8.孔及螺纹加工(一).doc

教学课题 孔及螺纹加工（一）教学课时 2教学目的 了解麻花钻的组成部分掌握麻花钻的主要几何参数教学难点 麻花钻的主要几何参数教学重点 麻花钻的主要几何参数教学方法 讲解法、讨论、教具准备 教材 、麻花钻教学过程 复习导入弯形条件及弯形形变分析（中性层问题）(1)条件：塑性较好材料(2)分析: 材料弯形后外层材料伸长，内层材料缩短，中间一层材料长度不变（中性层）新课学习课题导入用钻头在实体材料上加工孔的方法，称为钻孔。钻削时，工件固定，钻头安装在主轴上做旋转运动(主运动)，钻头沿轴线方向移动(进给运动)。在实体上钻孔刀具有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等。钻孔加工最重要的不是使用方法，而是刃磨方法，磨好一个好的麻花钻，是一个合格钻工的首要条件，所以学完以后我会抽个时间带大家去实习工厂进行钻花的刃磨授课内容麻花钻是一种形状较复杂的双刃钻孔或扩孔的标准刀具。一般用于孔的粗加工（IT11以下精度及表面粗糙度Ra256.3um），也可用于加工攻丝、铰孔、拉孔、镗孔、磨孔的预制孔。 一、麻花钻的构造标准麻花钻由3个部分组成：v 装夹部分：是钻头的尾部，用于与机床联接，并传 递扭矩和轴向力。按麻花钻直径的大小，分为直柄（直径12mm）两种。v 颈部 ：是工作部分和尾部间的过渡部分，供磨削时砂轮退刀和打印标记用。直柄钻头没有颈部。v 工作部分：是钻头的主要部分，前端为切削部分，承担主要的切削工作；后端为导向部分，起引导钻头的作用，也是切削部分的后备部分。二、麻花钻的组成钻分头的工作部 有两条对称的螺旋槽，是容屑和排屑的通道导向部分磨有两条棱边，为了减少与加工孔壁的摩擦，棱边直径磨有(0.030.12)100的倒锥量(即直径由切削部分顶端向尾部逐渐减小)，从而形成了副偏角r。 麻花钻的两个主切削刃由钻芯连接，为了增加钻头的强度和刚度，钻芯制成正锥体（锥度为（1.42）/100）。 前刀面 ：螺旋槽的螺旋面。主后刀面：与工件过渡表面(孔底)相对的端部两曲面。副后刀面：与工件已加工表面(孔壁)相对的两条棱边。主切削刃：螺旋槽与主后刀面的两条交线。副切削刃：棱边与螺旋槽的两条交线。横刃 ：两后刀面在钻心处的交线。三、麻花钻的主要几何参数麻花钻的基面与切削平面基面：通过该点又包括钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，故基面也就不同。切削平面：切削刃上任意一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面。切削刃上各点的切削平面与基面在空间互相垂直，且位置是变化的。 螺旋角b螺旋角是钻头螺旋槽最外缘处螺旋线的切线与钻头轴线间的夹角。 螺旋角对切削质量的影响螺旋角的大小不仅影响排屑情况，而且它就是钻头的进给前角。较大的螺旋角，使钻头的前角增大，故切削扭矩和轴向力减小，切削轻快，排屑也较容易。 但是螺旋角过大，会削弱钻头的强度和散热条件，使钻头的磨损加剧。 标准麻花钻的b =1830，小直径钻头b值较小。顶角2f和主偏角Kr顶角是两主切削刃在与其平行的轴向平面上投影之间的夹角，顶角是钻头在刃磨测量时的几何角度。标准麻花钻的2f =118，此时的主切削刃是直线。主偏角与顶角不同，它是主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。由于主切削刃各点基面位置不同，故主切削刃各点的主偏角是变化的。 钻头的顶角直接决定了主偏角Kr的大小，Kr f。顶角对切削质量的影响顶角越小，切削刃长度增加，单位切削刃长度上负荷降低，刀尖角er增大，改善了散热条件，提高了钻头的耐用度且轴向力减小。 但顶角越小，切屑变薄，切屑平均变形增加，故使扭矩增大。端面刃倾角lST端面刃倾角是在端面投影中主切削刃与基面间的夹角。 切削刃上不同点的端面刃倾角是不同的，外缘处的lST最小，靠近钻心处的lST最大。 标准麻花钻主切削刃的端面刃倾角总为负值前角g0前角是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。 由于钻头的前刀面是螺旋面，且各点处的基面和正交平面位置亦不相同，故主切削刃上各处的前角也是不相同的，由外缘向中心逐渐减小。 标准麻花钻切削刃上各点的前角值变化很大，从钻头最外缘到钻心，前角值可由30逐渐变为30，故靠近中心处的切削条件很差。后角af后角是在假定工作平面（即以钻头轴线为轴心的圆柱面的切平面）内测量的切削平面与主后刀面之间的夹角。在切削过程中，af在一定程度上反映了主后刀面与工件过渡表面之间的摩擦关系，而且测量也比较容易。考虑到进给运动对工作后角的影响，同时为了补偿前角的变化，使刀刃各点的楔角较为合理，并改善横刃的切削条件，麻花钻的后角刃磨时应由外缘处向钻心逐渐增大。一般后刀面磨成圆锥面，也有磨成螺旋面或圆弧面的。标准麻花钻的后角(最外缘处)为820，大直径钻头取小值，小直径钻头取大值。横刃角度横刃是两个主后刀面的交线，其长度为b。横刃角度包括横刃斜角y，横刃前角o和横刃后角o。横刃斜角y：在钻头端平面内投影的横刃与主切削刃之间的夹角，它是刃磨后刀面时形成的。标准麻花钻的y=5055。当后角磨得偏大时，横刃斜角y减小，横刃长度b增大。横刃是通过钻心的，在钻头端面上的投影近似为一条直线，因此横刃上各点的基面和切削平面的位置是相同的。在横刃剖面O-O内，横刃前角goy为负值，横刃后角aoy90- goy 。标准麻花钻的goy=(5460)， aoy2630。由于横刃前角是很大的负前角，所以钻削时横刃处发生严重的挤压，而造成定心不好和很大的轴向力。补充设计四句口诀来指导刃磨过程，效果较好。 口诀一：“刃口摆平轮面靠。”这是钻头与砂轮相对位置的第一步，往往有学生还没有把刃口摆平就靠在砂轮上开始刃磨了。这样肯定是磨不好的。这里的“刃口”是主切削刃，“摆平”是指被刃磨部分的主切削刃处于水平位置。“轮面”是指砂轮的表面。“靠”是慢慢靠拢的意思。此时钻头还不能接触砂轮。 口诀二:“钻轴斜放出锋角。”这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系。“锋角”即顶角1182o的一半，约为60这个位置很重要，直接影响钻头顶角大小及主切削刃形状和横刃斜角。要提示学生记忆常用的一块30、60、90三角板中60的角度，学生便于掌握。口诀一和口诀二都是指钻头刃磨前的相对位置,二者要统筹兼顾，不要为了摆平刃口而忽略了摆好斜角，或为了摆好斜放轴线而忽略了摆平刃口。在实际操作中往往很会出这些错误。此时钻头在位置正确的情况下准备接触砂轮。 口诀三：“由刃向背磨后面。”这里是指从钻头的刃口开始沿着整个后刀面缓慢刃磨。这样便于散热和刃磨。在稳定巩固口诀一、二的基础上，此时钻头可轻轻接触砂轮，进行较少量的刃磨，刃磨时要观察火花的均匀性，要及时调整压力大小，并注意钻头的冷却。当冷却后重新开始刃磨时，要继续摆好口诀一、二的位置，这一点往往在初学时不易掌握，常常会不由自主地改变其位置的正确性。 口诀四：“上下摆动尾别翘。”这个动作在钻头刃磨过程中也很重要,往往有学生在刃磨时把“上下摆动”变成了“上下转动”，使钻头的另一主刀刃被破坏。同时钻头的尾部不能高翘于砂轮水平中心线以上，否则会使刃口磨钝，无法切削。课堂小结1. 麻花钻的构造2. 麻花钻的组成部分3. 麻花钻的主要几何参数4. 麻花钻的刃磨布置作业麻花钻由哪3个部分组成？v 装夹部分：是钻头的尾部，用于与机床联接，并传 递扭矩和轴向力。按麻花钻直径的大小，分为直柄（直径12mm）两种。v 颈部 ：是工作部分和尾部间