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钻头

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外文名 ：Twist drills 组成部分： 柄部、颈部和工作部分组成 作用：     钻孔 材料：    高速工具钢或硬质合金

钻头：又称麻花钻，是通过其相对固定轴线的旋转切削以钻削工件的圆孔的工具。因其容屑槽成螺旋状而形似麻花而得名。

螺旋槽有2槽、3槽或更多槽，但以2槽最为常见。

麻花钻可被夹持在手动、电动的手持式钻孔工具或钻床、铣床、车床乃至加工中心上使用。

钻头材料一般为高速工具钢或硬质合金。

结构

麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。

基本参数

原圖鏈接麻花钻结构

（1）螺旋角β ：螺旋角是钻头螺旋槽上最外圆的螺旋线展开成直线后与钻头轴线的夹角。

由于螺旋槽上各点的导程相同，因而钻头不同直径处的螺旋角是不同的，外径处螺旋角最大，越接近中心螺旋角越小。增大螺旋角则前角增大，有利于排屑，但钻头刚度下降。标准麻花钻的螺旋角为18°～38°。

对于直径较小的钻头，螺旋角应取较小值，以保证钻头的刚度。

（2） 前角γOm ：由于麻花钻的前刀面是螺旋面，主切削刃上各点的前角是不同的。从外圆到中心，前角逐渐减小。刀尖处前角约为30°，靠近横刃处则为-30°左右。横刃上的前角为-50°～-60°。

（3）后角αOm：麻花钻主切削刃上选定点的后角，是通过该点柱剖面中的进给后角αOm来表示的。

柱剖面是过主切削刃选定点m，作与钻头轴线平行的直线，该直线绕钻头轴心旋转所形成的圆柱面。

αOm沿主切削刃也是变化的，越接近中心αOm越大。麻花钻外圆处的后角α，通常取8°～10°，横刃处后角取20°～25°。这样能弥补由于钻头轴向进给运动而使主切削刃上各点实际工作后角减小所产生的影响，并能与前角变化相适应。

（4）主偏角κrm ：主偏角是主切削刃选定点m的切线在基面投影与进给方向的夹角。

麻花钻的基面是过主切削刃选定点包含钻头轴线的平面。

由于钻头主切削刃不通过轴心线，故主切削刃上各点基面不同，各点的主偏角也不同。当顶角磨出后，各点主偏角也随之确定。主偏角和顶角是两个不同的概念。

（5）锋角2φ 锋角是两主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角。

较小的锋角容易切入工件，轴向抗力较小，且使切削刃工作长度增加，切削层公称厚度减小，有利于散热和提高刀具耐用度；若锋角过小，则钻头强度减弱，变形增加，扭矩增大，钻头易折断。因此，应根据工件材料的强度和硬度来刃磨合理的锋角，标准麻花钻的锋角2φ为118°

（6）横刃斜角ψ 横刃斜角是主切削刃与横刃在垂直于钻头轴线的平面上投影的夹角。

当麻花钻后刀面磨出后，ψ自然形成。横刃斜角ψ增大，则横刃长度和轴向抗力减小。标准麻花钻的横刃斜角约为50°～55°。

对加工的影响

（1）麻花钻的直径受孔径的限制，螺旋槽使钻芯更细，钻头刚度低；仅有两条棱带导向，孔的轴线容易偏斜；横刃使定心困难，轴向抗力增大，钻头容易摆动。因此，钻出孔的形位误差较大。

（2） 麻花钻的前刀面和后刀面都是曲面，沿主切削刃各点的前角、后角各不相同，横刃的前角达-55°。切削条件很差；切削速度沿切削刃的分配不合理，强度最低的刀尖切削速度最大，所以磨损严重。因此，加工的孔精度低。

（3） 钻头主切削刃全刃参加切削，刃上各点的切削速度又不相等，容易形成螺旋形切屑，排屑困难。因此切屑与孔壁挤压摩擦，常常划伤孔壁，加工后的表面粗糙度很低。

刃磨方法

“少磨”首先是“不磨”，拿到钻头匆匆即磨，肯定是盲目的磨。只有在刃磨前摆放好位置，才能为下一步的“磨好”打实基础，这一步相当重要。

这里用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。

来自百家号

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118°±2o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。

麻花钻缺陷

麻花钻的几何形状虽比扁钻合理，但尚存在着以下缺点：

(1)标准麻花钻主切削刃上各点处的前角数值内外相差太大。钻头外缘处主切削刃的前角约为+30°；而接近钻心处，前角约为-30°，近钻心处前角过小，造成切屑变形大，切削阻力大；而近外缘处前角过大，在加工硬材料时，切削刃强度常嫌不足。

(2)横刃嫌长，横刃的前角是很大的负值，达-5 4°～-6 0°，从而将产生很大的轴向力。

(3)与其他类型的切削刀具相比，标准麻花钻的主切削刃很长，不利于分屑与断屑。

(4)刃带处副切削刃的副后角为零值，造成副后刀面与孔壁间的摩擦加大，切削温度上升，钻头外缘转角处磨损较大，已加工表面粗糙度恶化。

以上缺陷常使麻花钻磨损快，严重影响着钻孔效率与已加工表面质量的提高。

视频

麻花钻的刃磨