通常采用圓柱柄；鉆頭直徑在12mm以上時采用圓錐柄；扁尾是為防止鉆柄打滑和供斜鐵將錐柄從鉆套中取出。頸部用來連接柄部和工作部，并供磨外徑時砂輪退刀和打鉆頭標(biāo)記。②切削部分由兩個螺旋形前刀面，兩個經(jīng)刃磨獲得的后刀面、兩個圓柱形的副后刀面（棱邊）組成。前刀面與后刀面的交線形成形成橫刃。工作部分由導(dǎo)向部分和切削部分組成。柄部用以裝夾并傳直柄錐柄直柄錐柄麻花鉆切削部分的名稱術(shù)語1.兩前面螺旋槽靠近切削刃的那部分面。2.兩后面

在鉆尖上與被加工表面相對的面。有兩個后面，每個又可分為第一后面和第二后面。3.兩副后面副后面就是刃帶棱面。4.橫刃兩后面相交成的刃口。5.主切削刃前面與后面相交成的刃口。普通麻花鉆有兩條。6.副切削刃前面與刃帶的相交線，即刃帶邊緣刃。1-前面2、8-副切削刃(棱邊)3、7一主切削刃4、6-后面5一橫刃9一副后面

麻花鉆切削部分的名稱術(shù)語1.兩前面1-前面2、81.螺旋槽

或稱刃溝，鉆體上螺旋形溝槽。作用有：排屑，容屑，切削液流入的通道。2.刃瓣

鉆體上外緣未切出刃溝的部分。3.刃背

刃瓣上低于刃帶的外緣表面。作用：在鉆體的外圓上減小直徑，以與孔壁形成徑向間隙，防止摩擦，提高加工精度，降低切削力。導(dǎo)向部分麻花鉆導(dǎo)向部分的名稱術(shù)語(不介紹)1.螺旋槽導(dǎo)向部分麻花鉆導(dǎo)向部分的名稱術(shù)語(不介紹)4.刃帶或稱棱邊，即鉆頭的副后面。5.后背棱后面與刃背的相交棱線。6.后溝棱后面與螺旋槽的相交棱線。7.尾根棱或稱溝背棱，刃瓣上刃背與螺旋槽的相交棱線。8.尾根轉(zhuǎn)點(diǎn)尾根棱、后背棱和后溝棱三棱的匯交點(diǎn)。9.鉆芯連接二刃瓣鉆體中心部分。由以上的相關(guān)術(shù)語，可以將麻花鉆參加切削的主要部分歸納為“一尖、三刃”，“一尖”即鉆心尖，“三刃”即兩主切削刃，一橫刃。4.刃帶由以上的相關(guān)術(shù)語，可以將麻花鉆參加切削的主要部分歸2、麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)1.鉆頭直徑d：切削部分測量的兩刃帶間距離。2.鉆徑倒錐：遠(yuǎn)離切削部分的直徑逐漸做小，以減少刃帶與孔壁的摩擦。相當(dāng)于副偏角。倒錐量一般取0.03-0.12mm/100mm。3.鉆芯直徑：兩刃溝底相切圓的直徑。影響鉆頭剛性與容屑截面.4.螺旋角ω：刃帶棱邊螺旋線展開成直線與鉆頭軸線的夾角。上式表明：鉆頭越靠近中心處螺旋角越小。增大螺旋角使前角增大，有利于排屑，使切削輕快，但鉆頭剛性變差。2、麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)1.鉆頭直徑d：切削部分測量的兩刃帶間5.刃帶寬度f：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）的方向上測量的刃帶的寬度。6.刃背直徑q：鉆體刃瓣上刃背的直徑值，和刃帶高度的關(guān)系是：q=d-2c。7.刃瓣寬度B：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）測得的刃帶邊緣刃（即副切削刃）與刃瓣尾根棱之間的長度。8.切削刃高度差H：在給定的位置半徑上，相對于鉆頭端平面測得的兩切削刃的軸向位移。9.橫刃長度b：指在鉆頭端視圖中的橫刃的長度值。5.刃帶寬度f：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）的方向上測量的二、麻花鉆的幾何角度1、鉆頭角度參考系1）基面——削刃某選定點(diǎn)包含鉆頭軸線的平面

2）切削平面——過切削刃某選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面。

3）正交平面——過切削刃某選定點(diǎn)并同時垂直于基面、切削平面。二、麻花鉆的幾何角度1、鉆頭角度參考系增加測量平面：端平面Pt:與鉆頭軸線垂直的投影面。中剖面Pc:過鉆頭軸線與兩主切削刃平行的平面。柱剖面Pz:切削刃選定點(diǎn)作與鉆頭軸線平行的直線，該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)形成的圓柱面。

增加測量平面：1．原始鋒角2Φ0：鉆尖兩原始主刃母線的夾角，即兩主切削刃在基面上投影的夾角。2．使用鋒角2Φ：簡稱鋒角（頂角），是兩實(shí)際主刃在中斷面投影中的夾角。3．橫刃斜角Ψ：在鉆尖的端視圖上，中斷面與橫刃的的鈍夾角。2、刃磨角度：1．原始鋒角2Φ0：鉆尖兩原始主刃母線的夾角，即兩主切削刃在6．外緣后角αf：主切削刃靠刃帶轉(zhuǎn)角處，在柱斷面中表示的后角。后角是在以鉆頭軸線為軸心的圓柱面的切平面內(nèi)測量的切削平面與主后刀面之間的夾角。切削刃上任一點(diǎn)x處的后角用αfx

表示。

由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切削時因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生很大的軸向力。對于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。6．外緣后角αf：主切削刃靠刃帶轉(zhuǎn)角處，在柱斷面中表示的后角普通麻花鉆只需刃磨兩個后面，控制三個角度：頂角2Φ，橫刃斜角Ψ，外緣后角αf。小直徑的鉆頭,ψ角度允許較大,橫刃斜角ψ數(shù)值與鉆頭中心處切削刃后角關(guān)系密切,一般通過測量ψ來控制橫刃后角.

刃磨鉆頭后面時，要控制鉆頭中心部位后角：越靠近鉆頭中心，后角磨的越大。目的有兩個：

1.使得橫刃能獲得較大前角，增加橫刃的鋒利程度。

2.使得切削刃各點(diǎn)工作后角相差較少。普通麻花鉆只需刃磨兩個后面，控制三個角度：3、橫刃角度分析結(jié)論：橫刃斜角、頂角鉆心后角相互制約……當(dāng)后角磨得偏大時，橫刃斜角越大，橫刃長度bψ增大。橫刃由兩個主后刀面相交形成,近似直線,以鉆頭軸線為分界線,將橫刃分為兩段四個區(qū)域.橫刃的長度3、橫刃角度分析結(jié)論：橫刃斜角、頂角鉆心后角相互制約……當(dāng)后4、主切削刃角度分析

由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同的，由外緣向中心逐漸減小。所以鉆頭切削刃各點(diǎn)的螺旋角、刃傾角、前角和主偏角都不同。其換算關(guān)系詳見表7-1。4、主切削刃角度分析由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且5、幾何角度小結(jié)5、幾何角度小結(jié)1．主運(yùn)動。麻花鉆的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為主運(yùn)動。鉆削時通常以鉆頭外緣轉(zhuǎn)點(diǎn)處的速度作為鉆削速度，其計(jì)算公式如下：式中：d---鉆頭直徑（mm）n---鉆頭轉(zhuǎn)速（rev/min）2．進(jìn)給運(yùn)動。加工時鉆頭的軸向移動稱為進(jìn)給運(yùn)動。通常用進(jìn)給速度vf或進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz來表示。其計(jì)算公式如下：式中，Z為齒數(shù)，對普通麻花鉆來說，Z=2。n為鉆頭轉(zhuǎn)速。3．主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的合成。第二節(jié)鉆削原理1．主運(yùn)動。麻花鉆的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為主運(yùn)動。鉆削時通常以鉆頭外緣

1.鉆削用量鉆削背吃刀量（mm）每刃進(jìn)給量（mm／z）鉆削速度（m／min）2.切削層參數(shù)鉆削厚度（mm）鉆削寬度（mm）每刃切削層公稱橫截面積／齒（mm2）材料切除率(mm3

／min)一、鉆削用量與切削層參數(shù)1.鉆削用量鉆削背吃刀量（mm）2.切削層參數(shù)鉆削厚度（二、鉆削過程特點(diǎn)

1.鉆削變形特點(diǎn)與切屑形狀

鉆削在半密閉空間內(nèi)進(jìn)行，橫刃的切削角度不理想，故切削變形較為復(fù)雜：

1）鉆心處切削刃前角為負(fù)——刮削擠壓，切屑呈粒狀并被壓碎；

2）鉆心橫刃區(qū)域工作后角為負(fù)——楔劈擠壓，軸向力增加；

3）主切削刃各點(diǎn)前角、刃傾角不同——使切屑變形、卷曲、流向也不同，排屑困難；

4）鉆頭刃帶無后角,與孔壁摩擦——加工塑性材料容易產(chǎn)生積屑瘤。二、鉆削過程特點(diǎn)1.鉆削變形特點(diǎn)與切屑形狀鉆削在

2.鉆削力

鉆頭每一切削刃都產(chǎn)生切削力，包括（1）切向力（主切削力）：當(dāng)左右刃對稱時，構(gòu)成鉆削扭距Mc；（2）背向力（徑向力）：當(dāng)左右切削刃對稱時，背向力抵消。（3）進(jìn)給力（軸向力）。最終構(gòu)成對鉆頭影響的是進(jìn)給力Ff

與切削轉(zhuǎn)矩Mc。鉆削力實(shí)驗(yàn)公式：

詳見表7－32.鉆削力鉆頭每一切削刃都產(chǎn)生切削力，包括（1）切向力（第七章-鉆削與鉆頭課件

3.鉆頭磨損特點(diǎn)（1）磨損的主要原因：高速鋼鉆頭磨損的主要原因是相變磨損。外圓周切削速度最高，因此磨損最為嚴(yán)重。（2）磨損的形式：鉆頭磨損的形式主要是后面磨損。當(dāng)主刃削刃后面磨損達(dá)一定程度時，還伴隨有刃帶磨損，易咬死而導(dǎo)致鉆頭崩刃或折斷。（3）影響鉆頭耐用度的因素：

主要包括：鉆頭材料與熱處理狀態(tài)，鉆頭結(jié)構(gòu)、刃型參數(shù)、切削條件等。

3.鉆頭磨損特點(diǎn)（1）磨損的主要原因：高速鋼鉆頭磨損三、鉆削用量選擇1、鉆頭直徑

：盡可能一次鉆出所要求的孔。先鉆孔再擴(kuò)孔時，鉆孔直徑取孔經(jīng)的50%—70%。2、進(jìn)給量

:經(jīng)驗(yàn)公式估算

合理修磨的鉆頭可選用f＝0.03d

直徑小于3—5的鉆頭，長用手動進(jìn)給。3、鉆削速度表7－4高速鋼鉆頭鉆削速度

加工材料低碳鋼中高碳鋼合金鋼鑄鋼鋁合金銅合金鉆削速度/（m/min）25～3020～2515～2020～2540～7020～40三、鉆削用量選擇1、鉆頭直徑

：盡可能一次鉆出所要求的孔。鉆頭的修磨概念：指將普通鉆頭按不同的加工要求對橫刃、主刃、前后刀面進(jìn)行附加的刃磨。第三節(jié)鉆頭的修磨標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺陷：①主切削刃上各點(diǎn)前角相差較大（由+30°～-30°），切削性能相差懸殊；②主切削刃長，切屑寬，切削刃上各點(diǎn)切削速度相差很大，使切屑卷曲和排出困難；③橫刃較長，又為負(fù)前角，鉆削時會造成嚴(yán)重擠壓，軸向力也很大，切削條件很差；④主切削刃與棱邊轉(zhuǎn)角處切削速度最高，副后角又為零，因此轉(zhuǎn)角處磨損最快。鉆頭的修磨概念：指將普通鉆頭按不同的加工要求對橫刃、主刃、前a)刃磨正確b)頂角不對稱—孔徑擴(kuò)大，傾斜c)主切削刃長度不等--孔徑擴(kuò)大d)頂角和刃磨長度不對稱—孔徑擴(kuò)大，臺階麻花鉆刃磨對孔質(zhì)量的影響麻花鉆刃磨要求：（1）兩條主切削刃對稱：長度相等，角度相等。（2）橫刃斜角125°-130°（3）2Φ=118°，關(guān)于軸線對稱。a)刃磨正確麻花鉆刃磨對孔質(zhì)量的影響麻花鉆刃磨要求：（1）兩一、修磨橫刃1、目的：在保持鉆尖強(qiáng)度的前提下，盡可能增大鉆尖部分的前角、縮短橫刃的長度，降低進(jìn)給力，提高鉆尖定心能力。2、兩種較好的修磨形式：（1）十字形磨：橫刃長度不變，刃傾角仍為零度，但橫刃前角增大了，此法簡單，但鉆頭芯強(qiáng)度有所減弱，要求砂輪圓角半徑較小。

a）加大橫刃前角一、修磨橫刃1、目的：在保持鉆尖強(qiáng)度的前提下，盡可能增大鉆（2）內(nèi)直刃形修磨：縮短橫刃的長度，增大鉆心處的前角，加大鉆心處容屑空間，保持鉆頭原有強(qiáng)度，降低鉆頭進(jìn)給力，對砂輪圓角無嚴(yán)格要求，此法得到廣泛推廣使用。磨短橫刃并加大前角（2）內(nèi)直刃形修磨：縮短橫刃的長度，增大鉆心處的前角，加大二、修磨主切削刃目的：改變?nèi)行位蝽斀牵刂品中?，或改變切削?fù)荷分布，增大散熱條件，提高鉆頭壽命。磨出內(nèi)凹圓弧刃：可加強(qiáng)鉆頭的定心作用，有助于分屑，斷屑。磨出雙重或多重頂角，或磨出外凸圓弧刃：可改善鉆刃外緣處的散熱條件提高鉆頭壽命、此形式適用于鉆鑄鐵等脆性材料。磨出分屑槽：便于排屑。分屑槽可以交錯開，單邊開或磨出階梯刃。適用于中等以上直徑的鉆頭切削鋼。二、修磨主切削刃目的：改變?nèi)行位蝽斀?，控制分屑，或改變切削?fù)三、修磨前面目的：改變前角的分布，增大或減少前角，或改變?nèi)袃A角，以滿足不同的加工要求。a)將外緣處磨出倒棱面前面—減小前角，增大進(jìn)給力，避免扎刀b)沿切削刃磨出倒棱—增加刃口強(qiáng)度，適用于較硬材料。c)在前面磨出卷屑槽--增大前角，適用于切削硬度較小的軟材料，如有機(jī)玻璃，以提高Ra。d)在前面上磨出大前角及正的刃傾角—控制切屑向孔底方向排出。試用于精擴(kuò)孔鉆。三、修磨前面目的：改變前角的分布，增大或減少前角，或改變?nèi)袃A四、修磨后面目的：是在不影響鉆刃的強(qiáng)度下，增大后角，以增大鉆磨容屑空間，改善冷卻效果，將后面磨出雙重后角。修磨刃帶（副刃后面），以減少刃帶寬度，磨出副后角，以減少刃帶與孔壁的摩擦。運(yùn)用于對韌性大，軟材料的精加工?！陨闲弈バ问剑瑢?shí)際生產(chǎn)中通常同時選擇兩到三種組合使用。四、修磨后面目的：是在不影響鉆刃的強(qiáng)度下，增大后角，以增大一、群鉆第四節(jié)先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介1）橫刃短（只有普通鉆頭的1/5，橫刃一部分磨成了內(nèi)直刃，修磨了橫刃前刀面，使得橫刃處前角有所增加，改善了橫刃處切削條件。）圓弧刃、內(nèi)刃上前角平均增大15°，使進(jìn)給力（軸向力）下降35~50%，轉(zhuǎn)矩下降10%~30%，故進(jìn)給量比普通鉆頭的提高2~3倍。鉆孔效率大大提高。

2）鉆頭壽命約可提高2~3倍。3）鉆頭定心作用好，鉆孔精度高。(內(nèi)弧槽起到了良好的定心，導(dǎo)向作用。因?yàn)槿齻€刀尖增加了定心的穩(wěn)定性，圓弧刃又在工件上切出了凸形環(huán)筋，有利于鉆頭定心，從而限制了鉆頭的偏擺；鉆矩可降低30%左右，所以可以用較大的進(jìn)給量鉆孔。)4）工藝范圍廣，加工質(zhì)量高（對不同材料用不同鉆型）。群鉆優(yōu)點(diǎn)（與普通鉆頭比）：一、群鉆第四節(jié)先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介1）橫刃短（只有普結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A.三尖七刃鉆當(dāng)先；

B.月牙弧槽分兩邊；

C.一側(cè)外刃開屑槽；

D.橫刃磨低窄又尖。1-分屑槽；2-月牙槽；3-橫刃；4-內(nèi)直刃；5-圓弧刃；6-外直刃先磨兩條外刃，然后在兩個后刀面上分別磨出對稱的半徑為R的月牙形圓弧刃，最后修磨橫刃，使之變短、變低、變尖，以形成內(nèi)直刃和一條窄橫刃，對較大直徑鉆頭在一邊外刃上可再磨出分屑槽。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A.三尖七刃鉆當(dāng)先；

B.群鉆磨出作用對稱的圓弧刃的作用：1.可以防止鉆孔過程中產(chǎn)生偏斜，減少孔徑的擴(kuò)大，加強(qiáng)了定心導(dǎo)向作用。2.圓弧刃與外直刃轉(zhuǎn)折點(diǎn)，切屑流向有較大變化，形成了自然的分屑點(diǎn)，外刃切屑呈帶狀，而圓弧刃切屑呈卷曲扇形容易斷；3.圓弧刃改變了切削刃的主偏角和刃傾角，使該段正交平面前角增大，平均約增大15°；4.圓弧刃使外刃與內(nèi)刃參數(shù)得以分別控制?？梢匀心ゴ蟮膬?nèi)刃頂角，橫刃雖然變窄變尖，但強(qiáng)度可以保持不變。群鉆磨出作用對稱的圓弧刃的作用：二、S形橫刃鉆鉆尖處頂角較小，橫刃前角較大——定心精度性能好，進(jìn)給力小。二、S形橫刃鉆鉆尖處頂角較小，橫刃前角較大三、深孔麻花鉆深孔麻花鉆厚鉆芯、拋物線齒形、45°大螺旋角，——增大了刃瓣剛性與容屑槽空間，提高排屑能力。十字形橫刃修磨——減少鉆削力。大頂角、分屑槽或圓弧刃——分屑、排屑。三、深孔麻花鉆深孔麻花鉆厚鉆芯、拋物線齒形、45°大螺旋角，四、硬質(zhì)合金鉆

硬質(zhì)合金鉆頭應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)基本上與高速鋼鉆頭相同，相應(yīng)差別主要有:1）硬質(zhì)合金刀具要求較小的前角，相應(yīng)的β角也要小。

2）硬質(zhì)合金刀具要求較高的剛度和強(qiáng)度，均修磨，容屑槽較寬。

3）硬質(zhì)合金鉆頭本身備磨量較高速鋼鉆頭少得多，工作部分長度較短。

4）用加強(qiáng)錐柄，以保證可靠的工作，倒錐較大。硬質(zhì)合金鉆頭加工硬脆材料，小直徑硬質(zhì)合金鉆頭做成整體式，大直徑硬質(zhì)合金鉆頭可做成鑲片結(jié)構(gòu)。四、硬質(zhì)合金鉆硬質(zhì)合金鉆頭應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)基本上與高速五、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（U形鉆）使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片——

可高速、大進(jìn)給切削，效率高。裝有交錯的兩個可轉(zhuǎn)位刀片五、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（U形鉆）使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片——可高速*深孔加工概念：長徑比L/D＞5的孔為深孔。一般L/D＝5～10的深孔可用深孔麻花鉆加工，L/D＞20則必須使用深孔刀具。*深孔加工的難點(diǎn)：①不能觀測到切削情況②切削熱不易傳散③孔易鉆偏斜④刀柄細(xì)長、剛度差、易振動*深孔加工刀具必須解決的問題：(1)斷屑和排屑深孔加工時必須保證可靠地斷屑和排屑，否則切屑堵塞就會引起刀具損壞。

(2)冷卻和潤滑孔加工屬于半封閉式切削，摩擦大，切削熱不易散出，工作條件差，而加工深孔時，切削液更難注入，必須采取有效的冷卻和潤滑措施。

(3)導(dǎo)向由于深孔的長徑比大，鉆桿細(xì)長，剛性較低，容易產(chǎn)生振動，并使鉆孔偏歪而影響加工精度和生產(chǎn)率，因此深孔鉆的導(dǎo)向問題需很好解決。第五節(jié)深孔鉆*深孔加工概念：長徑比L/D＞5的孔為深孔。一般L/D＝5常用深孔刀具外形結(jié)構(gòu)圖a）單刃外排屑小深孔鉆b）錯齒內(nèi)排屑深孔鉆c）不重磨內(nèi)排屑深孔鉆d）噴吸鉆e)外排屑機(jī)夾套料鉆f）不通孔套料刀g)機(jī)夾單刃內(nèi)排屑深孔鏜刀h）小深孔拉鉸刀i）深孔滾壓頭常用深孔刀具外形結(jié)構(gòu)圖a）單刃外排屑小深孔鉆一、槍孔鉆單刃外排屑小深孔槍鉆其切削部分僅在鉆頭軸線的一側(cè)制有切削刃，無橫刃。鉆尖相對于鉆頭軸線有一定的偏移量e，偏移量大約為1/4鉆頭的直徑。將切削刃分成外刃和內(nèi)刃。排出的切削液經(jīng)過過濾、冷卻后再流回液池，可循環(huán)使用.

優(yōu)點(diǎn)：較好的導(dǎo)向性，改善了排屑條件。缺點(diǎn)：生產(chǎn)率不高。切削部分用高速鋼或硬質(zhì)合金，工作部分用無縫鋼管壓制成形。一、槍孔鉆單刃外排屑小深孔槍鉆其切削部分僅在鉆頭軸線的一側(cè)制（2）工作原理

工作時，高壓切削液(約為3.5～10MPa)由鉆桿后端的中心孔注入，經(jīng)月牙形孔和切削部分的進(jìn)油小孔到達(dá)切削區(qū)，然后迫使切屑隨同切削液由120o的V形槽和工件孔壁間的空間排出。因切屑是在深孔鉆的外部排出，故稱外排屑。這種排屑方法無需專門輔具，排屑空間亦較大。但鉆頭剛性和加工質(zhì)量會受到一定的影響，因此適合于加工孔徑2～20mm、表面粗糙度Ra3.2-0.8μm、公差I(lǐng)T8～I(xiàn)Tl0級，長徑比大于100的深孔。（2）工作原理

工作時，高壓切削液(約為3.5～10槍鉆受力分析與導(dǎo)向芯柱*切削部分特點(diǎn)：F1+F2=Fp+Ff槍鉆受力分析與導(dǎo)向芯柱*切削部分特點(diǎn)：F1+F2=Fp+F二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆（BAT深孔鉆）BAT深孔鉆BTA深孔鉆特點(diǎn)：無橫刃、內(nèi)外切削刃余偏角不等、有鉆頭偏距切削刃分段、交錯排列，保證可靠分屑和斷屑，外緣刀片耐磨性好，中心韌性好。錯齒內(nèi)排屑深孔鉆根據(jù)刀片的鑲嵌方式一般有焊接式和可轉(zhuǎn)位式。二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆（BAT深孔鉆）BAT深孔鉆BT內(nèi)排屑深孔鉆一般由鉆頭和鉆桿用螺紋連接組成。工作時，高壓切削液(約2～6MPa)由鉆桿外圓和工件孔壁間的空隙注入，切屑隨同切削液由鉆桿的中心孔排出，故名內(nèi)排屑。

內(nèi)排屑深孔鉆一般用于加工直徑為18～185mm、長徑比小于100、表面粗糙度Ra3.2μm、公差I(lǐng)T6～I(xiàn)T9的深孔。由于鉆桿為圓形，剛性較好，且切屑不與工件孔壁摩擦，故生產(chǎn)率和加工質(zhì)量均較外排屑的有所提高。內(nèi)排屑深孔鉆一般由鉆頭和鉆桿用螺紋連接組成。工作時，三、噴吸鉆1—工件2—夾爪3—中心架4—引導(dǎo)架5—向?qū)Ч?—支持座7—連接套8—內(nèi)管9—外管10—鉆頭

——BAT深孔鉆＋噴吸排屑裝置噴吸鉆是一種新型深孔鉆，因?yàn)樗们邢饕后w的噴射效應(yīng)排出切屑，故切削液的壓力可較低，一般僅為1～2MPa。工作時不需要專門的密封裝置，可在車床、鉆床或鏜床上應(yīng)用。噴吸鉆是一種內(nèi)排屑的深孔鉆，常作成硬質(zhì)合金錯齒結(jié)構(gòu)。它由噴吸鉆頭和內(nèi)、外鉆管組成。噴吸鉆頭的結(jié)構(gòu)型式、幾何參數(shù)、定心導(dǎo)向、分屑、排屑等情況，基本上均和錯齒內(nèi)排屑深孔鉆相類似，用以加工表面粗糙度Ra3．2～0.8/μm、公差I(lǐng)T7～I(xiàn)Tl0、孔徑為6～65mm的深孔，效率較高。三、噴吸鉆1—工件2—夾爪3—中心架4—引導(dǎo)架三、噴吸鉆

噴吸鉆的特點(diǎn)：

1）不需要BTA系統(tǒng)的高壓輸油器及密封裝置。不但提高了排屑效果，又改進(jìn)了工作條件。

2）可在車、鉆、鏜床上使用，操作方便，鉆孔效率高。

3）由于鉆桿內(nèi)還有一層內(nèi)管，排屑空間受到限制，較難用于小直徑。加工精度略低于BTA鉆頭。三、噴吸鉆噴吸鉆的特點(diǎn)：切削液由壓力油入口處進(jìn)入，2/3的切削液由內(nèi)、外管之間的空隙和鉆頭上的六個小孔流達(dá)切削區(qū)，對切削部分和導(dǎo)向部分進(jìn)行冷卻和潤滑，然后從內(nèi)管中排出；另外1/3的切削液從內(nèi)管后端四周的月牙形噴嘴向后噴射。由于噴嘴縫隙很窄，流速很快，產(chǎn)生噴射效應(yīng)，在噴射流的周圍形成低壓區(qū)，因而在內(nèi)管的前后端產(chǎn)生了壓力差，后端有一定的吸力，將切屑加速向后排出。因此，噴吸鉆和一般的內(nèi)排屑深孔鉆相比，切削液流向穩(wěn)定，排屑通暢，可以顯著改進(jìn)工作條件，提高鉆孔效率。加工普通鋼材時，切削速度可達(dá)60～100m/min，進(jìn)給量可達(dá)0.15～0.30mm/r。切削液由壓力油入口處進(jìn)入，2/3的切削液由內(nèi)、外管之三、噴吸鉆*配備DF系統(tǒng)的深孔鉆三、噴吸鉆*配備DF系統(tǒng)的深孔鉆第七章-鉆削與鉆頭課件3.麻花鉆最廣泛應(yīng)用的孔加工工具。適應(yīng)性較強(qiáng)、成熟的制造工藝及完善的刃磨方法。4.深孔鉆孔深與孔徑之比大于5～10倍的孔稱為深孔。2.中心鉆三種結(jié)構(gòu)形式：帶護(hù)錐中心鉆，無護(hù)錐中心鉆和弧形中心鉆（見后圖）。1.扁鉆使用最早的鉆孔工具，結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、成本低、刃磨方便。第六節(jié)鉆削方法及特點(diǎn)（補(bǔ)充）3.麻花鉆最廣泛應(yīng)用的孔加工工具。適應(yīng)性較強(qiáng)、成熟的制造工藝三種結(jié)構(gòu)形式：帶護(hù)錐中心鉆圖a）無護(hù)錐中心鉆圖b）弧形中心鉆圖c）a)帶護(hù)錐中心鉆b)無護(hù)錐中心鉆c)弧形中心鉆三種結(jié)構(gòu)形式：a)帶護(hù)錐中心鉆b)無護(hù)錐中心鉆c一、鉆削的方法1.在鉆床上的鉆孔（1）工件裝夾

根據(jù)工件形狀常選用手虎鉗、機(jī)床用平口虎鉗、V形塊和壓板、螺釘?shù)容o助工具來裝夾。手虎鉗b)機(jī)床用平口虎鉗c)V形塊d)壓板、螺釘一、鉆削的方法1.在鉆床上的鉆孔（1）工件裝夾根據(jù)工

（2）鉆孔方法及注意事項(xiàng)1).在斜面上鉆孔時,需先用銑刀銑出平臺后再鉆孔2).鉆半圓孔時，需將兩件對合起來鉆孔3).鉆不通孔時，要按鉆孔深度調(diào)整好擋鐵來控制孔深4).對直徑大于30mm的孔，一般分兩次鉆5).孔即將鉆穿時，此時須減小進(jìn)給量6).在鉆深孔時，需經(jīng)常退出鉆頭將切屑排除7).鉆孔時，需用切削液充分冷卻2.在車床上鉆孔（2）鉆孔方法及注意事項(xiàng)1).在斜面上鉆孔時,需先用二、鉆頭的裝夾

1.直柄鉆夾頭1—夾頭體2—夾頭套3—夾頭鑰匙4—夾爪5—內(nèi)螺紋圈

鉆夾頭的結(jié)構(gòu)如圖所示，夾頭體上有錐孔與鉆夾錐柄緊配；夾頭套與內(nèi)螺紋圈緊配；鑰匙用來旋動夾頭套；夾爪用來夾緊鉆頭直柄；內(nèi)螺紋圈用來使爪伸出或縮進(jìn)。二、鉆頭的裝夾1.直柄鉆夾頭1—夾頭體2—夾

2.錐柄鉆夾頭1—內(nèi)錐孔2—外圓錐3—扁尾內(nèi)外表面都是錐體，稱為鉆套。2.錐柄鉆夾頭1—內(nèi)錐孔2—外圓錐3—扁尾內(nèi)3.其他鉆夾頭（1）自動退卸鉆頭裝置1—主軸2—擋圈3—螺釘銷4—橫銷5—外套6—墊圈7—硬橡膠墊8—導(dǎo)向套9—主軸箱10—彈簧11—鉆頭3.其他鉆夾頭（1）自動退卸鉆頭裝置1—主軸2—擋圈（2）快換鉆夾頭的用途及構(gòu)造快換鉆夾頭1—鋼珠2—滑環(huán)3—可換套4—彈簧環(huán)5—夾頭體拆卸鉆頭1—斜鐵2—主軸3—鉆頭（2）快換鉆夾頭的用途及構(gòu)造快換鉆夾頭拆卸鉆頭①將半圓弧一邊放在上面，否則會將鉆床半圓弧孔打壞。②拆卸前，在工件或工作臺上要墊木塊，防鉆頭掉下打壞工件或工作臺。①將斜鐵放鉆床主軸圓弧孔內(nèi)，貼緊錐鉆扁尾的斜角部分。②用錘子錘擊斜鐵即可。注意：拆卸方法：①將半圓弧一邊放在上面，否則會將鉆床半圓弧孔打壞。①思考題：1.試述孔加工刀具的類型及其用途。2.作圖表示麻花鉆結(jié)構(gòu)、標(biāo)注結(jié)構(gòu)參數(shù)與刃磨角度。3.分析麻花鉆前角、后角、主偏角及端面刃傾角的變化規(guī)律。4.為什么要對麻花鉆進(jìn)行修磨?有哪些修磨方法？思考題：1.試述孔加工刀具的類型及其用途。第七章鉆削與鉆頭

第七章鉆削與鉆頭本章內(nèi)容

7.1麻花鉆

7.2鉆削原理

7.3鉆頭的修磨

7.4先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介

7.5深孔鉆本章內(nèi)容7.1麻花鉆基本要求：（1）掌握麻花鉆的結(jié)構(gòu)組成及幾何角度；（2）了解鉆削基本規(guī)律、鉆削力和功率；（3）合理選用鉆削用量。

機(jī)械加工中的孔加工刀具分為兩類：一類是在實(shí)體工件上加工出孔的刀具，如扁鉆、麻花鉆、中心鉆及深孔鉆等；另一類是對工件上已有孔進(jìn)行再加工的刀具，如擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀及鏜刀等?？准庸さ毒叩墓餐攸c(diǎn)：刀具工作部分處于加工表面包圍之中，刀具的強(qiáng)度、剛度及導(dǎo)向、容屑及冷卻潤滑等都比切削外表面時問題更突出。

基本要求：機(jī)械加工中的孔加工刀具分為兩類：一類是在麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刀槽孔加工工具。7.1麻花鉆麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刀槽孔加工工具。7.1工作部分由導(dǎo)向部分和切削部分組成。①導(dǎo)向部分鉆頭螺旋槽部分，徑向尺寸決定了鉆頭直徑do，直徑向尾部方制造成倒錐，前大后小，倒錐量為0.05/100～0.12/100，螺旋槽是排屑通道，兩條棱邊起導(dǎo)向作用，兩條螺旋形刃瓣中間由鉆芯相連，以保持刃瓣連接強(qiáng)度，鉆芯直徑de=0.125do～0.15do，并從切削部分到尾部方向制成正錐（前小后大），導(dǎo)向部分也是鉆頭的備磨部分。一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)1.麻花鉆的結(jié)構(gòu)組成麻花鉆由裝夾部分、工作部分和切削部分所組成。

柄部用以裝夾并傳遞鉆削力和扭矩。鉆頭直徑小于13mm時，通常采用圓柱柄；鉆頭直徑在12mm以上時采用圓錐柄；扁尾是為防止鉆柄打滑和供斜鐵將錐柄從鉆套中取出。頸部用來連接柄部和工作部，并供磨外徑時砂輪退刀和打鉆頭標(biāo)記。②切削部分由兩個螺旋形前刀面，兩個經(jīng)刃磨獲得的后刀面、兩個圓柱形的副后刀面（棱邊）組成。前刀面與后刀面的交線形成形成橫刃。工作部分由導(dǎo)向部分和切削部分組成。柄部用以裝夾并傳直柄錐柄直柄錐柄麻花鉆切削部分的名稱術(shù)語1.兩前面螺旋槽靠近切削刃的那部分面。2.兩后面

在鉆尖上與被加工表面相對的面。有兩個后面，每個又可分為第一后面和第二后面。3.兩副后面副后面就是刃帶棱面。4.橫刃兩后面相交成的刃口。5.主切削刃前面與后面相交成的刃口。普通麻花鉆有兩條。6.副切削刃前面與刃帶的相交線，即刃帶邊緣刃。1-前面2、8-副切削刃(棱邊)3、7一主切削刃4、6-后面5一橫刃9一副后面

麻花鉆切削部分的名稱術(shù)語1.兩前面1-前面2、81.螺旋槽

或稱刃溝，鉆體上螺旋形溝槽。作用有：排屑，容屑，切削液流入的通道。2.刃瓣

鉆體上外緣未切出刃溝的部分。3.刃背

刃瓣上低于刃帶的外緣表面。作用：在鉆體的外圓上減小直徑，以與孔壁形成徑向間隙，防止摩擦，提高加工精度，降低切削力。導(dǎo)向部分麻花鉆導(dǎo)向部分的名稱術(shù)語(不介紹)1.螺旋槽導(dǎo)向部分麻花鉆導(dǎo)向部分的名稱術(shù)語(不介紹)4.刃帶或稱棱邊，即鉆頭的副后面。5.后背棱后面與刃背的相交棱線。6.后溝棱后面與螺旋槽的相交棱線。7.尾根棱或稱溝背棱，刃瓣上刃背與螺旋槽的相交棱線。8.尾根轉(zhuǎn)點(diǎn)尾根棱、后背棱和后溝棱三棱的匯交點(diǎn)。9.鉆芯連接二刃瓣鉆體中心部分。由以上的相關(guān)術(shù)語，可以將麻花鉆參加切削的主要部分歸納為“一尖、三刃”，“一尖”即鉆心尖，“三刃”即兩主切削刃，一橫刃。4.刃帶由以上的相關(guān)術(shù)語，可以將麻花鉆參加切削的主要部分歸2、麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)1.鉆頭直徑d：切削部分測量的兩刃帶間距離。2.鉆徑倒錐：遠(yuǎn)離切削部分的直徑逐漸做小，以減少刃帶與孔壁的摩擦。相當(dāng)于副偏角。倒錐量一般取0.03-0.12mm/100mm。3.鉆芯直徑：兩刃溝底相切圓的直徑。影響鉆頭剛性與容屑截面.4.螺旋角ω：刃帶棱邊螺旋線展開成直線與鉆頭軸線的夾角。上式表明：鉆頭越靠近中心處螺旋角越小。增大螺旋角使前角增大，有利于排屑，使切削輕快，但鉆頭剛性變差。2、麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)1.鉆頭直徑d：切削部分測量的兩刃帶間5.刃帶寬度f：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）的方向上測量的刃帶的寬度。6.刃背直徑q：鉆體刃瓣上刃背的直徑值，和刃帶高度的關(guān)系是：q=d-2c。7.刃瓣寬度B：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）測得的刃帶邊緣刃（即副切削刃）與刃瓣尾根棱之間的長度。8.切削刃高度差H：在給定的位置半徑上，相對于鉆頭端平面測得的兩切削刃的軸向位移。9.橫刃長度b：指在鉆頭端視圖中的橫刃的長度值。5.刃帶寬度f：在垂直于刃帶邊緣（即副切削刃）的方向上測量的二、麻花鉆的幾何角度1、鉆頭角度參考系1）基面——削刃某選定點(diǎn)包含鉆頭軸線的平面

2）切削平面——過切削刃某選定點(diǎn)與切削刃相切并垂直于基面的平面。

3）正交平面——過切削刃某選定點(diǎn)并同時垂直于基面、切削平面。二、麻花鉆的幾何角度1、鉆頭角度參考系增加測量平面：端平面Pt:與鉆頭軸線垂直的投影面。中剖面Pc:過鉆頭軸線與兩主切削刃平行的平面。柱剖面Pz:切削刃選定點(diǎn)作與鉆頭軸線平行的直線，該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)形成的圓柱面。

增加測量平面：1．原始鋒角2Φ0：鉆尖兩原始主刃母線的夾角，即兩主切削刃在基面上投影的夾角。2．使用鋒角2Φ：簡稱鋒角（頂角），是兩實(shí)際主刃在中斷面投影中的夾角。3．橫刃斜角Ψ：在鉆尖的端視圖上，中斷面與橫刃的的鈍夾角。2、刃磨角度：1．原始鋒角2Φ0：鉆尖兩原始主刃母線的夾角，即兩主切削刃在6．外緣后角αf：主切削刃靠刃帶轉(zhuǎn)角處，在柱斷面中表示的后角。后角是在以鉆頭軸線為軸心的圓柱面的切平面內(nèi)測量的切削平面與主后刀面之間的夾角。切削刃上任一點(diǎn)x處的后角用αfx

表示。

由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切削時因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生很大的軸向力。對于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。6．外緣后角αf：主切削刃靠刃帶轉(zhuǎn)角處，在柱斷面中表示的后角普通麻花鉆只需刃磨兩個后面，控制三個角度：頂角2Φ，橫刃斜角Ψ，外緣后角αf。小直徑的鉆頭,ψ角度允許較大,橫刃斜角ψ數(shù)值與鉆頭中心處切削刃后角關(guān)系密切,一般通過測量ψ來控制橫刃后角.

刃磨鉆頭后面時，要控制鉆頭中心部位后角：越靠近鉆頭中心，后角磨的越大。目的有兩個：

1.使得橫刃能獲得較大前角，增加橫刃的鋒利程度。

2.使得切削刃各點(diǎn)工作后角相差較少。普通麻花鉆只需刃磨兩個后面，控制三個角度：3、橫刃角度分析結(jié)論：橫刃斜角、頂角鉆心后角相互制約……當(dāng)后角磨得偏大時，橫刃斜角越大，橫刃長度bψ增大。橫刃由兩個主后刀面相交形成,近似直線,以鉆頭軸線為分界線,將橫刃分為兩段四個區(qū)域.橫刃的長度3、橫刃角度分析結(jié)論：橫刃斜角、頂角鉆心后角相互制約……當(dāng)后4、主切削刃角度分析

由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同的，由外緣向中心逐漸減小。所以鉆頭切削刃各點(diǎn)的螺旋角、刃傾角、前角和主偏角都不同。其換算關(guān)系詳見表7-1。4、主切削刃角度分析由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且5、幾何角度小結(jié)5、幾何角度小結(jié)1．主運(yùn)動。麻花鉆的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為主運(yùn)動。鉆削時通常以鉆頭外緣轉(zhuǎn)點(diǎn)處的速度作為鉆削速度，其計(jì)算公式如下：式中：d---鉆頭直徑（mm）n---鉆頭轉(zhuǎn)速（rev/min）2．進(jìn)給運(yùn)動。加工時鉆頭的軸向移動稱為進(jìn)給運(yùn)動。通常用進(jìn)給速度vf或進(jìn)給量f、每齒進(jìn)給量fz來表示。其計(jì)算公式如下：式中，Z為齒數(shù)，對普通麻花鉆來說，Z=2。n為鉆頭轉(zhuǎn)速。3．主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動的合成。第二節(jié)鉆削原理1．主運(yùn)動。麻花鉆的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動稱為主運(yùn)動。鉆削時通常以鉆頭外緣

1.鉆削用量鉆削背吃刀量（mm）每刃進(jìn)給量（mm／z）鉆削速度（m／min）2.切削層參數(shù)鉆削厚度（mm）鉆削寬度（mm）每刃切削層公稱橫截面積／齒（mm2）材料切除率(mm3

／min)一、鉆削用量與切削層參數(shù)1.鉆削用量鉆削背吃刀量（mm）2.切削層參數(shù)鉆削厚度（二、鉆削過程特點(diǎn)

1.鉆削變形特點(diǎn)與切屑形狀

鉆削在半密閉空間內(nèi)進(jìn)行，橫刃的切削角度不理想，故切削變形較為復(fù)雜：

1）鉆心處切削刃前角為負(fù)——刮削擠壓，切屑呈粒狀并被壓碎；

2）鉆心橫刃區(qū)域工作后角為負(fù)——楔劈擠壓，軸向力增加；

3）主切削刃各點(diǎn)前角、刃傾角不同——使切屑變形、卷曲、流向也不同，排屑困難；

4）鉆頭刃帶無后角,與孔壁摩擦——加工塑性材料容易產(chǎn)生積屑瘤。二、鉆削過程特點(diǎn)1.鉆削變形特點(diǎn)與切屑形狀鉆削在

2.鉆削力

鉆頭每一切削刃都產(chǎn)生切削力，包括（1）切向力（主切削力）：當(dāng)左右刃對稱時，構(gòu)成鉆削扭距Mc；（2）背向力（徑向力）：當(dāng)左右切削刃對稱時，背向力抵消。（3）進(jìn)給力（軸向力）。最終構(gòu)成對鉆頭影響的是進(jìn)給力Ff

與切削轉(zhuǎn)矩Mc。鉆削力實(shí)驗(yàn)公式：

詳見表7－32.鉆削力鉆頭每一切削刃都產(chǎn)生切削力，包括（1）切向力（第七章-鉆削與鉆頭課件

3.鉆頭磨損特點(diǎn)（1）磨損的主要原因：高速鋼鉆頭磨損的主要原因是相變磨損。外圓周切削速度最高，因此磨損最為嚴(yán)重。（2）磨損的形式：鉆頭磨損的形式主要是后面磨損。當(dāng)主刃削刃后面磨損達(dá)一定程度時，還伴隨有刃帶磨損，易咬死而導(dǎo)致鉆頭崩刃或折斷。（3）影響鉆頭耐用度的因素：

主要包括：鉆頭材料與熱處理狀態(tài)，鉆頭結(jié)構(gòu)、刃型參數(shù)、切削條件等。

3.鉆頭磨損特點(diǎn)（1）磨損的主要原因：高速鋼鉆頭磨損三、鉆削用量選擇1、鉆頭直徑

：盡可能一次鉆出所要求的孔。先鉆孔再擴(kuò)孔時，鉆孔直徑取孔經(jīng)的50%—70%。2、進(jìn)給量

:經(jīng)驗(yàn)公式估算

合理修磨的鉆頭可選用f＝0.03d

直徑小于3—5的鉆頭，長用手動進(jìn)給。3、鉆削速度表7－4高速鋼鉆頭鉆削速度

加工材料低碳鋼中高碳鋼合金鋼鑄鋼鋁合金銅合金鉆削速度/（m/min）25～3020～2515～2020～2540～7020～40三、鉆削用量選擇1、鉆頭直徑

：盡可能一次鉆出所要求的孔。鉆頭的修磨概念：指將普通鉆頭按不同的加工要求對橫刃、主刃、前后刀面進(jìn)行附加的刃磨。第三節(jié)鉆頭的修磨標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺陷：①主切削刃上各點(diǎn)前角相差較大（由+30°～-30°），切削性能相差懸殊；②主切削刃長，切屑寬，切削刃上各點(diǎn)切削速度相差很大，使切屑卷曲和排出困難；③橫刃較長，又為負(fù)前角，鉆削時會造成嚴(yán)重擠壓，軸向力也很大，切削條件很差；④主切削刃與棱邊轉(zhuǎn)角處切削速度最高，副后角又為零，因此轉(zhuǎn)角處磨損最快。鉆頭的修磨概念：指將普通鉆頭按不同的加工要求對橫刃、主刃、前a)刃磨正確b)頂角不對稱—孔徑擴(kuò)大，傾斜c)主切削刃長度不等--孔徑擴(kuò)大d)頂角和刃磨長度不對稱—孔徑擴(kuò)大，臺階麻花鉆刃磨對孔質(zhì)量的影響麻花鉆刃磨要求：（1）兩條主切削刃對稱：長度相等，角度相等。（2）橫刃斜角125°-130°（3）2Φ=118°，關(guān)于軸線對稱。a)刃磨正確麻花鉆刃磨對孔質(zhì)量的影響麻花鉆刃磨要求：（1）兩一、修磨橫刃1、目的：在保持鉆尖強(qiáng)度的前提下，盡可能增大鉆尖部分的前角、縮短橫刃的長度，降低進(jìn)給力，提高鉆尖定心能力。2、兩種較好的修磨形式：（1）十字形磨：橫刃長度不變，刃傾角仍為零度，但橫刃前角增大了，此法簡單，但鉆頭芯強(qiáng)度有所減弱，要求砂輪圓角半徑較小。

a）加大橫刃前角一、修磨橫刃1、目的：在保持鉆尖強(qiáng)度的前提下，盡可能增大鉆（2）內(nèi)直刃形修磨：縮短橫刃的長度，增大鉆心處的前角，加大鉆心處容屑空間，保持鉆頭原有強(qiáng)度，降低鉆頭進(jìn)給力，對砂輪圓角無嚴(yán)格要求，此法得到廣泛推廣使用。磨短橫刃并加大前角（2）內(nèi)直刃形修磨：縮短橫刃的長度，增大鉆心處的前角，加大二、修磨主切削刃目的：改變?nèi)行位蝽斀?，控制分屑，或改變切削?fù)荷分布，增大散熱條件，提高鉆頭壽命。磨出內(nèi)凹圓弧刃：可加強(qiáng)鉆頭的定心作用，有助于分屑，斷屑。磨出雙重或多重頂角，或磨出外凸圓弧刃：可改善鉆刃外緣處的散熱條件提高鉆頭壽命、此形式適用于鉆鑄鐵等脆性材料。磨出分屑槽：便于排屑。分屑槽可以交錯開，單邊開或磨出階梯刃。適用于中等以上直徑的鉆頭切削鋼。二、修磨主切削刃目的：改變?nèi)行位蝽斀?，控制分屑，或改變切削?fù)三、修磨前面目的：改變前角的分布，增大或減少前角，或改變?nèi)袃A角，以滿足不同的加工要求。a)將外緣處磨出倒棱面前面—減小前角，增大進(jìn)給力，避免扎刀b)沿切削刃磨出倒棱—增加刃口強(qiáng)度，適用于較硬材料。c)在前面磨出卷屑槽--增大前角，適用于切削硬度較小的軟材料，如有機(jī)玻璃，以提高Ra。d)在前面上磨出大前角及正的刃傾角—控制切屑向孔底方向排出。試用于精擴(kuò)孔鉆。三、修磨前面目的：改變前角的分布，增大或減少前角，或改變?nèi)袃A四、修磨后面目的：是在不影響鉆刃的強(qiáng)度下，增大后角，以增大鉆磨容屑空間，改善冷卻效果，將后面磨出雙重后角。修磨刃帶（副刃后面），以減少刃帶寬度，磨出副后角，以減少刃帶與孔壁的摩擦。運(yùn)用于對韌性大，軟材料的精加工?！陨闲弈バ问剑瑢?shí)際生產(chǎn)中通常同時選擇兩到三種組合使用。四、修磨后面目的：是在不影響鉆刃的強(qiáng)度下，增大后角，以增大一、群鉆第四節(jié)先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介1）橫刃短（只有普通鉆頭的1/5，橫刃一部分磨成了內(nèi)直刃，修磨了橫刃前刀面，使得橫刃處前角有所增加，改善了橫刃處切削條件。）圓弧刃、內(nèi)刃上前角平均增大15°，使進(jìn)給力（軸向力）下降35~50%，轉(zhuǎn)矩下降10%~30%，故進(jìn)給量比普通鉆頭的提高2~3倍。鉆孔效率大大提高。

2）鉆頭壽命約可提高2~3倍。3）鉆頭定心作用好，鉆孔精度高。(內(nèi)弧槽起到了良好的定心，導(dǎo)向作用。因?yàn)槿齻€刀尖增加了定心的穩(wěn)定性，圓弧刃又在工件上切出了凸形環(huán)筋，有利于鉆頭定心，從而限制了鉆頭的偏擺；鉆矩可降低30%左右，所以可以用較大的進(jìn)給量鉆孔。)4）工藝范圍廣，加工質(zhì)量高（對不同材料用不同鉆型）。群鉆優(yōu)點(diǎn)（與普通鉆頭比）：一、群鉆第四節(jié)先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)簡介1）橫刃短（只有普結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A.三尖七刃鉆當(dāng)先；

B.月牙弧槽分兩邊；

C.一側(cè)外刃開屑槽；

D.橫刃磨低窄又尖。1-分屑槽；2-月牙槽；3-橫刃；4-內(nèi)直刃；5-圓弧刃；6-外直刃先磨兩條外刃，然后在兩個后刀面上分別磨出對稱的半徑為R的月牙形圓弧刃，最后修磨橫刃，使之變短、變低、變尖，以形成內(nèi)直刃和一條窄橫刃，對較大直徑鉆頭在一邊外刃上可再磨出分屑槽。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

A.三尖七刃鉆當(dāng)先；

B.群鉆磨出作用對稱的圓弧刃的作用：1.可以防止鉆孔過程中產(chǎn)生偏斜，減少孔徑的擴(kuò)大，加強(qiáng)了定心導(dǎo)向作用。2.圓弧刃與外直刃轉(zhuǎn)折點(diǎn)，切屑流向有較大變化，形成了自然的分屑點(diǎn)，外刃切屑呈帶狀，而圓弧刃切屑呈卷曲扇形容易斷；3.圓弧刃改變了切削刃的主偏角和刃傾角，使該段正交平面前角增大，平均約增大15°；4.圓弧刃使外刃與內(nèi)刃參數(shù)得以分別控制?？梢匀心ゴ蟮膬?nèi)刃頂角，橫刃雖然變窄變尖，但強(qiáng)度可以保持不變。群鉆磨出作用對稱的圓弧刃的作用：二、S形橫刃鉆鉆尖處頂角較小，橫刃前角較大——定心精度性能好，進(jìn)給力小。二、S形橫刃鉆鉆尖處頂角較小，橫刃前角較大三、深孔麻花鉆深孔麻花鉆厚鉆芯、拋物線齒形、45°大螺旋角，——增大了刃瓣剛性與容屑槽空間，提高排屑能力。十字形橫刃修磨——減少鉆削力。大頂角、分屑槽或圓弧刃——分屑、排屑。三、深孔麻花鉆深孔麻花鉆厚鉆芯、拋物線齒形、45°大螺旋角，四、硬質(zhì)合金鉆

硬質(zhì)合金鉆頭應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)基本上與高速鋼鉆頭相同，相應(yīng)差別主要有:1）硬質(zhì)合金刀具要求較小的前角，相應(yīng)的β角也要小。

2）硬質(zhì)合金刀具要求較高的剛度和強(qiáng)度，均修磨，容屑槽較寬。

3）硬質(zhì)合金鉆頭本身備磨量較高速鋼鉆頭少得多，工作部分長度較短。

4）用加強(qiáng)錐柄，以保證可靠的工作，倒錐較大。硬質(zhì)合金鉆頭加工硬脆材料，小直徑硬質(zhì)合金鉆頭做成整體式，大直徑硬質(zhì)合金鉆頭可做成鑲片結(jié)構(gòu)。四、硬質(zhì)合金鉆硬質(zhì)合金鉆頭應(yīng)用廣泛，結(jié)構(gòu)基本上與高速五、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（U形鉆）使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片——

可高速、大進(jìn)給切削，效率高。裝有交錯的兩個可轉(zhuǎn)位刀片五、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆（U形鉆）使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片——可高速*深孔加工概念：長徑比L/D＞5的孔為深孔。一般L/D＝5～10的深孔可用深孔麻花鉆加工，L/D＞20則必須使用深孔刀具。*深孔加工的難點(diǎn)：①不能觀測到切削情況②切削熱不易傳散③孔易鉆偏斜④刀柄細(xì)長、剛度差、易振動*深孔加工刀具必須解決的問題：(1)斷屑和排屑深孔加工時必須保證可靠地斷屑和排屑，否則切屑堵塞就會引起刀具損壞。

(2)冷卻和潤滑孔加工屬于半封閉式切削，摩擦大，切削熱不易散出，工作條件差，而加工深孔時，切削液更難注入，必須采取有效的冷卻和潤滑措施。

(3)導(dǎo)向由于深孔的長徑比大，鉆桿細(xì)長，剛性較低，容易產(chǎn)生振動，并使鉆孔偏歪而影響加工精度和生產(chǎn)率，因此深孔鉆的導(dǎo)向問題需很好解決。第五節(jié)深孔鉆*深孔加工概念：長徑比L/D＞5的孔為深孔。一般L/D＝5常用深孔刀具外形結(jié)構(gòu)圖a）單刃外排屑小深孔鉆b）錯齒內(nèi)排屑深孔鉆c）不重磨內(nèi)排屑深孔鉆d）噴吸鉆e)外排屑機(jī)夾套料鉆f）不通孔套料刀g)機(jī)夾單刃內(nèi)排屑深孔鏜刀h）小深孔拉鉸刀i）深孔滾壓頭常用深孔刀具外形結(jié)構(gòu)圖a）單刃外排屑小深孔鉆一、槍孔鉆單刃外排屑小深孔槍鉆其切削部分僅在鉆頭軸線的一側(cè)制有切削刃，無橫刃。鉆尖相對于鉆頭軸線有一定的偏移量e，偏移量大約為1/4鉆頭的直徑。將切削刃分成外刃和內(nèi)刃。排出的切削液經(jīng)過過濾、冷卻后再流回液池，可循環(huán)使用.

優(yōu)點(diǎn)：較好的導(dǎo)向性，改善了排屑條件。缺點(diǎn)：生產(chǎn)率不高。切削部分用高速鋼或硬質(zhì)合金，工作部分用無縫鋼管壓制成形。一、槍孔鉆單刃外排屑小深孔槍鉆其切削部分僅在鉆頭軸線的一側(cè)制（2）工作原理

工作時，高壓切削液(約為3.5～10MPa)由鉆桿后端的中心孔注入，經(jīng)月牙形孔和切削部分的進(jìn)油小孔到達(dá)切削區(qū)，然后迫使切屑隨同切削液由120o的V形槽和工件孔壁間的空間排出。因切屑是在深孔鉆的外部排出，故稱外排屑。這種排屑方法無需專門輔具，排屑空間亦較大。但鉆頭剛性和加工質(zhì)量會受到一定的影響，因此適合于加工孔徑2～20mm、表面粗糙度Ra3.2-0.8μm、公差I(lǐng)T8～I(xiàn)Tl0級，長徑比大于100的深孔。（2）工作原理

工作時，高壓切削液(約為3.5～10槍鉆受力分析與導(dǎo)向芯柱*切削部分特點(diǎn)：F1+F2=Fp+Ff槍鉆受力分析與導(dǎo)向芯柱*切削部分特點(diǎn)：F1+F2=Fp+F二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆（BAT深孔鉆）BAT深孔鉆BTA深孔鉆特點(diǎn)：無橫刃、內(nèi)外切削刃余偏角不等、有鉆頭偏距切削刃分段、交錯排列，保證可靠分屑和斷屑，外緣刀片耐磨性好，中心韌性好。錯齒內(nèi)排屑深孔鉆根據(jù)刀片的鑲嵌方式一般有焊接式和可轉(zhuǎn)位式。二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆（BAT深孔鉆）BAT深孔鉆BT內(nèi)排屑深孔鉆一般由鉆頭和鉆桿用螺紋連接組成。工作時，高壓切削液(約2～6MPa)由鉆桿外圓和工件孔壁間的空隙注入，切屑隨同切削液由鉆桿的中心孔排出，故名內(nèi)排屑。

內(nèi)排屑深孔鉆一般用于加工直徑為18～185mm、長徑比小于100、表面粗糙度Ra3.2μm、公差I(lǐng)T6～I(xiàn)T9的深孔。由于鉆桿為圓形，剛性較好，且切屑不與工件孔壁摩擦，故生產(chǎn)率和加工質(zhì)量均較外排屑的有所提高。內(nèi)排屑深孔鉆一般由鉆頭和鉆桿用螺紋連接組成。工作時，三、噴吸鉆1—工件2—夾爪3—中心架4—引導(dǎo)架5—向?qū)Ч?—支持座7—連接套8—