第六章钻头ppt课件.ppt

金属切削原理与刀具,JINSHU QIEXIAO YUANLI YU DAOJU,王启仲 主编,第六章 钻头,本章应知,本章应会,机械加工中的空加工道具分为两类：一类是在实体工件上加工出孔的道具，如扁钻、麻花钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的道具，如扩孔钻、锪钻、铰刀及镗刀等。,孔加工刀具的共同特点：刀具工作部分处于加工表面包围之中，道具的强度、刚度及导向、容屑及冷却润滑等都比切削外表面时问题更突出。,3.麻花钻,最广泛应用的孔加工工具。适应性较强、成熟的制造工艺及完善的刃磨方法。,4.深孔钻,孔深与孔径之比大于510倍的孔称为深孔。,2.中心钻,三种结构形式：带护锥中心钻（见图6-2a），无护锥中心钻（见图6-2b）和弧形中心钻（见图6-2c）,1.扁钻,使用最早的钻孔工具，结构简单、刚性好、成本低、刃磨方便。,三种结构形式：带护锥中心钻（图6-2a）无护锥中心钻（图6-2b）弧形中心钻 （图6-2c）,图6-2 中心钻a) 带护锥中心钻 b) 无护锥中心钻 c) 弧形中心钻,一 钻削的方法及其特点,一、钻削的方法,1.在钻床上的钻孔,（1）工件装夹,根据工件形状常选用手虎钳、机床用平口虎钳、V形块和压板、螺钉等辅助工具来装夹,如图6-3所示。,图6-3 工件装夹方法a) 手虎钳 b) 机床用平口虎钳 c) V形块 d) 压板、螺钉,六 钻削的方法及其特点,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,（2）钻孔方法及注意事项,1).在斜面上钻孔时,需先用铣刀铣出平台后再钻孔2).钻半圆孔时，需将两件对合起来钻孔3).钻不通孔时，要按钻孔深度调整好挡铁来控制孔深4).对直径大于30mm的孔，一般分两次钻5).孔即将钻穿时，此时须减小进给量6).在钻深孔时，需经常退出钻头将切屑排除7).钻孔时，需用切削液充分冷却,2.在车床上钻孔,图6-4 在车床上钻孔,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,二、钻头的装夹,1.直柄钻夹头,图6-5 钻夹头1夹头体 2夹头套 3夹头钥匙4夹爪 5内螺纹圈,钻夹头的结构如图6-5所示，夹头体上有锥孔与钻夹锥柄紧配；夹头套与内螺纹圈紧配；钥匙用来旋动夹头套；夹爪用来夹紧钻头直柄；内螺纹圈用来使爪伸出或缩进。,六 钻削的方法及其特点,一 钻削的方法及其特点,2.锥柄钻夹头,图6-6 钻套1内锥孔 2外圆锥 3扁尾,内外表面都是锥体，称为钻套。,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,表6-2 莫氏锥度表（单位：mm）,表6-1 钻套规格,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,3.其他钻夹头,（1）自动退卸钻头装置,图6-7 自动推卸钻头装置1主轴 2挡圈 3螺钉销 4横销 5外套 6垫圈 7硬橡胶垫 8导向套9主轴箱 10弹簧 11钻头,（2）快换钻夹头的用途及构造,图6-8 快换钻夹头1钢珠 2滑环 3可换套 4弹簧环 5夹头体,图6-9 拆卸钻头1斜铁 2主轴 3钻头,六 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,一 钻削的方法及其特点,将半圆弧一边放在上面，否则会将钻床半圆弧孔打坏。 拆卸前，在工件或工作台上要垫木块，防钻头掉下打坏工件或工作台。,将斜铁放钻床主轴圆弧孔内，贴紧锥钻扁尾的斜角部分。 用锤子锤击斜铁即可。,注意：,拆卸方法：,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,1.钻削用量,三、钻削用量及选择,图6-10 钻削用量与切削层参数,钻削背吃刀量（单位为mm）每刃进给量（单位为mmz）钻削速度（单位为mmin）,2.钻削用量选择,（1）钻头直径,（2）进给量,经验公式估算,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,（3）钻削速度,表6-3 高速钢钻头钻削速度,四、钻削过程特点,1.钻削边形特点与切屑形状,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,2.钻削力,图6-11 钻削力,钻头每一切削刃都产生切削力，包括切向力（主切削力）、背向力（径向力）和进给力（轴向力）。当左右切削刃对称时，背向力抵消，最终构成对钻头影响的是进给力 与切削转矩 ，如图6-11所示。,3.钻头磨损特点,高速钢钻头磨损的主要原因是相变磨损。 外圆周切削速度最高，因此磨损最为严重。 钻头磨损的形式主要是后面磨损。,图6-12 钻头刃带的磨损,一 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,二 麻花钻及其修磨,一、标准麻花钻的结构,图6-13 标准麻花钻,由柄部、颈部、工作部分组成。柄部包括钻柄和颈部，钻柄供装夹用。工作部分又分为切削部分和导向部分。导向部分在钻孔时起引导钻头方向和修光孔壁的作用，同时还是切削部分的备磨部分。,（1）前面（2）后面（3）主切削刃（4）横刃,1.切削部分,普通麻花钻一般有五条刃（两主切削刃、横刃、两副切削刃）一尖（钻头），即五刃一尖。,图6-14 切削部分的组成1主切削刃 2横刃 3后面 4前面,二 麻花钻及其修磨,六 钻削的方法及其特点,六 钻削的方法及其特点,二 麻花钻及其修磨,2.导向部分,1）螺旋槽2）刃带和齿背3）直径d4）倒锥5）钻心6）螺旋角,图6-15 导向部分的组成1螺旋槽 2后面 3钻心 4副切削刃 5齿背 6前面 7主切削刃 8横刃 9刃带,图6-16 钻头的螺旋角,二 麻花钻及其修磨,六 钻削的方法及其特点,螺旋角：指钻头韧带冷便螺旋线展开成的直线与 钻头轴线的夹角,六 钻削的方法及其特点,3.柄部,二、麻花钻的修磨,修磨钻头方法的要点（口诀）,1.麻花钻的修磨原因 1）切削刃部分容易变钝。 2）在钻削不同工件材料时，麻花钻切削部分的角度和形状都略有不同。,2.标准麻花钻的结构缺点 1）钻头主切削刃上各点，切削性能相差悬殊。 2）横刃太长，切削条件非常差。 3）主切削刃全宽参加切削，排屑不顺利，切削液也不易注到切削刃上。 4）棱刃上没有后角，摩擦最剧烈，产生热量多。,二 麻花钻及其修磨,3.修磨标准麻花钻的常用方式 （1）修磨横刃,二 麻花钻及其修磨,图6-17 横刃修磨形式,六 钻削的方法及其特点,1）将整个横刃磨去 2）磨短横刃3）加大横刃前角 4）磨短横刃并加大前角,（2）修磨前面（图6-19）,（3）修磨切削刃及断屑槽,六 钻削的方法及其特点,二 麻花钻及其修磨,图6-18 修磨前面a）修磨外缘处前面 b）修磨近钻心处前面,1）修磨过渡刃（图6-19）。,图6-19 修磨过渡刃图,2）修磨圆弧刃（图6-20）。,3）修磨分屑槽（图6-21）。,图6-20 修磨圆弧刀,图6-21 修磨分屑槽,二 麻花钻及其修磨,六 钻削的方法及其特点,4）磨断屑槽。,图6-22 磨断屑槽,图6-23 修磨棱边,二 麻花钻及其修磨,六 钻削的方法及其特点,三、群钻,刃形特点：三尖七刃,1.群钻的刃形,二 麻花钻及其修磨,六 钻削的方法及其特点,2.群钻的刃磨,3.群钻圆弧刃的作用,1）防止钻孔的偏斜，减小孔径的扩大，加强了定心导向作用。 2）圆弧刃切屑呈卷曲扇面形，容易自行折断。 3）圆弧刃改变了中段切削刃的主偏角与刃倾角，使该段正交平面前角增大。 4）可磨大内刃顶角，这样横刃虽经修磨变窄变尖，但钻尖强度仍不被削弱。,三 硬质合金钻,六 钻削的方法及其特点,硬质合金钻头应用广泛，结构基本上与高速钢钻头相同，有相应的差别。,主要有: 1）硬质合金刀具要求较小的前角，相应的角也要小。 2）硬质合金刀具要求较高的刚度和强度，均修磨，容屑槽较宽。 3）硬质合金钻头本身备磨量较高速钢钻头少得多，工作部分长度较短。 4）用加强锥柄，以保证可靠的工作，倒锥较大。,四 深孔钻,六 钻削的方法及其特点,一、深孔加工的难点,a）单刃外排屑小深孔钻b）错齿内排屑深孔钻c）不重磨内排屑深孔钻d）喷吸钻e) 外排屑机夹套料钻f）不通孔套料刀g) 机夹单刃内排屑深孔镗刀h）小深孔拉铰刀i）深孔滚压头,图6-27 常用深孔刀具外形结构图,一、深孔加工的难点,深孔加工的难点有：不能观测到切削情况切削热不易传散孔易钻偏斜刀柄细长、刚度差、易振动,1）排屑2）冷却、润滑3）导向,二、深孔加工刀具必须解决的问题,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,注意,三、几种典型的深孔加工刀具,1.枪钻,图6-28 枪钻1工作部分 2钻杆,优点：较好的导向性，改善了排屑条件。缺点：生产率不高。,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,图6-29 枪钻的钻心偏移,图6-30 枪钻工作原理,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,排出的切削液经过过滤、冷却后再流回液池，可循环使用（图6-30）,钻尖相对于钻头轴线有一定的偏移量e（图6-29），偏移量大约为1/4钻头的直径。,BTA深孔钻特点：无横刃、内外切削刃余偏角不等、有钻头偏距切削刃分段、交错排列，保证可靠分屑和断屑，外缘刀片耐磨性好，中心韧性好。,图6-31 BTA深孔钻a）工作原理 b）、 c）外形结构BTA,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,3.喷吸钻,喷吸钻的特点： 1）不需要BTA系统的高压输油器及密封装置。不但提高了排屑效果，又改进了工作条件。 2）可在车、钻、镗床上使用，操作方便，钻孔效率高。 3）由于钻杆内还有一层内管，排屑空间受到限制，较难用于小直径。加工精度略低于BTA钻头。,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,图6-32 喷吸钻a）喷吸钻体 b）喷吸钻装置,1工件 2夹爪 3中心架 4引导架 5向导管 6支持座 7连接套 8内管 9外管 10钻头,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,4.套料钻,图6-33 套料钻孔示意图1刀齿 2料心 3导向块 4管状刀体,六 钻削的方法及其特点,四 深孔钻,套料钻是空心圆柱体，端面固定有切削齿，切削齿的齿数在312范围内。,1.试述孔加工刀具的类型及其用途。2.作图表示麻花钻结构、标注结构参数与 刃磨角度。3.分析麻花钻前角、后角、主偏角及端面 刃倾角的变化规律。4.为什么要对麻花钻进行修磨?有哪些修磨 方法？,六 钻削的方法及其特点,