钻削原理Hole Making

1、钻削原理 22发展历史发展历史今天高性能整体式硬质合金钻头1900高速钢麻花钻1930焊接硬质合金钻头1970可转位硬质合金镶片式钻头1820麻花钻1800单刃钻头33钻削的重要性！钻削的重要性！在金属切削中，钻头的消耗量大约占世界刀具消耗在金属切削中，钻头的消耗量大约占世界刀具消耗量的量的23%在加工中心上，大约有在加工中心上，大约有30 50% 的工时用来进行的工时用来进行钻削加工钻削加工仅次于车削仅次于车削高速钢钻头大约占市场份额的高速钢钻头大约占市场份额的 50% 在一架波音在一架波音747飞机上，大约有飞机上，大约有4,000,000个孔个孔445566钻头的基本结构钻尖刀体刀柄77

2、横刃横刃斜角钻头直径横刃长度横刃88横刃使材料发生挤压变形横刃使材料发生挤压变形; 直到主切削刃同工件材料接触时才开直到主切削刃同工件材料接触时才开始切削始切削.横刃99常见横刃类型十字型十字型螺旋形螺旋形普通普通1010钻尖 & 前角径向前角 顶角主切削刃(刃口)棱边(刀尖点)轴向前角1111基本刀具几何角度背前角背前角主主偏角偏角侧前角侧前角1212工件工件切屑切屑切削深度切削深度 (+) 前角前角E刀具刀具前角的作用剪切面剪切面1313工件工件切屑切屑切削深度切削深度 (-) 前角前角E刀具刀具前角的作用剪切面剪切面1414剪切面1515角度转换扭矩扭矩轴向力轴向力 (进给力进给

3、力)钻头钻头顶角顶角 螺旋角螺旋角径向前角径向前角单刃刀具单刃刀具SCEA (切入切入角角)背前角背前角 (轴向前角轴向前角)侧前角侧前角 =1616300前角比较1717 切屑形成钻心钻心横刃中间部分横刃中间部分主切削刃与主切削刃与横刃交界处横刃交界处主切削刃中间部分主切削刃中间部分1818常用角度顶角顶角 90 150 (180?)螺旋角螺旋角小小 15 20中中 25 33大大 35 40这些角度决定了背前角的功能这些角度决定了背前角的功能1919钻尖几何特性产生的影响径向前角 顶角螺旋角扭矩扭矩轴向力轴向力2020刀体后角(径向)主切削刃后角顶角钻头直径后刀面后刀面刃带刃带(径向后角为

4、径向后角为0)后角2121刀体螺旋槽长度刀体长度螺旋槽螺旋槽边缘螺旋角螺旋槽钻心后锥面横刃宽度 2222螺旋槽形式 影响主切削刃的形状影响主切削刃的形状以及强度以及强度 影响螺旋槽的排屑空影响螺旋槽的排屑空间间2323螺旋槽截形常见的形状常见的形状优化的形状优化的形状 更好的刚性更好的刚性改善了排屑的能力改善了排屑的能力2424排屑槽设计理念抛物线螺旋槽钻头抛物线螺旋槽钻头常规钻头常规钻头轧制钻头根部轧制钻头根部 锥形钻芯锥形钻芯平行钻芯平行钻芯2525刀体螺旋槽长度刀体长度螺旋槽螺旋槽尾部螺旋角螺旋槽后锥面钻芯横刃厚度 2626钻芯/横刃钻芯厚度钻芯厚度螺旋槽螺旋槽终止位置终止位置 横刃横刃

5、(钻芯钻芯)将两个钻瓣连接起来的钻头将两个钻瓣连接起来的钻头的中心部分的中心部分“除非特别指明，这表示钻芯的厚除非特别指明，这表示钻芯的厚度度”2727钻芯厚度的影响钻心厚度 轴向力轴向力这表明.钻芯钻芯(橫刃橫刃)厚度每厚度每增加增加 0.508mm ，钻削轴向力就会增钻削轴向力就会增加加13%!横刃d钻头直径d进给f不同材料对应的系数KdddKf轴向力.50122070=+=2828横刃修磨常规修磨工件材料沿着螺旋槽流出群钻型修磨在靠近钻芯的位置修磨出两个凹槽十字修磨在靠近横刃以及钻芯的部分修磨出两个第二后刀面2929钻头尺寸钻头尺寸, 数量以及数量以及分数分数, 英寸英寸横刃厚度占钻头横

6、刃厚度占钻头直径的比例直径的比例Nos. 97 to 66 (0.0059 - 0.0330)30Nos. 65 to 56 (0.0350 - 0.0465)25No 55 to 3/16 (0.0520 - 0.1875)203/16 to (0.1875 - 0.2500)17 to 5/8 (0.2500 - 0.6250)155/8 to 1 3/8 (0.6250 1.3750)131 3/8 to 2 3/8 (1.3750 2.3750)12超过超过 2 3/8 (2.3750)113030钻心类型+短型短型 & 常规长度常规长度 SE长型长型 SETX规格规格, 4-

7、刃带刃带 SE(SE256)锥度到平行锥度到平行锥度不变锥度不变平行平行钻尖强度钻尖强度 基体强度基体强度 排屑能力排屑能力+3131横刃 (钻芯) 作用 直接影响钻头整体的扭曲以及抗压强度直接影响钻头整体的扭曲以及抗压强度 决定了切屑的形状决定了切屑的形状 决定了排屑的能力决定了排屑的能力3232重新修磨的作用麻花钻的重新修磨会使钻头的钻芯厚度变大，横刃变长，麻花钻的重新修磨会使钻头的钻芯厚度变大，横刃变长，并使其直径减小并使其直径减小B-B视图视图钻心宽度钻心宽度横刃长度横刃长度钻头直径钻头直径A-A视图视图钻心宽度钻心宽度横刃长度横刃长度钻头直径钻头直径AABB3333切屑控制 钻尖几何形状 螺旋槽形状 断屑槽 外冷冲刷 内冷却 喷雾冷却 压缩空气冷却3434切屑形成3535切屑形成3636切屑形成注意层叠注意层叠注意层叠注意层叠注意层叠注意层叠3737有用的钻削公式)(625500,57)()(200,25)()(025,63)(34)(8 . 312)(26. 01228 . 08 . 08 . 18 . 02lbsDDfFlbsinDfFNFHPDVfNfDQNflrpmDVDVNsfmNDNDVThTqTqCCT+=轴向力扭矩马力