金属切削与机床第8章钻削加工与钻床.ppt

第8章钻削加工与钻床8.1钻削加工图8-1钻削加工的范围
(a）钻孔;(b）扩孔;(c）铰孔;(d）攻螺纹;(e）锪埋头孔;(f）锪端面8.1.1钻孔
1.麻花钻
1）麻花钻的组成部分
麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成，如图8-2所示。
(1)柄部:用于安装并传递钻削力和扭矩。钻头直径小于13mm时，采取圆柱柄，钻削时由钻卡夹持；钻头直径大于13mm时，采用圆锥柄，钻削时直接插入钻套。扁尾主要是为了防止钻削时锥柄在钻套中打滑。图8-2麻花钻组成图8-3麻花钻切削部分的组成(2)颈部:连接柄部和工作部分，是磨削钻头外圆时的退刀槽和打印标志之处。
(3)工作部分:由导向和切削两部分组成。
导向部分是麻花钻的螺旋槽部分。螺旋槽是排屑通道，两条棱边起导向作用。导向部分也是钻头的备磨部分。
切削部分是指钻头前端有切削刃的部分。切削部分由两个螺旋形前刀面、后刀面、副后刀面组成，如图8-3所示。前刀面与后刀面的交线形成两条主切削刃，前刀面与棱边交线形成两条副切削刃，两后刀面的交线形成横刃。2）麻花钻的结构参数
（1）直径d:在切削部分测量的两刃间的垂直距离。直径选用标准系列尺寸。直径向尾部方向成倒锥，其倒锥量为(0.05～0.12)/100mm。
（2）钻心直径d0:钻心处与两条螺旋槽沟底相切圆的直径。钻芯直径影响着钻头的刚性与容屑沟槽的面积。当d＞13mm时，d0=0.125～0.15d。为提高钻头刚性，钻芯直径从切削部分到尾部成正锥。一般钻芯正锥量为(1.4～2)/100mm。（3）螺旋角β:麻花钻外缘螺旋线与钻头轴线的夹角称为螺旋角，相当于副切削刃的刃倾角，如图8-4所示。主切削刃任意点x的螺旋角βx可由下式计算：上式说明，麻花钻在不同直径处螺旋角不等，越靠近中心处螺旋角越小。标准麻花钻直径在9mm内，β=18°～30°；直径在9～100mm内，β=30°，直径愈大则螺旋角愈大。麻花钻螺旋角一般为右旋。
（4）刃带参数:包括刃带宽度bf、刃带高度c和刃带后角。麻花钻刃带后角相当于副切削刃的后角，一般为0°。图8-4麻花钻螺旋角（4）刃带参数:包括刃带宽度bf、刃带高度c和刃带后角。麻花钻刃带后角相当于副切削刃的后角，一般为0°。3）麻花钻的几何角度
确定麻花钻的几何角度需要建立参考系，如图8-5所示。参考系平面有基面Pr、切削平面Ps、正交平面Po、假定工作平面Pf和背平面Pp，其定义与车削中的规定相同，不再赘述。需要指出的是，由于钻头切削刃上各点都在绕中心旋转，与切削刃上任意点切线速度垂直的平面均通过钻心，因此基面Pr是过切削刃选定点包含钻头轴线的平面。所以，切削刃上各点基面的方位均不相同。图8-5麻花钻正交平面参考系及测量平面度量钻头几何角度还需要以下几个测量平面：
(1)端平面Pt:与钻头轴线垂直的投影面。
(2)中剖面Pc:过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。
(3)柱剖面Px: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形成的圆柱面。麻花钻的主要几何角度有以下七个。
(1)顶角2φ:麻花钻两主切削刃在中剖面投影的夹角。标准麻花钻的顶角一般为118°。顶角越小主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减小，轴向力小，定心作用较好。然而顶角过小，则强度减弱，扭矩增大，钻头容易折断。
主切削刃角度主要有主偏角、前角、后角等，如图8-6所示。图8-6麻花钻的几何角度(2)主偏角κrx:主切削刃上选定点的切线在基面上的投影与进给方向的夹角。由于麻花钻主切削刃不通过轴线，主切削刃上各点基面亦不同，各点主偏角也不相同。当顶角磨出后，各点主偏角也就确定了。
(3)前角γox:主切削刃上选定点的前角是主剖面内前刀面与基面的夹角。主切削刃各点前角是变化的，外圆处前角最大，约为30°，接近麻花钻中心，靠近横刃处约为-30°。(4)后角αfx:主切削刃上选定点的后角规定在柱剖面内测量，称为进给后角。这是因为，在柱剖面内测量方便，同时还能反映出主后刀面与过渡表面间的摩擦关系及进给运动对后角的影响。钻头后角αfx沿主切削刃是变化的，外缘最小（αfx=8°～10°），在横刃与主切削刃交接处最大（αfx=20°～25°）。
横刃角度包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角，如图8-7所示。图8-7横刃角度(5)横刃斜角ψ:在端面投影中横刃与主切削刃间的夹角。当麻花钻后刀面磨成后，横刃斜角ψ自然形成，一般ψ=50°～55°。
(6)横刃前角γoψ:在横刃剖面中前刀面与基面间的夹角。麻花钻在标准顶角时，γoψ=-54°～-60°。
(7)横刃后角αoψ:在横刃剖面中后刀面与切削平面间的夹角，αoψ=90°-|γoψ|。4）钻削用量和切削层参数（2）切削层参数。
切削宽度aw（mm）:图8-8切削层参数5）麻花钻的修磨
麻花钻由于其