数控钻床刀具的种类及刃磨方法

1.数控钻床刀具的种类

常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。

以麻花钻为例做个简介：

1.麻花钻的结构要素 ：它由工作部分、柄部和颈部组成。

（1）工作部分：麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。

①切削部分：麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。。而这两把内孔车刀有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。麻花钻的钻心直径取为（0.125~0.15）do（do为钻头直径）。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2φ。

标准麻花钻的锋角2φ＝118°，此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2φ＞118°，则主切削刃呈凹形；若2φ＜118°，则主切削刃呈凸形。

②导向部分：导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。

导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7－34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。

导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上为0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角。

（2）柄部：柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do＜12mm常制成圆柱柄（直柄）；钻头直径do＞12mm常采用圆锥柄。

（3）颈部"颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。

（1）基面和切削平面

在分析麻花钻的几何角度时，首先弄清楚钻头的基面和切削平面。

①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向。

②切削平面：切削刃上任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相互垂直，并且其位置是变化的。

（2）主切削刃的几何角度，

①端面刃倾角：为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。

②主偏角：麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。

③前角 ：麻花钻的前角 是正交平面内前刀面与基面间的夹角。

由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。

④后角 ：切削刃上任一点的后角 ，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量，而是在假定工作平面（进给剖面）内度量在钻削过程中，实际起作用的是这个后角，同时测量也方便。 [page]

钻头的后角是刃磨的，刃磨时要注意使其外缘处磨得小些（约8°~10°），靠近钻心处要磨得大些（约20°~30°）。这样刃磨的原因，是可以使后角与主切削刃前角的变化相适应，使各点的楔角大致相等，从而达到其锋利程度、强度、度相对平衡；其次能弥补由于钻头的轴向进给运动而使刀刃上各点实际工作后角减少一个该点的合成速度角μ所产生的影响；此外还能改变横刃处的切削条件。

（3）横刃的几何角度

①横刃前角 ：由于横刃的基面位于刀具的实体内，故横刃前角 为负值（约-45°~-60°），所以钻削时在横刃处发生严重的挤压而造成 很大的轴向力。

②横刃后角 ： 横刃后角≈90°，故≈30°~35°。

③横刃主偏角＝90°。

④横刃刃倾角=0°。

⑤横刃斜角ψ 横刃斜角是在钻头的端面投影中，横刃与主切削刃之间的夹角。它是刃磨钻头时自然形成的，锋角时，后角刃磨正确的标准麻花钻横刃斜角ψ为47°~55°，而后角愈大则ψ愈小，横刃的长度会增加。

2.钻头的刃磨方法

以麻花钻为例：

⑴拿平钻头，使钻头中心线在水平面上，并与砂轮外圆面母线形成等于二分之一顶角的夹角φ。

⑵将需刃磨的切削刃转到水平位置，靠向砂轮的外圆，使接触线位于与砂轮中心登高的砂轮外圆面上。

⑶刃磨时，一手握住钻头作支点，另一手使钻头柄部按顺时针方向绕轴心线旋转，并向下摆动。根据钻头后角的大小，在旋转钻头的同时，控制钻头靠向砂轮的吃刀速度，磨出钻头后面及要求的后角φ。按此法磨2～3次即可。

⑷将钻头反转180度，支点不动，用同样方法刃磨另削刃的后面。

刃磨时，应使两切削刃的形状对称，并注意冷却。