第三講孔加工刀具講課適用

1、第 三 講孔 加 工 刀 具主講主講：薛國(guó)祥薛國(guó)祥1優(yōu)選課堂第一節(jié)第一節(jié) 孔加工的特點(diǎn)及工藝方法孔加工的特點(diǎn)及工藝方法 孔加工刀具是切削加工中使用得最早的刀具之一，孔加工刀具是切削加工中使用得最早的刀具之一，也是目前應(yīng)用得很廣泛的一種刀具。也是目前應(yīng)用得很廣泛的一種刀具?？准庸さ膶?duì)象孔加工的對(duì)象為機(jī)為機(jī)器或儀器上各種各樣的孔，例如：螺釘孔、銷(xiāo)孔、齒輪器或儀器上各種各樣的孔，例如：螺釘孔、銷(xiāo)孔、齒輪內(nèi)孔、箱體上的軸孔、機(jī)床主軸錐孔等。內(nèi)孔、箱體上的軸孔、機(jī)床主軸錐孔等。 根據(jù)用途及技術(shù)要求的不同，孔可以在車(chē)床、鉆床，根據(jù)用途及技術(shù)要求的不同，孔可以在車(chē)床、鉆床，拉床、鏜床和磨床上用鏜刀、鉆頭、锪

2、鉆、鉸刀、拉刀、拉床、鏜床和磨床上用鏜刀、鉆頭、锪鉆、鉸刀、拉刀、內(nèi)圓磨具等孔加工刀具來(lái)加工。內(nèi)圓磨具等孔加工刀具來(lái)加工。2優(yōu)選課堂 孔加工刀具的工作部分在工件內(nèi)表面里工作，孔加工刀具的工作部分在工件內(nèi)表面里工作，使刀具的某些結(jié)構(gòu)尺寸受到限制，因而引起了一些使刀具的某些結(jié)構(gòu)尺寸受到限制，因而引起了一些突出問(wèn)題，如：容屑排屑問(wèn)題、刀具的強(qiáng)度、剛度突出問(wèn)題，如：容屑排屑問(wèn)題、刀具的強(qiáng)度、剛度及導(dǎo)向問(wèn)題、散熱冷卻問(wèn)題等。這些方面在設(shè)計(jì)和及導(dǎo)向問(wèn)題、散熱冷卻問(wèn)題等。這些方面在設(shè)計(jì)和使用孔加工刀具時(shí)都要特別注意。使用孔加工刀具時(shí)都要特別注意。1.1. 刀具剛度差刀具剛度差 2.2. 排屑困難排屑困難 3

3、.3. 直觀性差直觀性差 4.4. 規(guī)格品種規(guī)格品種一、孔加工的特點(diǎn)3優(yōu)選課堂二、不同精度孔的工藝方法 孔的加工方法很多。常見(jiàn)的有：鉆孔、擴(kuò)孔、孔的加工方法很多。常見(jiàn)的有：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔、珩磨孔和研磨孔等，鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔、珩磨孔和研磨孔等，還有電火花、超聲波、激光加工等新工藝。還有電火花、超聲波、激光加工等新工藝。 最常見(jiàn)的是在最常見(jiàn)的是在車(chē)床、鉆床和鏜床車(chē)床、鉆床和鏜床上進(jìn)行上進(jìn)行孔的加工。孔的加工。在車(chē)床或鏜床上加工孔的工藝方法4優(yōu)選課堂第二節(jié)第二節(jié) 孔加工刀具的類(lèi)型及用途孔加工刀具的類(lèi)型及用途 孔加工刀具按其用途一般分為兩大類(lèi)：孔加工刀具按其用途一般分為兩大類(lèi)

4、：v 一類(lèi)是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具，如扁鉆、一類(lèi)是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具，如扁鉆、麻花鉆、中心鉆及深孔鉆等。麻花鉆、中心鉆及深孔鉆等。v 另一類(lèi)是對(duì)已有孔進(jìn)行再加工的刀具，如擴(kuò)孔鉆、另一類(lèi)是對(duì)已有孔進(jìn)行再加工的刀具，如擴(kuò)孔鉆、鉸刀及鏜刀等。鉸刀及鏜刀等。5優(yōu)選課堂一、一、扁鉆扁鉆常用的扁鉆，可分為整體式和裝配式兩種重要類(lèi)型。常用的扁鉆，可分為整體式和裝配式兩種重要類(lèi)型。 主要用于孔徑為主要用于孔徑為12mm以下的尺寸范圍。它以下的尺寸范圍。它的切削部分的材料可用高速鋼或硬質(zhì)合金。在的切削部分的材料可用高速鋼或硬質(zhì)合金。在0.030.5mm的微孔鉆削時(shí)，整體扁鉆仍被廣的微孔鉆削時(shí)，整體扁

5、鉆仍被廣泛采用。泛采用。1.1.整體式扁鉆整體式扁鉆6優(yōu)選課堂 主要用于直徑主要用于直徑25500mm的大尺寸范圍的大尺寸范圍的鉆孔或擴(kuò)孔。其結(jié)構(gòu)由鉆桿和可換刀片的鉆孔或擴(kuò)孔。其結(jié)構(gòu)由鉆桿和可換刀片兩部分組成。可換刀片的材料為高速鋼或兩部分組成。可換刀片的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金。硬質(zhì)合金。2.2.裝配式扁鉆裝配式扁鉆7優(yōu)選課堂3. 3. 扁鉆的特點(diǎn)扁鉆的特點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)切削條件差，生產(chǎn)率低，排屑困難，鉆孔切削條件差，生產(chǎn)率低，排屑困難，鉆孔時(shí)不易保持孔的位置，加工精度低。時(shí)不易保持孔的位置，加工精度低。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)度和剛性較好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本強(qiáng)度和剛性較好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，便于采用機(jī)夾結(jié)構(gòu)

6、。低，便于采用機(jī)夾結(jié)構(gòu)。8優(yōu)選課堂二、二、麻花鉆麻花鉆 麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刃鉆孔或擴(kuò)孔的麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刃鉆孔或擴(kuò)孔的標(biāo)準(zhǔn)刀具。標(biāo)準(zhǔn)刀具。 一般用于孔的粗加工（一般用于孔的粗加工（it11it11以下精度及表面粗以下精度及表面粗糙度糙度ra256.3um），也可用于加工攻絲、鉸孔、），也可用于加工攻絲、鉸孔、拉孔、鏜孔、磨孔的預(yù)制孔。拉孔、鏜孔、磨孔的預(yù)制孔。 9優(yōu)選課堂1.1.麻花鉆的構(gòu)造麻花鉆的構(gòu)造v尾部尾部：是鉆頭的夾持部分，用于與機(jī)床聯(lián)接，并傳：是鉆頭的夾持部分，用于與機(jī)床聯(lián)接，并傳遞扭矩和軸向力。按麻花鉆直徑的大小，分為直柄遞扭矩和軸向力。按麻花鉆直徑的大小，分為直

7、柄（直徑（直徑12mm12mm12mm）兩種。）兩種。v頸部：頸部：是工作部分和尾部間的過(guò)渡部分，供磨削時(shí)是工作部分和尾部間的過(guò)渡部分，供磨削時(shí)砂輪退刀和打印標(biāo)記用。直柄鉆頭沒(méi)有頸部。砂輪退刀和打印標(biāo)記用。直柄鉆頭沒(méi)有頸部。v工作部分：工作部分：是鉆頭的主要部分，前端為切削部分，是鉆頭的主要部分，前端為切削部分，承擔(dān)主要的切削工作；后端為導(dǎo)向部分，起引導(dǎo)鉆承擔(dān)主要的切削工作；后端為導(dǎo)向部分，起引導(dǎo)鉆頭的作用，也是切削部分的后備部分。頭的作用，也是切削部分的后備部分。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由3 3個(gè)部分組成：個(gè)部分組成：10優(yōu)選課堂麻花鉆的組成麻花鉆的組成11優(yōu)選課堂鉆頭的工作部分鉆頭的工作部分

8、 有兩條螺旋槽有兩條螺旋槽: :容屑排屑容屑排屑 麻花鉆兩主切削刃由鉆芯連接，為麻花鉆兩主切削刃由鉆芯連接，為了增加鉆頭的強(qiáng)度和剛度，鉆芯制成正了增加鉆頭的強(qiáng)度和剛度，鉆芯制成正錐量。錐量。 導(dǎo)向部分兩條棱邊，減少與加工孔摩擦，棱邊導(dǎo)向部分兩條棱邊，減少與加工孔摩擦，棱邊磨磨(0.03(0.030.12)0.12)100100倒錐量倒錐量, , 形成副偏角形成副偏角 r r。12優(yōu)選課堂前刀面前刀面 螺旋槽的螺旋面螺旋槽的螺旋面主后刀面主后刀面與工件過(guò)渡表面與工件過(guò)渡表面( (孔底孔底) )相對(duì)的端部?jī)汕嫦鄬?duì)的端部?jī)汕娓焙蟮睹娓焙蟮睹媾c工件已加工表面與工件已加工表面( (孔壁孔壁) )相對(duì)

9、的兩條棱邊相對(duì)的兩條棱邊主切削刃主切削刃螺旋槽與主后刀面的兩條交線螺旋槽與主后刀面的兩條交線副切削刃副切削刃棱邊與螺旋槽的兩條交線棱邊與螺旋槽的兩條交線橫刃橫刃兩后刀面在鉆心處的交線。兩后刀面在鉆心處的交線。13優(yōu)選課堂2.2.麻花鉆的主要幾何參數(shù)麻花鉆的主要幾何參數(shù)麻花鉆的基面與切削平面麻花鉆的基面與切削平面基面基面: :通過(guò)該點(diǎn)又包括鉆頭軸線的平面。通過(guò)該點(diǎn)又包括鉆頭軸線的平面。因切削刃上各點(diǎn)的切削速度方向不同，基面不同。因切削刃上各點(diǎn)的切削速度方向不同，基面不同。 切削平面切削平面: :刀刃上某點(diǎn)的切削平面是包含該點(diǎn)切刀刃上某點(diǎn)的切削平面是包含該點(diǎn)切削速度方向，而又切于該點(diǎn)加工表面的平面

10、削速度方向，而又切于該點(diǎn)加工表面的平面) )。切削刃上各點(diǎn)的切削平面與基面在空間互相切削刃上各點(diǎn)的切削平面與基面在空間互相垂直，且位置是變化的垂直，且位置是變化的。14優(yōu)選課堂麻花鉆切削刃麻花鉆切削刃各點(diǎn)的基面及切削平面各點(diǎn)的基面及切削平面15優(yōu)選課堂16優(yōu)選課堂麻花鉆的主要幾何參數(shù)麻花鉆的主要幾何參數(shù)較大的螺旋角較大的螺旋角，使鉆頭前角，使鉆頭前角，切削扭矩和軸向力，切削扭矩和軸向力，切削輕快，排屑切削輕快，排屑。螺旋角過(guò)大螺旋角過(guò)大，會(huì)削弱鉆頭的強(qiáng)度和散熱條件，使鉆頭，會(huì)削弱鉆頭的強(qiáng)度和散熱條件，使鉆頭的磨損加劇。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的的磨損加劇。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的 =18=183030，小直徑鉆，小直徑

11、鉆頭頭 值較小。值較小。螺旋角螺旋角 鉆頭螺旋槽最外緣處螺旋線的切線與鉆頭鉆頭螺旋槽最外緣處螺旋線的切線與鉆頭軸線間的夾角。軸線間的夾角。螺旋角影響排屑，而且它就是鉆頭的進(jìn)給前角螺旋角影響排屑，而且它就是鉆頭的進(jìn)給前角。螺旋角螺旋角對(duì)切削過(guò)程的影響對(duì)切削過(guò)程的影響17優(yōu)選課堂標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角18優(yōu)選課堂 兩主切削刃在與其平行的軸向平面上投影之間的夾角，兩主切削刃在與其平行的軸向平面上投影之間的夾角，頂角是鉆頭在刃磨測(cè)量時(shí)的幾何角度。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角是鉆頭在刃磨測(cè)量時(shí)的幾何角度。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的2 =118，此時(shí)的主切削刃是直線。，此時(shí)的主切削刃是直線。頂角頂角2 2 和主偏角和

12、主偏角krkr 主偏角與頂角不同，它是主切削刃在基面上的投影與進(jìn)主偏角與頂角不同，它是主切削刃在基面上的投影與進(jìn)給方向的夾角。由于主切削刃各點(diǎn)基面位置不同，故主切削給方向的夾角。由于主切削刃各點(diǎn)基面位置不同，故主切削刃各點(diǎn)的主偏角是變化的。刃各點(diǎn)的主偏角是變化的。 頂角頂角主偏角主偏角鉆頭的頂角直接決定了主偏角鉆頭的頂角直接決定了主偏角kr的大小，的大小，kr 。19優(yōu)選課堂麻花鉆的主要幾何參數(shù)麻花鉆的主要幾何參數(shù)20優(yōu)選課堂 頂角越小，切削刃長(zhǎng)度增加，單位切削刃長(zhǎng)度頂角越小，切削刃長(zhǎng)度增加，單位切削刃長(zhǎng)度上負(fù)荷降低，刀尖角上負(fù)荷降低，刀尖角r增大，改善了散熱條件，提增大，改善了散熱條件，提高

13、了鉆頭的耐用度且軸向力減小。高了鉆頭的耐用度且軸向力減小。 但頂角越小，切屑變薄，切屑平均變形增加，但頂角越小，切屑變薄，切屑平均變形增加，故使扭矩增大。故使扭矩增大。頂角頂角對(duì)切削過(guò)程的影響對(duì)切削過(guò)程的影響21優(yōu)選課堂端面刃傾角端面刃傾角 stst在在端面投影端面投影中主切削刃與基面間的夾角。中主切削刃與基面間的夾角。 切削刃切削刃上不同點(diǎn)的端面刃傾角是不同的，上不同點(diǎn)的端面刃傾角是不同的，外緣處的外緣處的 stst最小，靠近鉆心處的最小，靠近鉆心處的 stst最大。最大。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主切削刃的端面刃傾角總為標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主切削刃的端面刃傾角總為負(fù)值負(fù)值。22優(yōu)選課堂 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆切削刃上各點(diǎn)的前角

14、值變化很大標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆切削刃上各點(diǎn)的前角值變化很大，從鉆頭最外緣到鉆心，前角值可由，從鉆頭最外緣到鉆心，前角值可由3030逐漸變逐漸變?yōu)闉?030，故靠近中心處的切削條件很差。，故靠近中心處的切削條件很差。前角前角 0 0在在正交平面正交平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。 由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面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，角也是不相同的，由外緣向中心逐漸減小由外緣向中心逐漸減小。23優(yōu)選課堂后角后角 f f 在在假定工作平面假定工作平

15、面（即以鉆頭軸線為軸心的圓柱面的切平（即以鉆頭軸線為軸心的圓柱面的切平面）內(nèi)測(cè)量的切削平面與主后刀面之間的夾角。面）內(nèi)測(cè)量的切削平面與主后刀面之間的夾角。 考慮到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作后角的影響，同時(shí)為了補(bǔ)償前角考慮到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作后角的影響，同時(shí)為了補(bǔ)償前角的變化，使刀刃各點(diǎn)的楔角較為合理，并改善橫刃的切削條的變化，使刀刃各點(diǎn)的楔角較為合理，并改善橫刃的切削條件，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣處向鉆心逐漸增大。件，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣處向鉆心逐漸增大。 在切削過(guò)程中，在切削過(guò)程中， f f在一定程度上反映了主后刀面與工在一定程度上反映了主后刀面與工件過(guò)渡表面之間的摩擦關(guān)系，而且測(cè)量也比較容易。件過(guò)

16、渡表面之間的摩擦關(guān)系，而且測(cè)量也比較容易。 一般后刀面磨成圓錐面，也有磨成螺旋面或圓弧面的。一般后刀面磨成圓錐面，也有磨成螺旋面或圓弧面的。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的后角標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的后角( (最外緣處最外緣處) )為為8 82020，大直徑鉆頭取小，大直徑鉆頭取小值，小直徑鉆頭取大值。值，小直徑鉆頭取大值。24優(yōu)選課堂橫刃角度橫刃角度橫刃橫刃是兩個(gè)主后刀面的交線，其長(zhǎng)度為是兩個(gè)主后刀面的交線，其長(zhǎng)度為b。橫刃角度橫刃角度包括橫刃斜角包括橫刃斜角 ，橫刃前角，橫刃前角oo和橫刃后角和橫刃后角oo。橫刃斜角橫刃斜角 ：在鉆頭端平面內(nèi)投影的橫刃與主切削刃之間的夾在鉆頭端平面內(nèi)投影的橫刃與主切削刃之間的夾角，它是刃

17、磨后刀面時(shí)形成的。角，它是刃磨后刀面時(shí)形成的。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的=5055。當(dāng)后角磨得偏大時(shí)，橫刃當(dāng)后角磨得偏大時(shí)，橫刃斜角斜角減小，橫刃長(zhǎng)度減小，橫刃長(zhǎng)度b增大。增大。25優(yōu)選課堂橫刃角度橫刃角度橫刃是通過(guò)鉆心的，在鉆頭端面上的投影近似為一條直橫刃是通過(guò)鉆心的，在鉆頭端面上的投影近似為一條直線，因此橫刃上各點(diǎn)的線，因此橫刃上各點(diǎn)的基面和切削平面基面和切削平面的位置是相同的。的位置是相同的。在橫刃剖面在橫刃剖面o-o內(nèi)，橫刃前角內(nèi)，橫刃前角o為負(fù)值，橫刃后角為負(fù)值，橫刃后角o90- o 。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的o=(5460)， o2630。由于由于橫刃前角是很大的負(fù)前角，橫刃前角是很

18、大的負(fù)前角，所以鉆削時(shí)橫刃處發(fā)生嚴(yán)重所以鉆削時(shí)橫刃處發(fā)生嚴(yán)重的擠壓，而造成定心不好和的擠壓，而造成定心不好和很大的軸向力。很大的軸向力。26優(yōu)選課堂四、深孔四、深孔鉆鉆 孔深與孔徑的比孔深與孔徑的比h/d10的孔，一般稱(chēng)為深的孔，一般稱(chēng)為深孔。鉆削深孔的鉆頭稱(chēng)為深孔鉆。孔。鉆削深孔的鉆頭稱(chēng)為深孔鉆。 深孔鉆的種類(lèi)很多，常用的有內(nèi)排屑深孔深孔鉆的種類(lèi)很多，常用的有內(nèi)排屑深孔鉆、外排屑深孔鉆及噴吸鉆等。鉆、外排屑深孔鉆及噴吸鉆等。 27優(yōu)選課堂28優(yōu)選課堂29優(yōu)選課堂30優(yōu)選課堂五、擴(kuò)孔五、擴(kuò)孔鉆鉆 擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆孔再加工，孔的加工質(zhì)量相對(duì)高。精度擴(kuò)孔鉆對(duì)已鉆孔再加工，孔的加工質(zhì)量相對(duì)高。精度可達(dá)可

19、達(dá)it10it11，ra6.33.2 m。 擴(kuò)孔鉆的擴(kuò)孔鉆的刀齒比較多刀齒比較多，有，有3 34 4個(gè)，導(dǎo)向性好，切削平個(gè)，導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)。加工穩(wěn)。加工余量較小余量較小，容屑槽較淺，刀體強(qiáng)度和剛性較好；，容屑槽較淺，刀體強(qiáng)度和剛性較好；擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆沒(méi)有橫刃沒(méi)有橫刃，切削條件好，可提高效率和加工質(zhì)量。，切削條件好，可提高效率和加工質(zhì)量。 擴(kuò)孔鉆的主要類(lèi)型有兩種，即擴(kuò)孔鉆的主要類(lèi)型有兩種，即整體式擴(kuò)孔鉆和套式擴(kuò)整體式擴(kuò)孔鉆和套式擴(kuò)孔鉆孔鉆，其中套式擴(kuò)孔鉆適用于大直徑孔的擴(kuò)孔加工。，其中套式擴(kuò)孔鉆適用于大直徑孔的擴(kuò)孔加工。31優(yōu)選課堂擴(kuò)擴(kuò) 孔孔 鉆鉆32優(yōu)選課堂六、鉸刀六、鉸刀 鉸刀用于中、小尺

20、寸孔的半精加工和精加工，也可用于鉸刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，也可用于磨孔或研孔前的預(yù)加工。其加工精度可達(dá)磨孔或研孔前的預(yù)加工。其加工精度可達(dá)it6it8，表面粗，表面粗糙度可達(dá)糙度可達(dá)ra1.60.4 m。 鉸刀鉸刀齒數(shù)多齒數(shù)多(6(61212個(gè)個(gè)) )，導(dǎo)向性好，芯部直徑大，剛性好。，導(dǎo)向性好，芯部直徑大，剛性好。鉸削余量小鉸削余量小，切削速度低。鉸刀有，切削速度低。鉸刀有修光刃修光刃，在切削過(guò)程中有，在切削過(guò)程中有擠壓作用，因此加工精度和表面質(zhì)量很高。擠壓作用，因此加工精度和表面質(zhì)量很高。 鉸刀分為鉸刀分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩類(lèi)。手用鉸刀又分為整兩類(lèi)。手用鉸刀

21、又分為整體式和可調(diào)整式，機(jī)用鉸刀分帶柄的和套式。加工錐孔用的體式和可調(diào)整式，機(jī)用鉸刀分帶柄的和套式。加工錐孔用的鉸刀稱(chēng)為錐度鉸刀。鉸刀稱(chēng)為錐度鉸刀。33優(yōu)選課堂鉸鉸刀刀的的類(lèi)類(lèi)型型34優(yōu)選課堂七、鏜刀七、鏜刀35優(yōu)選課堂36優(yōu)選課堂第三節(jié)第三節(jié) 鉆削基本規(guī)律鉆削基本規(guī)律 鉆削運(yùn)動(dòng)鉆削運(yùn)動(dòng)一、鉆削用量和切削層要素一、鉆削用量和切削層要素v主運(yùn)動(dòng)：鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)( (鉆床鉆床) )，或工件的旋轉(zhuǎn)，或工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)( (車(chē)床車(chē)床) )。v進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鉆頭沿軸線作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鉆頭沿軸線作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)( (鉆床鉆床) )，或工件沿鉆頭軸線作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或工件沿鉆頭軸線作

22、直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)( (銑床銑床) )37優(yōu)選課堂指鉆頭主切削刃外緣處的線速度。指鉆頭主切削刃外緣處的線速度。1 1切削速度切削速度v vmin/1000mdvno2 2進(jìn)給量進(jìn)給量f、af、vf每轉(zhuǎn)進(jìn)給量每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f(mm/r)：鉆頭或工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，它們之間的軸向相鉆頭或工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，它們之間的軸向相對(duì)位移。對(duì)位移。每齒進(jìn)給量每齒進(jìn)給量af(mm/z)：鉆頭或工件相對(duì)鉆頭每轉(zhuǎn)一個(gè)刀齒，它們：鉆頭或工件相對(duì)鉆頭每轉(zhuǎn)一個(gè)刀齒，它們之間的相對(duì)位移。之間的相對(duì)位移。進(jìn)給速度進(jìn)給速度vf：鉆頭或工件每分鐘內(nèi)，它們之間的軸向相對(duì)位移。：鉆頭或工件每分鐘內(nèi)，它們之間的軸向相對(duì)位移。38優(yōu)選課堂二、鉆削力與扭矩二

23、、鉆削力與扭矩 鉆削力來(lái)源于工件材料的變形抗力，鉆削力來(lái)源于工件材料的變形抗力，以及鉆頭和切屑、工件間的摩擦力。以及鉆頭和切屑、工件間的摩擦力。 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆有五個(gè)切削刃：兩個(gè)主切標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆有五個(gè)切削刃：兩個(gè)主切削刃、兩個(gè)副切削刃、一個(gè)橫刃。因此削刃、兩個(gè)副切削刃、一個(gè)橫刃。因此鉆頭的軸向力鉆頭的軸向力f和扭矩和扭矩m由各切削刃上總由各切削刃上總的軸向力與各切削刃上的扭矩總和構(gòu)成。的軸向力與各切削刃上的扭矩總和構(gòu)成。來(lái)源與組成來(lái)源與組成11ffffmmmmoo39優(yōu)選課堂 實(shí)驗(yàn)證明，軸向力實(shí)驗(yàn)證明，軸向力f主要由橫刃產(chǎn)生主要由橫刃產(chǎn)生(f57f)；扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)m m主要由主切削刃產(chǎn)生主要由主切削刃產(chǎn)

24、生(m80m)。各切削刃上。各切削刃上的力及扭矩占總的軸向力及總的扭矩的百分比大致如的力及扭矩占總的軸向力及總的扭矩的百分比大致如下表所示。下表所示。40優(yōu)選課堂第四節(jié)第四節(jié) 麻花鉆切削部分結(jié)構(gòu)的分析及改進(jìn)麻花鉆切削部分結(jié)構(gòu)的分析及改進(jìn) (1)(1)主刃上各點(diǎn)前角的數(shù)值相差懸殊，從外緣到鉆心，前角約主刃上各點(diǎn)前角的數(shù)值相差懸殊，從外緣到鉆心，前角約由由3030 減到減到3030 ?？拷@心處為負(fù)前角，切削條件很差；?？拷@心處為負(fù)前角，切削條件很差；(2)(2)橫刃的負(fù)前角很大，切削條件很壞，軸向力很大。橫刃的負(fù)前角很大，切削條件很壞，軸向力很大。 橫刃是由鉆心而形成的。要保證鉆頭有一定的強(qiáng)度

25、就要有橫刃是由鉆心而形成的。要保證鉆頭有一定的強(qiáng)度就要有鉆心，一般新鉆頭的鉆心厚度鉆心，一般新鉆頭的鉆心厚度d0.15d，而且越向尾部越，而且越向尾部越厚。鉆心厚度大橫刃也長(zhǎng)，一般橫刃長(zhǎng)度厚。鉆心厚度大橫刃也長(zhǎng)，一般橫刃長(zhǎng)度b=0.18d。 設(shè)法增大橫刃的前角設(shè)法增大橫刃的前角( (即減小它的負(fù)值即減小它的負(fù)值) )，縮短橫刃的長(zhǎng)度，縮短橫刃的長(zhǎng)度，是改善鉆頭切削性能的重要方面；是改善鉆頭切削性能的重要方面；標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆在結(jié)構(gòu)上存在著很多問(wèn)題：標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆在結(jié)構(gòu)上存在著很多問(wèn)題：41優(yōu)選課堂(3)(3)主刃長(zhǎng)，切削寬度大，各點(diǎn)切屑流出的速度相差很大，主刃長(zhǎng)，切削寬度大，各點(diǎn)切屑流出的速度相差很大，

26、切屑占很大空間，排屑不順利，冷卻液難流入；切屑占很大空間，排屑不順利，冷卻液難流入；(4)(4)副后角為副后角為0 0。，棱帶與孔壁摩擦，而此處切削速度又最高，。，棱帶與孔壁摩擦，而此處切削速度又最高，產(chǎn)生熱量多，所以磨損快；產(chǎn)生熱量多，所以磨損快；(5)(5)橫刃的前、后角與主刃后角密切相關(guān)，不能分別控制。橫刃的前、后角與主刃后角密切相關(guān)，不能分別控制。 為克服標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺點(diǎn)，提高它的切削性為克服標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺點(diǎn)，提高它的切削性能，一方面可以在設(shè)計(jì)制造時(shí)能，一方面可以在設(shè)計(jì)制造時(shí)改革其結(jié)構(gòu)或材料改革其結(jié)構(gòu)或材料；另一方面可在使用時(shí)按具體切削條件，通過(guò)修磨，另一方面可在使用時(shí)按具體切削條件，

27、通過(guò)修磨，改變其幾何角度改變其幾何角度。42優(yōu)選課堂1 1等前角鉆頭等前角鉆頭 為改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主切削刃外緣處為改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主切削刃外緣處前角過(guò)大，鉆芯處前角又過(guò)小的問(wèn)題，設(shè)前角過(guò)大，鉆芯處前角又過(guò)小的問(wèn)題，設(shè)想使主切削刃上各點(diǎn)的前角趨向均勻，來(lái)想使主切削刃上各點(diǎn)的前角趨向均勻，來(lái)設(shè)計(jì)鉆頭的溝槽形狀，即成等前角鉆頭。設(shè)計(jì)鉆頭的溝槽形狀，即成等前角鉆頭。結(jié)構(gòu)改革結(jié)構(gòu)改革試驗(yàn)證明：試驗(yàn)證明：等前角鉆頭，等前角鉆頭， n n= =2020 ，2 2 1 11616 ， 3030 。鉆削鉆削4545鋼時(shí)，可提高耐用度鋼時(shí)，可提高耐用度1.51.52 2倍，扭矩降低倍，扭矩降低2020。43優(yōu)選課堂2

28、.2.徑向刃鉆頭徑向刃鉆頭 為了改善鉆頭主切削刃上各點(diǎn)的切為了改善鉆頭主切削刃上各點(diǎn)的切削厚度分布不均勻的狀況，使主切削刃削厚度分布不均勻的狀況，使主切削刃處于鉆頭徑向，故稱(chēng)之為徑向刃鉆頭。處于鉆頭徑向，故稱(chēng)之為徑向刃鉆頭。 徑向刃鉆頭還可以普遍加大切削刃徑向刃鉆頭還可以普遍加大切削刃上各點(diǎn)前角，加大容屑空間。但為了保上各點(diǎn)前角，加大容屑空間。但為了保持鉆頭強(qiáng)度，需加厚鉆芯。為減少軸向持鉆頭強(qiáng)度，需加厚鉆芯。為減少軸向力，還需修磨橫刃。力，還需修磨橫刃。 44優(yōu)選課堂標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨1 1修磨過(guò)渡刃修磨過(guò)渡刃 在鉆頭主切削刃與副切削在鉆頭主切削刃與副切削刃相連接的轉(zhuǎn)角處磨出過(guò)渡刃刃相連接的轉(zhuǎn)角處磨出過(guò)渡刃(27075) 。 由于減小了頂角，使軸向由于減小了頂角，使軸向力減??；同時(shí)刀尖角增大，強(qiáng)力減??；同時(shí)刀尖角增大，強(qiáng)化了刀尖并改善了轉(zhuǎn)角處的散化了刀尖并改善了轉(zhuǎn)角處的散熱條件。熱條件。45優(yōu)選課堂 它是將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的主切削