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1、第七章 钻孔,第一节 钻孔概述第二节 钻孔常用设备及工具第三节 钻孔时的切削用量第四节 钻削时的冷却和润滑第五节 钻孔实例第六节 钻孔时的废品分析及安全技术,一、钻削定义,用钻头在实体材料上加工出孔称为钻孔。,第一节 钻孔概述,钻削时钻头是在半封闭状态下进行切削，转速高、切削量大，排屑困难。特点如下：1.摩擦严重，需要较大的钻削力;2.产生的热量多，传导、散热困难;3.钻头的高速旋转和较高的切削温度，易磨损;4.由于钻削时的挤压和摩擦，易产生孔壁的“冷作硬化”现象，给下道工序增加困难;5.钻头细而长，钻孔容易产生振动;6.加工精度低，尺寸精度可达IT11左右的，粗糙度一般为Ra5012.5。只
2、能加工要求不高的孔或作为孔的粗加工。,二、钻削特点,一、钻床,（一）台钻,第二节 钻孔常用设备及工具,钻床上的虎钳,（二）立式钻床,（三）摇臂钻床,摇臂钻床与立式钻床相比较,解决了大而重的工件不能移动主轴使刀具对准加工孔的中心的缺点。,摇臂钻床,二、手电钻和气动钻,第二节 钻孔常用设备及工具,二、手电钻和气动钻,第二节 钻孔常用设备及工具,三、钻头 钻头分为麻花钻、扁钻、深孔钻、中心钻等。它们的几何形状虽然不同，但都有两个对称的切削刃，使得切削力保持平衡，其切削原理都相同。生产中用得最多的是麻花钻。,麻 花 钻,钻床用钻头,扩空钻头,孔 锯,（一）麻花钻的材料及组成,麻花钻是由刃具厂按统一标准
3、制成的。常用高速钢（W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2）材料制成，经过热处理，硬度为HRC6268，切削温度在600C以下不会丧失其硬度。目前还有硬质合金制成的麻花钻头。麻花钻头主要由柄部、颈部和工作部分组成。,工作部分,导向部分,柄部,颈部,锥柄麻花钻,直柄麻花钻,切削部分,钻尾,28,1.柄部,用来将钻头夹持在钻床或电钻的主轴孔中，传递钻孔时的扭矩和轴向力。有直柄和锥柄两种。直柄所能传递相矩较小，其钻头直径在13mm以内；直径大于13mm的钻头一般为莫氏锥柄。可以传递较大的扭矩。锥柄的扁尾用来增加传递的扭矩，避免钻头在主轴孔或钻套内打滑，便于钻头从主轴孔或钻套中退出。,莫式锥柄的大端直径
4、及钻头直径,磨制钻头时供砂轮退刀。钻头的规格、材料和商标刻印在此。,2.颈部,3.向导部分,用来保持麻花钻工作时正直的钻削方向，具有修光孔壁的作用。是钻头的备磨部分。两条螺旋槽，作用是形成切削刃及排除切屑，便于冷却液输入。外缘是两条棱带，直径略有倒锥（即直径由头部向柄部逐渐减小），倒锥每100mm长度内减小约0.050.1mm。切削时起导向作用，减少钻头与孔壁的摩擦。钻头轴心线的实心部分称为钻心。钻心连接两个螺旋形刃 瓣保持钻头的强度和刚度。,麻花钻的几何角度主要有顶角、螺旋角、前角、后角和横刃斜角。,（二）麻花钻的主要角度,麻花钻的几何参数,钻头两主切削刃在其平行平面MM上的投影所夹的角称为
5、顶角。顶角可根据加工要求而定。标准麻花钻的1182,两主切削刃呈直线形。2118时,则主切削刃呈内凹形；2118时,主切削刃呈外凸形。钻削不同材料所选用钻头顶角是不同的。,1.顶角2,麻花钻头切削的选择,主切削刃最外缘处螺旋线的切线与钻头轴心线之间的夹角称为螺旋角，直径10mm以上，30直径10mm以下，1830。直径愈小，也愈小。在钻头不同半径处，螺旋角是变化的，从钻头外缘到中心逐渐减小。,2.螺旋角,3.前角,麻花钻切削刃上任意一点的前角，是在该点主截面NN中测量的基面与前刀面之间的夹角。前角的大小在主切削刃各点不同，最外缘处前角最大（一般为30左右），自外缘向中心逐渐减小，在中心D范围内
6、为负值。接近横刃处的30，横刃的前角为5460。前角与螺旋角有关，螺旋角大，前角也大，在外缘处的前角与螺旋角数值相近。前角的大小影响着切除材料的难易程度，前角愈大，切削愈省 力。,在圆柱截面内，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。主切削刃上每一点的后角也是不等的。与前角相反，后角在外缘处最小，靠近中心则越大。一般麻花钻外缘处的后角按钻头直径大小分为：D15mm1014 Dmm 912 D30mm 811 钻心处的后角2026,横刃处的后角3036 后角的作用是减少后刀面与加工面间的摩擦。后角大钻头锋利，但过大则切削刃强度差，易破损。,4.后角,横刃与主切削刃的平行轴向截面MM之间的夹角称为横刃
7、斜角。标准麻花钻的横刃斜角5055。可用它来判断钻头靠近中心处的后角磨得是否正确。如刃磨的后角大时，横刃斜角就会减小。,5.横刃斜角,1.横刃较长，横刃前角为负值。，定心作用差，使钻头容易发生抖动。2.主切削刃上各点的前角大小不一样，切削条件很差，钻心处于刮削状态。3.钻头的棱边较宽，没有副后角，容易发热和磨损。4.主切削刃外缘处的刀尖角较小，前角很大，刀齿薄弱。产生的切削热多，磨损严重。5.主切削刃长，切削刃各点切屑流出的速度相差很大排屑不畅，切削液也不易加注到切削刃上。以上缺点，要通过对切削部分进行刃磨和修整，以改善其切削性能。,普通麻花钻的缺点,钻头刃磨方法,（三）钻头的刃磨方法,磨主切
8、削刃,修磨横刃,刃磨要求,钻头刃磨检验方法,（一）钻头夹具,钻夹头是用来夹持直柄砖头的夹具。在夹头的三个斜孔内装有带螺纹的夹爪，旋转套筒使三个爪同时张开或合拢，将钻头夹住或卸下。,四、钻孔夹具,1.钻夹头,钻夹头,2.钻夹套,钻头套又称钻套或钻库，是用来装夹锥柄钻头的夹具。钻套以莫氏锥度为标准，以不同尺寸，组成一组。,钻头套与钻头的拆卸,锥柄钻头的柄部采用号至呈莫氏锥体。直径615.5mm为号莫氏锥体；直径15.623.5mm为号莫氏锥体；直径23.632.5mm为呈莫氏锥体；直径32.649.5mm为号莫氏锥体；直径49.665mm为号莫氏锥体；直径6580mm为号莫氏锥体。一般立式钻床的主
9、轴孔为号或号莫氏锥体，摇臂钻床的主轴孔是号或号莫氏锥体。当用较小直径的钻头钻孔时，钻头的莫氏锥柄不能直接与钻床主轴孔相配合，就要用钻头套“过渡”夹持，因此钻头套又称为过渡锥套。,（二）工件的夹具,1.用手虎钳或小台钳夹持工件,手 虎 钳,G型夹具,2.用机用虎钳夹持,3.用三抓卡盘夹持工件,4.工件安装于V形铁上钻孔,5.工件安装于角铁上钻孔,6.用压板将工件直接固在工作台上钻孔,一、钻孔时的切削用量,（一）切削用量,1.切削速度v,钻孔时的切削速度，是指钻头切削刃上最外一点（直径处）的线速度。单位为mmin。与钻头直径及转速有关。式中：D 钻头直径（mm）；n 钻头的转速（rmin）。,例钻
10、头直径为mm，以950rmin的转速钻孔时的切削速度是多少？解：v 24mmin 这是钻头外缘处的切削速度，愈往钻心，切削速度逐渐减小，至钻 心中心处切削速度为零。,第三节 钻孔时的切削用量,进刀运动速度称为进给量，即钻孔时钻头每转一周向下移动的距离。单位是以mm转计算。,2.进给量（f）,钻孔时的进给量和吃刀深度,3.切削深度aP,切削深度是指待加工表面和已加工表面之间的垂直距离。单位为mm。在实心坯料上钻孔时，切削深度等于钻头的半径，即：aPD。在扩孔或锪孔时，可按下例公式计算：式中：D 已加工表面直径（mm）；d 待加工表面直径（mm）。,对钻孔效率，v和f的影响是相同的。对钻头的耐用度
11、，v比f的影响大。因为v对切削温度和摩擦的影响最大。对钻孔表面粗糙度，f比v的影响大，因为f直接影响已加工表面的残留面积（尚未切除的材料面积），而残留面积越大，表面粗糙度也越大。,（二）切削用量的选择,钻孔时的冷却和润滑,单击播放,第四节 钻孔的冷却和润滑,一、钻通孔,钻孔前先用中心冲打好中心眼，钻孔进给压力要适当，并时常提起钻头，排除铁屑，钻头重新插入孔内时，必须对准。当快钻通时，要减少钻头的压力或不加压力。,二、钻不通孔,钻不通孔需要利用钻床上的标尺来控制钻孔的深度。,第五节 钻孔实例,三、钻半圆孔,钻半圆孔，须将一块与工件同样材料的垫块拼夹在一起钻削。,半圆孔的钻法,四、钻相交孔,两孔相
12、交时，应先钻小孔，后钻大孔。,两相交孔示意图,五、钻斜孔,在斜面上钻正孔；在平面上钻斜孔；在曲轴上钻孔的共同要求是保证孔的轴线与孔端面的垂直。,1.钻孔前先用与孔径相同的立铣刀或短的平刃钻头锪出一个小平面;2.用錾子在斜面上錾出水平面，打样冲眼，再用中心钻钻出锥坑，或用小钻头起钻，这样钻头就可避免移位。,先用立铣刀铣出平面,按划线钻孔的方法,划线,单击播放,起钻,单击播放,钻孔,第六节 钻孔时的废品分析及安全技术,单击播放,孔径大于规定尺寸,单击播放,孔壁粗糙度大,钻孔位置偏移,单击播放,钻孔呈多角形,单击播放,钻孔位置歪斜,单击播放,二、钻头折断、损坏的原因及预防方法,钻头工作部分折断,钻头切削刃迅速磨损,单击播放,三、钻削安全技术,
