《孔加工刀具知识》word版

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1、孔加工刀具知识概述   孔加工在金属切削加工中占有重要地位，一般约占机械加工量的1/3。其中钻孔约占22%～25%，其余孔加工约占11%～13%。我国1990年孔加工刀具的产量约占刀具产品总产量的71.38%，产值约占刀具产品总产值的45.52%。由于孔加工条件苛刻的缘故，孔加工刀具的技术发展要比车、铣类刀具迟缓一些，许多机械加工部门至今仍采用高速钢麻花钻。近些年来，随着中、小批量生产越来越要求生产的高效率、自动化以及加工中心的飞跃发展与普及，也促进了孔加工刀具技术有所发展。86中国七类刀具内部构成85日本七类刀具内部构成图1中日七类刀具产值内部构成  

2、 1.高速钢孔加工刀具   高速钢孔加工刀具仍是孔加工刀具中的主要部分。据原民主德国85年的统计资料，高速钢钻镗削刀具的产值占所有钻镗削刀具产值的79.8%，而硬质合金钻镗削刀具占20%，陶瓷刀具和超硬材料刀具各占0.1%。   图2日本高速刀具产值图示   1.1高速钢麻花钻   高速钢麻花钻至今仍是金属切削刀具中使用量最大的刀具之一。例如，在德国机械加工中每年约消耗5000万支麻花钻，这些麻花钻的直径绝大部分为φ6～14mm。而我国的高速钢麻花钻年产量已达到3亿支，年产值约占刀具产品年总产值的36%。   高速钢麻花钻在生产中已应用了几十年，其基本形

3、状没有改变。麻花钻在钻削过程中存在的问题是：主切削刃上各点处前角值相差十分悬殊；横刃长，轴向力大；钻头各处切削速度不同；刃带后角为零与孔壁产生摩擦，加快磨损等。为此，必须针对这些问题改进，但彻底消除是困难的。从目前情况看，主要改进有：   1.1.1加大螺旋角   为了能适应被切削材料的特性和高效率生产线的节拍，一些新设计的麻花钻选用较高的切削速度(40～50m/min)。加大螺旋角的抛物线型麻花钻(美国Bendix称为抛物线钻，英国Dormer称为螺杆式钻头，德国Guehring称为GT钻，我国上海工具厂、江西量具刃具厂等也称为抛物线钻)正是适应了这样

4、的需要。其主要特性是：   (1)大螺旋角(通常为35～45°)及大顶角，从而增大了钻头前角，使其切削锋利；   (2)大容屑空间，使其出屑流畅；   (3)较大的钻头芯厚，使其刚性增强；   (4)采用“十”字刃磨法或“S”型刃磨法修磨横刃，使其横刃缩短，定心及钻芯处前角得到改善，切削轻快，轴向力小，可一次进刀加工出相当深度的孔，提高了工作效率，它比传统钻头具有显著的优越性。   Guehring的GT钻分为GT50、GT100两种，其中GT50用于钻削能形成长切屑的软材料，如铝、铝合金、锌、铜、木材等；而GT100则用于钻削硬度在31HRC以下的钢材

5、及铸铁。   1.1.2改善横刃工作条件   由于麻花钻横刃处轴向力很大，改善横刃工作条件受到各方面的普遍重视。改善的方法主要有两种：   重视改进刃磨法   钻尖刃磨类型主要有六种即普通刃磨法、螺旋刃磨法、综合刃磨法、三重面刃磨法、十字刃磨法和圆弧刃磨法。实验证明：螺旋刃磨法位置精度好，十字刃磨适用于较深孔加工，圆弧法易定心。最有发展前途的是十字和圆弧刃磨法。十字刃磨法缩短横刃，减少轴向力，近来在欧美、日本很流行。刃磨过程必须保持两个切削刃的对称性。经试验表明十字刃磨法比普通刃磨法钻头寿命提高一倍，轴向力减少30%～60%，扭矩减少13%～30%，排屑

6、顺利，但需加厚钻芯厚度。   钻头钻尖的外缘刃带处磨损快，将使锋利的刃口在刀具磨损前的相当一段时间里变成圆弧形，为此发展起圆弧刃磨法。圆弧形钻尖切削图形加长，散热条件好，使得钻头寿命提高；另外修磨了横刃，前角分布合理；钻通孔时很少产生毛刺，飞边现象。关键是刃磨圆弧要求对称，可用手及样板控制圆弧，而美国INGERSOLL圆弧形钻尖刃磨机床已研制成功，这对发展圆弧形钻尖有促进作用。   图3 DIN1412的五种特殊钻尖修磨方法   DIN1412列出了五种特殊的钻尖修磨方法，其中A型称为横刃修薄型，B型称为带切削刃修磨的横刃修薄型，C型称为分割钻尖型，D型

7、为切铸铁的双锋角型，而E型为钉形钻尖。   我国北京航空航天大学根据圆锥面刃磨原理设计了一种型号为CNC-7DGA的七坐标数控钻尖刃磨机，在一次装夹一个循环中就可完成磨外刃后面、磨圆弧刃、修磨横刃和磨单边分屑槽等多个步骤，对提高钻尖刃磨的水平，保证钻尖刃磨的质量将有促进作用。   选择合理的横刃修磨法   为克服横刃处负前角等恶劣的切削条件，减少轴向力，常用修磨横刃的方法来加以解决。现在常用的修磨横刃有S、N、W、X、S-X五种。S型修掉2/3横刃，减少轴向力，切屑向上排出。N型适于较薄的钻芯，目的使切屑向上排出。W型(即DIN1412中的B型)沿全沟进

8、行芯厚减薄，切削性能和对中性较好，刚性则较差。X型(即DIN1412中的C型)横