钻头刃磨知识总汇-麻花钻及群钻(免费)

钻头刃磨方法总结刃磨步骤麻花钻的顶角一般是118°，也可把它当作120°来看待。刃磨钻头主要掌握几个技巧：1、刃口要与砂轮面摆平。磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。22、钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状和横刃斜角。这里是指钻头轴心线与砂轮表面之间的位置关系，取60°就行，这个角度一般比较能看得准。这里要注意钻头刃磨前相对的水平位置和角度位置，二者要统筹兼顾，不要为了摆平刃口而忽略了摆好度角，或为了摆好角度而忽略了摆平刃口。33、由刃口往后磨后面。刃口接触砂轮后，要从主切削刃往后面磨，也就是从钻头的刃口先开始接触砂轮，而后沿着整个后刀面缓慢往下磨。钻头切入时可轻轻接触砂轮，先进行较少量的刃磨，并注意观察火花的均匀性，及时调整手上压力大小，还要注意钻头的冷却，不能让其磨过火，造成刃口变色，而至刃口退火。发现刃口温度高时，要及时将钻头冷却。44、钻头的刃口要上下摆动，钻头尾部不能起翘。这是一个标准的钻头磨削动作，主切削刃在砂轮上要上下摆动，也就是握钻头前部的手要均匀地将钻头在砂轮面上上下摆动。而握柄部的手却不能摆动，还要防止后柄往上翘，即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。这是最关键的一步，钻头磨得好与坏，与此有很大的关系。在磨得差不多时，要从刃口开始，往后角再轻轻蹭一下，让刃后面更光洁一些。55、保证刃尖对轴线，两边对称慢慢修。一边刃口磨好后，再磨另一边刃口，必须保证刃口在钻头轴线的中间，两边刃口要对称。有经验的师傅会对着亮光察看钻尖的对称性，慢慢进行修磨。钻头切削刃的后角一般为10°-14°，后角大了，切削刃太薄，钻削时振动厉害，孔口呈三边或五边形，切屑呈针状；后角小了，钻削时轴向力很大，不易切入，切削力增加，温升大，钻头发热严重，甚至无法钻削。后角角度磨的适合，锋尖对中，两刃对称，钻削时，钻头排屑轻快，无振动，孔径也不会扩大。66、两刃磨好后，对直径大一些的钻头还要注意磨一下钻头锋尖。钻头两刃磨好后，两刃锋尖处会有一个平面，影响钻头的中心定位，需要在刃后面倒一下角，把刃尖部的平面尽量磨小。方法是将钻头竖起，对准砂轮的角，在刃后面的根部，对着刃尖倒一个小槽。这也是钻头定中心和切削轻快的重要一点。注意在修磨刃尖倒角时，千万不能磨到主切削刃上，这样会使主切削刃的前角偏大，直接影响钻孔。其他一些建议1.将横刃修短一些，但不能修没了。可以减小进给抗力。2.利用修短横刃的机会，尽量将横刃处的负前角改善一下。增大该处的前角可以减小切削力，使钻削轻快。3.采用较大的变后角。减少摩擦阻力，使钻削轻快。4.减小顶角。通常手电钻的进给压力不足，适当减小顶角可以增大切削刃对切削面的正压力，与三角带传动是一个道理。但太小会影响切削刃的前角角度。5.孔径和粗糙度要求不严的孔，可以适当保持两刃口略微不平衡。这样钻出的孔口部的孔径略大，可以减少刃带和孔壁的摩擦。群钻刃磨----------------------------------------------------------先要讲一下普通讲麻花钻头，因为在机电制造业中，大多数工种都离不开它。在诸多刀刃具中，麻花钻头是品种规格最多〔我国年产麻花钻头近14亿支〕，应用面最广，使用频度最高的。现在大家日常都在使用麻花钻头，其实你只使用了它1/3的能力，还有70%的潜力还没有被发挥出来。主要原因是：应用者对它的切削刃口还没有学会科学而合理的刃磨技能。首先分析一下普通麻花钻头切削刃型的原始形状及其主要缺陷：1.普通麻花钻头的尖、刃、角及其缺陷：（图2）⑴1尖──钻头中心最高点O。由于钻头中心O点至外缘A点距离h较高，钻削时难以稳定中心和导向。⑵3刃──外刃AB、CA′横刃BC。切削中，由于两外刃产生的径向分力使钻头晃动，影响孔加工的质量。此外，加之其横刃钝而长（似一把圆柱体的平口凿子），切削状况恶劣，产生大量的切削热和60%以上的轴向阻力，钻削效率低。③4角─—外锋角2φ、外刃后角α×2、横刃斜角G。钻头外锋角2φ锋角出厂标准为118°±2°，该角度数值小，其径向前角小，阻力也大，钻削中切屑宽而薄，易堵满螺旋沟槽，造成排屑困难和冷却液难以达到主切削刃。它的几何参数：1+3+4=8图(4)普通麻花钻前角γ0的分布普通麻花钻主刃上各点的前角γ0变化极大，如图3所示，从外缘点到钻芯处，由30°变到-30°。2.麻花钻头习惯的刃磨方式这种双手悬空式的“弧形摆动刃磨法”的弊端，一是刃磨中缺乏稳定性，二是把大量时间和劳动耗在钻头切削刃的背面。〔见现场操作〕3.麻花钻头的切削效果⑴普麻通花钻头切屑的形成在各类刀具切削塑性材料时，最常见的普通切屑为螺卷状，切屑沿切削刃口流出，在前刀面上滑行一段后，开始变形卷曲并与前刀面分离。钻孔时，基本的切削功率大部分消耗在形成切屑和排屑上，它们对钻削力、钻头耐用度和加工精度都有很大影响。用麻通花钻钻塑性材料，一般切屑多为长锥螺卷状。(图4及现场视频)⑵切削刃上切削力的分配在钻一般金属材料时，轴向力主要来自横刃，而转矩则主要由主刀刃产生。但应注意：当钻某些钛合金材料时，由于其弹性恢复量大，从而使钻头刃带与孔壁的磨擦力矩增加，可占到总力矩的60%左右。切削刃横刃主刃刃带轴向力57%40%3%表1普通麻花钻切削刃上切削力的分配（%）图5普通麻花钻切削刃上切削力的分配（轴向力）切削刃横刃主刃刃带转矩80%8%12%表2普通麻花钻切削刃上切削力的分配（%）图6普通麻花钻切削刃上切削力的分配（转矩）三、基本群钻“群钻”这个词，是上世纪五、六十年代的技工倪志福创新的，它代表具有我国机械加工特色的高效钻头刃型。其最大的特点是：在不改变原有的条件下，只需在刃磨中改变钻头切削刃的几何角度，不花钱，就能立竿见影地提高加工效率3~5倍甚至更高。当年，我们曾在全国各地推广过，受到机械加工行业的普遍赞扬，得到国外同行们的高度重视，在八十年代获得了联合国世界知识产权组织金质奖章〔见相片2〕。八十年代后期，由于受到国内重文凭、重学历潮流的冲击而逐渐被边缘化，故今天在工矿厂企、技职院校的技工、老师多不知“群钻”为何物了。下面分析一下基本群钻刃型的原始形状及其优点：1.基本群钻尖、刃、角的分析图7φ12mm基本群钻刃型(1)3尖──钻心O尖、B尖、B′尖。它也是一个钻心尖O，但在其左右还有两个钻侧尖B和B′。钻心尖O略高于两侧尖，它在最前面先接触工件，由于其切削性能及强度都较差，所以当它在对金属层作挤刮之际，两侧尖便很快切入工件将中心部分金属撕裂、剥开。这时，它除了起着保护钻心的作用，还减小了钻削时的轴向阻力，使钻尖与其它刀刃能更快、更顺利地进行切削。（2）7刃──外刃AB×2；弧刃BC×2；内刃CD×2；横刃DD′图8由于将普通麻花钻3刃磨成7刃，使整个切削刃的长度增加，因此，单位长度上的切削力也就减少了。另外，在原来的两条外直刃上，磨出了两个对称于钻心的弧刃BC，切削中它在底孔形成一道“凸圆箍”，起着导向和稳定中心的作用，因此，钻出的孔不易偏斜，直线性好（图8）。（3）11角——外刃后角α×2、弧刃后角αR×2、内刃前角γτ×2、内刃斜角τ×2、外锋角2φ、内锋角2φ′、横刃斜角Ψ。它的几何参数：3+7+11=21从上述分析可以看出，基本群钻与普通麻花钻头两者尖、刃、角的总和之比为21∶8。它充分说明群钻在切削过程中的突出优势，因此，它也是其它钻型所无法比拟的。这“三尖、七刃、十一个角”，一定要清楚其所在位置，要记住其主要作用。普通麻花钻头与基本群钻改进对比：1.锋角从118°140°增加了轴向前角改善出屑。2.切削时在孔的底部形成圆凸箍，提高了孔的加工直线性和稳定性。3.缩小横刃，减小了轴向切削力。4.降低了横刃的高度。5.利于断屑。6.减小钻心处的负值。7.增加切削刃的长度。使用方法要点：二慢一快。2.基本群钻刃型快速刃磨法它是将原来大家习惯的“弧形摆动刃磨”，改变为“平推移动刃磨”。其主要优点，一是刃磨时能保持稳定使钻头刃型的对称性好；二是将钻尖及后背面的多余部分先去除，使刃磨时间比原来的习惯磨法至少快2倍。现以Ø12mm麻花钻头为例，介绍其刃磨顺序及刃磨要领：基本群钻刃型的“胡氏”快速刃磨法以φ12mm高速钢麻花钻头，刃磨成基本群钻刃型为例，（这种刃型可钻削低、中、高碳钢；合金钢及耐酸不锈钢（1Cr18Ni9Ti）等各类黑色和有色金属材料）。四、基本群钻刃型快速刃磨顺序及方法1．磨尖高：要求：从市埸购来的麻花钻头，其外锋角2φ118º±2º，将其钻尖高磨至≈H/2。目的：减少后续的刃磨量和时间。方法：将钻头轴线稍高于砂轮中心线，然后双手前后平握钻头，使钻尖对着砂轮圆周面，均匀进刀并作左右移动磨削。将钻尖磨至全高≈H/2时立即入水冷却。2．磨后背：要求：两主后面须对称、均匀，将宽度磨至全后面≈H′/2。（图12–1）目的：①减少下一步刃磨量；②增加钻削中的排屑空间；③使冷却润滑液更快进入主切削刃。方法：一手指按在砂轮机防护罩某一点上。将钻头一侧主后面置于砂轮中心高约10mm的圆周面上。钻头主轴与砂轮切线方向约呈30º夹角，然后将钻头压向砂轮，作左右均匀施力移动磨削。当磨至宽度≈H′/2时，一手将钻头入水冷却（另一手指原按点不动），翻转180º再刃磨另一后背。（图12–2）3．磨外刃：2312要求：刃磨锋角2φ135º～140º，使每条外刃长度≥原长度的～同时须产生两后角α≈10º～15º，两侧角度与刃长对称相等。目的：外刃每一点的轴向前角增大，钻削时轴向阻力小、排屑快而顺畅。方法：双手前后持稳钻头，将一外刃高于砂轮中心约10mm的圆周面上，其中指或食指，按压在砂轮机防护罩壳某一点上定位，将钻头调整为以下位置：①钻头主刀刃与砂轮轴线≈65º～70º夹角；②钻头尾部下倾与砂轮外圆切线方向呈约10º～15º；③将钻头主刀刃逆时针方向旋转6º～10º（使靠近钻尖处外刃上每一点后角α增大），此时将钻头压向砂轮圆周面，均匀施力作左右移动磨削。当一外刃长磨成，微松两手，身体站位与手指的定位点不变，另一手持钻头旋转180º，仍按原位置刃磨另一外刃。4．磨弧刃：要求：每一侧弧刃长度磨至钻头外刃全长度≈L/2，同时产生弧刃后角ɑR约15º、横刃斜角G≈50º、内锋角2φ′≈100～120º、钻尖高h约0.05～0.08mm。（图14–1）目的：①增加钻头切削刃长度；②钻削时中心稳定，孔的直线性不易偏斜；③切屑易变形而折断；④保护钻尖并提高其耐用度方法：磨削点高于砂轮轴线外缘侧面相交处约10mm。①将钻头轴线与砂轮外侧面斜偏≈50º～60º，尾部下倾约15º～20º并顺时针旋转8º～10º；②一手指按住砂轮防护罩壳某一点定位；③按此磨削位置，以钻头轴线方向进给磨削到位，微松两手，身体站位与手指的定位点不变，另一手将钻头翻转180º，仍在原位刃磨另一弧刃。两弧刃反复刃磨2次对称后冷却。（图14–2）5．磨内刃：要求：内刃宽度磨至弧刃全长≈l/2，同时须产生内刃前角γτ、≈–5º~–10º、内刃斜角K≈20º~30º、横刃长B≈0.04~0.07mm（图15–1）。目的：使内刃前角γτ负值减至最小，加之横刃长减短，钻削时轴向力就小得多，从而给大进给量创造了条件。方法：钻心前刀面磨削点为砂轮外圆中心与其侧面相交处。①钻头尾部抬高与砂轮磨削点呈15º～25º夹角；②左手抓住钻尾，其中指按在砂轮机上某一点定位，右手拇指和食指抠住钻头前端两螺旋沟槽；③在摆出以上位置后，右手将钻头后面的螺旋槽逐渐靠上砂轮磨削点，与此同时左手微松，右手扭住钻头作顺时针方向缓慢转动刃磨，当磨至近横刃时，观察砂轮磨削点与钻头前刀面呈≈15º～20º时，右手将钻心向砂轮侧面作一直线微量进给，使内刃斜角τ产生并同时缩短横刃。微松，将钻头旋转180º，仍在原位置，按上述动作