钻削与钻头的基本概念

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锪沉孔                      锪锥孔                      锪孔口平面  - l" u( P, K* C1 j& }! ?图1 锪孔

　　用各种钻头进行钻孔、扩孔或锪孔的切削加工。钻孔是用麻花钻、扁钻或中心孔钻等在实体材料上钻削通孔或盲孔。扩孔是用扩孔钻扩大工件上预制孔的孔径。锪孔是用锪孔钻在预制孔的一端加工沉孔、锥孔、局部平面或球面等，以便安装紧固件。钻削方式主要有两种：①工件不动，钻头作旋转运动和轴向进给，这种方式一般在钻床、镗床、加工中心或组合机床上应用；②工件旋转，钻头仅作轴向进给，这种方式一般在车床或深孔钻床上应用。麻花钻的钻孔孔径范围为0.05～100mm，采用扁钻可达125mm。对于孔径大于100mm的孔，一般先加工出孔径较小的预制孔(或预留铸造孔)，而后再将孔径镗削到规定尺寸。

) j. z3 U1 c; t8 L% s9 r0 _  图2 麻花钻的钻削要素

　　钻削时，钻削速度v是钻头外径的圆周速度(米/分)；进给量f是钻头(或工件)每转钻入孔中的轴向移动距离(mm/r)。图2是麻花钻的钻削要素，由于麻花钻有两个刀齿，故每齿进给量af=f/2(mm/齿)。切削深度ap有两种：钻孔时按钻头直径d的一半计算；扩孔时按(d-d0)/2计算，其中d0为预制孔直径。每个刀齿切下的切屑厚度a0=afsinKr，单位为mm。式中Kr为钻头顶角的一半。使用高速钢麻花钻钻削钢铁材料时，钻削速度常取16～40米/分，用硬质合金钻头钻孔时速度可提高1倍。 " c! R% E" K/ B7 L Z  2 Y3 L- c& U! {* j% O% z9 B　　钻削过程中，麻花钻头有两条主切削刃和一条横刃，俗称“一尖(钻心尖)三刃”，参与切削工作，它是在横刃严重受挤和排屑不利的半封闭状态下工作，所以加工的条件比车削或其他切削方法更为复杂和困难，加工精度较低，表面较粗糙。钻削钢铁材料的精度一般为IT13～10，表面粗糙度为Ra20～1.25µm，扩孔精度可达IT10～9，表面粗糙度为Ra10～0.63µm。钻削加工的质量和效率很大程度上决定于钻头切削刃的形状。在生产中往往用修磨的方法改变麻花钻头切削刃的形状和角度以减少切削阻力，提高钻削性能，中国的群钻就是采用这种方法创制出来的。

　　当钻孔的深度l与直径d之比大于6时，一般视为深孔钻削。钻削深孔的钻头细长，刚度差，钻削时钻头容易偏斜并与孔壁发生摩擦，同时对钻头的冷却和排屑也较困难。因此，当l/d大于20时需要采用专门设计的深孔钻，并输入一定流量和压力的切削液加以冷却和把切屑冲刷出来，才能达到较高的钻削质量和效率。