群钻刃磨法.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,主要交流内容,1,2,3,简介几种常用高效群钻模型,4,5,将徒手刃磨基本群钻移植到机械刃磨,6,群钻的快速刃磨方法,群钻的由来及其现状,普通麻花钻头的缺陷与群钻的优点,1,一、群钻的由来及其现状,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：,切削材料是刀具的生命，几何角度是刀具的灵魂，二者缺一不可。,2,二、普通麻花钻头,与基本群,钻刃,型,参数比较,（以,12mm,高速钢麻花钻头为例）,3,1.,普通麻花钻头的尖、刃、角及其缺陷：,（图,2,）,1,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。,3,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。,4,角,外锋角,2,、外刃后角,2,、横刃斜角,G,。,钻头外锋角,2,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=8,4,图,(4),5,6,普通麻花钻前角,0,的分布,普通麻花钻主刃上各点的前角,0,变化极大，,如图,3,所示，从外缘点到钻芯处，由,30,变到,-30,。,7,2.,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,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,),8,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）,9,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）,10,三、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,35,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：,11,1.,基本群钻尖、刃、角的分析,图,7,12mm,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,2,、弧刃后角,R,2,、内刃前角,2,、内刃斜角,2,、外锋角,2,、内锋角,2,、横刃斜角,。,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,218,。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。,12,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。,13,2.,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,12mm,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,12mm,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）。,14,四、基本群钻刃型快速刃磨顺序及方法,1,磨尖高：,15,要求：从市埸购来的麻花钻头，其外锋角,2,118,2,，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。,16,2,磨后背：,17,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：减少下一步刃磨量；增加钻削中的排屑空间；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,30,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,180,再刃磨另一后背。（图,12,2,）,18,3,磨外刃：,19,要求：刃磨锋角,2,135,140,，使每条外刃长度原长度的,同时须产生两后角,10,15,，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。,20,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：钻头主刀刃与砂轮轴线,65,70,夹角；钻头尾部下倾与砂轮外圆切线方向呈约,10,15,；将钻头主刀刃逆时针方向旋转,6,10,（使靠近钻尖处外刃上每一点后角,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,180,，仍按原位置刃磨另一外刃。,21,4,磨弧刃：,22,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,R,约,15,、横刃斜角,G50,、内锋角,2,100,120,、钻尖高,h,约,0.05,0.08mm,。（图,14,1,）,目的：增加钻头切削刃长度；钻削时中心稳定，孔的直线性不易偏斜；切屑易变形而折断；保护钻尖并提高其耐用度,23,方法：磨削点高于砂轮轴线外缘侧面相交处约,10mm,。将钻头轴线与砂轮外侧面斜偏,50,60,，尾部下倾约,15,20,并顺时针旋转,8,10,；一手指按住砂轮防护罩壳某一点定位；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,180,，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,）,24,5,磨内刃：,25,要求：内刃宽度磨至弧刃全长,l,/2,，同时须产生内刃前角,、,5,10,、内刃斜角,K,20,30,、横刃长,B,0.040.07mm,（图,15,1,）。,目的：使内刃前角,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。,26,方法：钻心前刀面磨削点为砂轮外圆中心与其侧面相交处。钻头尾部抬高与砂轮磨削点呈,15,25,夹角；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；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,15,20,时，右手将钻心向砂轮侧面作一直线微量进给，使内刃斜角,产生并同时缩短横刃。微松，将钻头旋转,180,，仍在原位置，按上述动作刃磨另一侧内刃。在刃磨的全过程中，,身体站位与手指的定位点不变,，,27,6,磨分屑槽,对直径,13mm,以下的钻头通常都不磨分屑槽，如果需要可采用薄片树脂砂轮，在钻头外刃一侧磨一条即可。,磨分屑槽的作用：钻削时可使钻头两外刃所受到的径向力均衡；可将较宽的切屑分割成窄条状，使钻削轻快，排屑更为顺畅。,对大直径钻头可磨两至多条分屑槽，可直接在普通砂轮机上刃磨。但砂轮外缘圆角半径要修小，磨槽前要设计好各条槽相互错开的槽距、槽宽和槽深，避免外刃两侧的分屑槽磨在同一个圆周内,。,五、刃磨要领,购来的高速钢麻花钻头，都须针对不同的加工材料进行再刃磨。,1,支,12mm,普通麻花钻头，将其刃磨成钻不锈钢材料（,1Cr18Ni9Ti,）的群钻刃型，一般所需时间不超过,1min2min,。在一般中、小型企业中，不可能配备专人或专机来刃磨钻头的。因此，凡从事机械加工的中、高级技工，都应该学会并熟练撑握它，这是一门具有中国机械加工特色的高效技能。,1,养成站位和手指定位的习惯。,在高速旋转而抖动的砂轮机上，用双手悬空式刃磨，十有八九的是磨不好钻头的。要以最快的速度磨出合格群钻刃型，应养成站位和手指定位的刃磨习惯。其主要优点是：能够保持钻头两侧刃口磨削位置基本不变，各刃型大致对称、相等；因砂轮抖动而带来双手的颤动频率降至最小；可增大对钻头刃型磨削的进给量，久而久之则达到时间短而速度快。,28,2,观察钻头刃、角的方法。,大多数人对刃磨中的钻头刃型，均习惯平举齐目，反复观测其刃磨后的刃、角对称度。而较简便的方法，是在刃磨每一刀刃时，均保持站位和手指定位不变，当各刃口在磨削即将到位时，观测其与砂轮间接触的,火花线,。当每侧刃口火花线段一致，钻头各刃型参数都能基本保持对称和相等，它比目测准而快。,3,新砂轮外缘锐角的修整。,新砂轮两侧面与其外圆相交均为,90,，在刃磨钻头弧刃和内刃时，会造成弧底,“,清根,”,而应力集中，在钻头大进给量切削时，此处极易出现根裂直至崩刃。因此，刃磨前须用人造金刚石修整笔，对新砂轮,90,相交处作小圆弧的微量修钝。,4,基本群钻刃型刃磨口诀：,平磨后角出外锋，,同时产生：（,1,）外锋角，（,2,）外刃后角，（,3,）磨至外刃,2/3,1/2,长度。,6,项参数弧刃中；,同时产生：（,1,）弧刃后角，（,2,）内锋角，（,3,）横刃斜角，（,4,）弧刃宽度，（,5,）弧刃深度，（,6,）横刃高度。,还有,4,项在内刃，,同时产生：（,1,）内刃前角，（,2,）内刃斜角，（,3,）内刃宽度，（,4,）横刃长度。,刃、角对称站、指功。,刃磨中保持身体的站位及手指定位的习惯。,29,基本群钻的切削效果,见现场操作视频,群钻切屑的形状,相片,4,相片,4,通过以上普通麻花钻头与基本群钻切削刃口形状的对比，大家应该认识到两者的反差，也这就是为什么要推广和应用群钻刃磨技能的原因。,“,三尖七刃,”,是群钻的基本刃型，由此可派生出其它刃型，如学会并熟练掌握了它，就能举一反三地运用到其它刃型上并有所改进和创新。,30,六、推荐常用群钻刃型,1,钻毛坯扩孔钻头刃型几何参数,（图,16,、,17,及表,6,）,由于毛坯孔壁形状不规则，端面不平，有硬皮，钻头刃口容易损坏，钻头的轴线容易偏斜。,图,16,毛坯扩孔示意图,（,a,）（,b,）,图,17,毛坯孔扩孔群钻,31,2024/12/16 周一,32,切削部分形状,钻头,直径,d,尖高,h,圆弧,半径,R,横刃长,外刃长,l,外刃,锋角,2,内刃,锋角,2,横刃,斜角,内刃,前角,c,内刃,斜角,外刃,后角,fc,(,c),圆弧,后角,Rc,（,mm,）,（,）,30,45,1.5,6,1.5,按扩孔余量决定,120,140,65,15,30,12(8),12,45,60,2,7,2,35,10(6),10,60,80,40,8(4),8,附注,2.5,5,2.5,参数按直径范围的中间值来定，允许偏差,为,表,6,毛坯孔扩孔群钻切削部分的几何参数,33,当毛坯孔的位置与要求的孔位偏差较大时，加工余量很不均匀，当钻头切入工件时，一边切到一边切不到，径向力,F,P,使钻头偏向一边，定心情况很坏，加剧孔轴线的偏斜和导致孔形不圆。如在倾斜表面上钻孔，孔的轴线同样有较大的偏斜，位置精度很低。,从毛坯扩孔来看，钻头刚切入工件，切削刃就与毛坯孔接触。切削刃上局部刃口受到毛坯孔壁硬皮所给很重的负荷，同时还会因毛坯孔不圆或孔偏心。此时处于冲击式的偏切削，很容易使刃口损坏和钻头偏斜。针对这个问题，可采取以下措施；,（,1,）使钻心尖高度,h,值,低凹下去，,h,1,2mm,，避免内刃与毛坏孔壁接触而产生偏切削。,（,2,）使两外刃尖成为突出部分，切入到工件体内，把被动的冲击式偏切削，改为主动的连续切削，使切削刃的受力情况大为改善，钻头的定心也更为有利。,（,3,）为了保证两外刃尖都能切入工件体内，应使外刃的径向宽度小于孔的最小加工余量,(,最小,),。,式中：,d,钻头直径（,mm,）：,d,w,毛坯孔直径（,mm,）；,e,毛坯孔的偏心距（,mm,）。,（,4,）外刃锋角,2,可选用,110,125,。,（,5,）钻孔操作时，先用手进刀，待外刃完全切入工件后，再用机动进刀，这样，孔不易产生偏斜，钻头也较耐用。,34,2,钻精孔扩孔钻头刃型及几何参数,（图,18,）,根据对,45,钢进行试验表明，在外刃上磨出正的端面刃倾角,t,，修圆外缘，刃长,l,根据余量来定，如图,18,所示，由于切屑从刃口上切离后立即向下排出，避免了切屑与孔壁的挤刮，因而改善了表面粗糙度。一般直径,30mm,的孔，采用进给量,f,=0.14,0.19mm,r,，切削速度,c,=2,6m,min,，单边加工余量,=0.5,0.8mm,，孔表面粗糙度可以稳定地达,R,a,3.2,。如果能进一步避免积屑瘤，修磨刃带和提高钻头对工件的相对运动精度，则表面粗糙度还可以达到,R,a,1.6,。,图,18,扩精孔（钻,45,钢）,2,1,60,；,nc,=15,20,；,1,=15,；,nc,=5,8,；,=1,3mm,；,l,=3,5mm,35,3,多能钻头刃型及几何参数,（图,19,）,过去我们在钻削中，最感到棘手的就是轴向力,太大，钻削效率提不高。当时也知道是钻心前的横刃所造成的，上世纪,70,年代中，我们在新装的砂轮外缘上，将,37mm,钻头的钻尖旋转一个斜角，对着横刃磨了一条沟槽，将横刃磨掉，形成了,6,尖,8,刃的无横刃钻头。结果发现不但可以钻削，尤其是在钻削铸铁零件时，转速为,200250r/min,，自动进给量从,1.50mm/r,逐步加到,2.20mm/r,，比原来提高效率,6,倍以上。后来又用它去钻削碳钢及合金,钢工件，自动进给量也能从,0.3mm/r0.50mm/r,。,所以后来在批量钻削中，为达到多孔孔距尺寸的要求，设制了专用钻模，就用这种多能无横刃钻头进行钻削。,对直径,10mm,以下钻头，可采用厚度为,1.02.0mm,的薄片树脂砂轮对钻头横刃进行刃磨。,36,4,钻薄钢板钻头刃型及几何参数,（图,20,及表,7,）。,当遇到厚度为,0.11.5mm,的薄钢板、马口铁皮、薄铝皮、黄铜皮、紫铜皮上钻孔时，如用未经修磨的普通麻花钻去钻削，往往会产生以下现象：,孔形不圆，出现多角形；,孔出口有飞边、毛刺，严重时孔不成形，特别是钻黄铜皮及铝皮时很容易将孔撕裂。,当薄金属材料面积较大而不便装夹时，就直接用手扶着钻孔，当孔要钻透时，钻头失去定心能力，加之轴向力急剧下降，工件迅速回弹，零件会发生剧烈抖动或旋转，手扶不住，极易出工伤事故。,图,20a,是经刃磨后的钻薄板群钻（切削部分几何参数见表,7,）,（,a,）（,b,）,图,20,钻薄板群钻,37,主要特点：,横刃尽量磨短，钻心和外刃尖要修磨锋利；内刃锋角,2,减少为,100,110,，外刃尖角,30,40,。,钻尖高,h,约为,0.51mm,，外刃尖至弧底的圆弧深度,h,应比工件厚度大,1mm,以上。,当钻头直径大时，可在砂轮上分段进行圆弧连接刃磨。,圆弧后角,R,适当减小，以增强钻心部分的箝制定心作用，避免振动。,注意：此刃型钻头只适应在一层薄板上钻孔，因每钻透层，钻头下会留下个圆圈垫。当多层薄板叠合起，是不能使用这种钻头的,。,表,7,钻薄板群钻切削部分的几何参数,38,5,钻不锈钢钻头刃型及几何参数,（图,21a,、,b,及表,8,、表,9,）。,钻不锈钢突出的问题是：,1,）不易断屑；,2,）钻头耐用度低；,3,）生产效率不高。为了避免钻头磨损太快，有人把走刀量选得很低，但这样切屑层薄，不利于断屑且又影响冷却效果，其结果并没达到提高钻头耐用度的作用。,为不使钻孔效率太低，又有人采取提高切削速度的办法，最后不但没达到预期的效果，刀刃磨损反而加剧，刃磨次数增多，同样得不到提高生产率的作用。,在钻不锈钢断屑的同时，还必须考虑钻头的耐用度。不锈钢的牌号很多，而它们的切削性能却相差很大。其中一类是马氏体不锈钢，如,1cr13,、,4Cr13,等，含铬,1214%,，含碳,0.10.4%,，能抗大气腐蚀，具有较好的机械性能。由于钢中加入了硫（,S,）、磷（,P,）、硒（,Se,），使钢的塑性和韧性降低，故钻削中的断屑并不难。另一类是最常用的奥氏体不锈钢，如,1Cr18Ni9Ti,，这种不锈钢加工性能很差，它的特点是：,强度不高塑性大，加工硬化趋势很强烈，钻削时，需要付出很大的能量才能将切屑切除下来，因此，切削负荷大。,导热性差，其导热率只有碳素钢的,1/31/4,；热量集中在刀刃上，使切削温度骤增。,这类不锈钢含有,Cr,的成分，它在高温下易与钻头表面分子发生亲和粘接，加速了钻刃的磨损。,鉴于以上原因将钻头修磨成如图,21b,所示刃型，能使加工获得较满意的效果。,39,以钻头直径,D,15mm,为例，主要修磨措施是：,将钻头外刃锋角适当加大，使,2,135,145,左右。再将棱边宽度修窄（小型群钻主切削刃一般不开槽）。,选择合理的切削用量，首先，切削速度不能太快，般,v=814m/min,；而走刀量,f,（机动进给）在钻头月牙槽切入工件后，可以加大进给量至,0.4,0.7mm,。,清洁乳化液对钻头切削部分连续不断冷却。,加工这类不锈钢系列群钻的切削角度及切削用量，参照表,9,。,图,21,钻不锈钢群钻,40,表,8,钻不锈钢群钻切削部分及几何参数表,41,试验材料,深径比,L,D,切削用量,钻头直径,D,（,mm,）,8,10,12,16,20,25,30,35,40,奥氏体不锈钢,3,走刀量,s(mm/f),0.18,0.22,0.26,0.3,0.36,0.4,0.45,0.56,0.62,切削速度,v,c,(m/min),11,11,11,10,10,10,9,9,9,转速,n,(r/min),420,350,290,200,160,125,105,90,80,3,8,走刀量,s(mm/r),0.15,0.18,0.22,0.26,0.30,0.36,0.4,0.45,0.56,切削速度,v,c,(m/min),11,11,11,10,10,10,9,9,9,转速,n,(r/min),420,350,290,200,160,125,105,90,80,附注,1,钻头平均耐用度,90,分钟以上；,2,钻床、刀具系统刚性低，钻孔精度要求高，冷却不良时，应适当降低,f,、,v,c,；,3,冷却用乳化液。,表,9,钻奥氏体不锈耐酸钢切削用量表,42,6,钻橡胶钻头刃型及几何参数,（图,22a,、,b,）,图,22,钻橡胶群钻,2,=95,；,Rc,=25,；,nc,=,6,；,=60,；,=8,；,d=,235mm,；,b,=0.2mm,；,h,=1mm,；,R,=2mm,；,h,1,=6mm,43,橡胶的弹性大，钻橡胶时，如果钻头刃口不锋利，橡胶在钻削力作用下产生很大的弹性变形。,通常，在切胶皮时，用极锋利的刀片，并使刃口向前倾斜，刃口前端切得浅、后端切得深，循序切入，得到稳定的引导，使切口光洁整齐，因此，在钻橡胶群钻中所采取的措施是：,（,1,）将两外缘处径向（即朝向钻心）的圆弧刃改磨出一段很锋利的沿着刃带圆周切线方向的切向刃，并使这一小段刃口稍向前倾斜。这样，当钻心尖在工件上定好中心后，两外侧的切向刃由于刃口方向与切削速度方向一致，因此能较轻松地切入，变形较小，切口光洁整齐。然后，里边的圆弧刃是在已经与孔壁分离的料芯上切削，故而能保证较好的钻孔质量。,（,2,）由于材料弹性大，钻头切削刃后面有较大的摩擦，因此应选用较大后角，,fc,30,。,（,3,）横刃长,b,尽可能修磨得短些，内刃锋角,2,较小，既利于定心，又减轻了轴向压力。,橡胶越软、越厚，则越应将内刃锋角减小，使圆弧刃尽量加深并进一步加大后角。,（,4,）采用较高的切削速度,v,c,30,40m,min,，便于屑片排出。进给量,f,要小些，一般,f,0.05,0.12mm,min,。,现以直径,23mm,的钻头钻较硬的薄橡胶板为例，它的几何参数如图,22,供参考,。,注：以上介绍的六种钻头刃型，均在群钻刃口模型内，其每种钻型名称，均刻在模型底座的底面,。,44,7,钻铝合金钻头刃型及几何参数,（图,23,及表,10,）。,钻头在加工铝合金材料时，最麻烦的是刀刃上不时会产生切屑瘤。由于这种刀瘤的产生，对钻头的切削、排屑等都难以顺利进行。,铝合金强度及硬度均不高，钻头在加工时工件散热也较快，但在其刃口上仍存在局部的高温、高压区，加之它的熔点为,659,，造成切屑上的铝合金分子，极容易粘在钻头的前刀面上，并形成不规则的刀瘤。刀瘤越聚越大，最后将钻头的螺旋槽沟堵满，直至抱死钻头而无法加工。对此，将钻头的切削角度修磨成如图,23,所示刃型（以钻头直径,15mm,为例）。主要特点：,1,）加大外刃锋角,2,140,160,左右，使其前角增加。,2,）横刃磨窄，减少切削热量和轴向力。,3,）在采用较大后角的同时，将两主后面多磨去一些。侧面看犹如扁钻形，这样容屑空间增大，更利于冷却液的流入。,4,）磨窄外缘处两棱边，并用细油石将外刃尖,r,研光，减少其与孔的摩擦，以降低切削温度。,5,）钻削中用煤油或煤油与,5,号机油混合液进行连续不断冷却。,有关加工铝合金的切削用重，参见表,10,。,图,23,钻铝合金群钻,2,=140,170,;2,=90,110,;,=65,;=20,;,fc,=18,(,或,c,=13,);,Rc,=5,;,nc,=8,10,;,c,=,20,;,b,=0.02,d,；,h,1,=,0.03,d,；,h,2,=,0.05,d,；,R,=0.06,d,；,b,1,=0.06,d,；,l,=0.03,d,45,表,10,铝合金（,ZL101,）钻孔切削用量,加工,材料,深径比,lw/d,切削用量,直径,d,（,mm,）,8,10,12,16,20,25,30,35,40,铝合金,(ZL101),3,进给量,f,(mm/r),0.3,0.4,0.5,0.6,0.75,0.81,0.9,1,1.1,切削速度,v,c,(m/min),45,45,45,46,46,46,47,47,47,转速,n,(r/min),1700,1400,1200,910,730,580,500,430,374,3,8,进给量,f,(mm/r),0.24,0.32,0.4,0.5,0.6,0.67,0.75,0.81,0.9,切削速度,v,c,(m/min),36,36,36,37,37,37,38,38,38,转速,n,(r/min),1400,1120,950,740,590,470,400,350,300,附,注,1,当排屑、冷却不好，钻孔精度要求高，表面粗糙度要求小时，应适当降低进,给量,f,和改变切削速度,v,c,。,2,对有些加工性好的铝合金，可适当提高进给量,f,和切削速度,v,c,。,46,8,钻钛合金钻头刃型及几何参数,（图,24,）,（,1,）由于材料弹性变形较大，孔形易于收缩，故将钻心尖稍磨偏，偏心值,e,=0.2,0.3mm,，以适当加大孔的扩张量；并加大主切削刃的后角，减窄刃带宽度，以减小钻头与孔壁、孔底的摩擦。为了控制钻孔精度，则将钻尖高,h,适当加大，并减小内刃锋角,2,，以利于定心。,（,2,）由于刃带上的粘刀现象较重，因此在外缘转角处磨出小锋角的过渡修光刃，并使刃带（副后面）减窄，后角加大，使刃口锋利，同时加大刀尖角,r,，改善散热条件，以避免粘刀现象的发生。,（,3,）根据材料硬度高，切屑不易卷曲，切削负荷集中于刃口的情况，适当减小主刀刃的前角，以保持刃口具有一定的强度。另外，将前、后刃面研光，以提高刃面质量。,（,4,）切削用量应选用,v,c,=5,7m,min,，,f,=0.13,0.18mm,r,。,图,24,钻钛合金群钻,2,=140,;2,=110;2,1,=20,;,=65,;=25,;,nc,=5,8,;,fc,=10,15,(,或,c,=5,10,);,Rc,=12,18,;,nc,=5,8,;,c,=,15,;,d,=20mm,；,l=,4mm,；,R,=2mm;,h=,2.4,；,b,=0.6mm,；,e,=0.3mm;,b,1,=0.5mm;,l,=3mm,47,9,钻、镗扁钻刃型及几何参数,（图,25,）,我国各地生产的普通麻花钻头，品种、规格已不胜枚举，但有些特殊直径钻头如一时无法购得时，例如在车床上小批量钻削,17.46,、深,76mm45,钢，建议可采取以下方法。,一般工厂都有整体的高速钢刀条（俗称白钢刀），可选择,18,18,160mm,的白钢刀片，（也可用,20,20,200mm,的高速钢刀，在线切割机床上切剖成）先在平面磨床上，将刀片两侧面磨到,17.42mm,，之后用工具磨床磨出两侧副后角，（包括倒锥）最后按基本群钻徒手磨出外锋角、月牙槽和内直刃。,由于它没有螺旋沟槽，故外直刃前角，可磨成一般内孔车镗刀形式（见图,25,）。,其主要特点：这种改制后的片状式的扁钻，其实早在五、六十年代就有之，只不过当时是将高速钢棒料，用炉火烧红，其夹持部分锻为方形，刀具切削部分，则是由锻工用铁锤徒手锻成扁三角雏形，最后由车工徒手刃磨而成，当时称其为三角钻。这种自制刀具曾为切削加工服务过多年。,它既可钻（钻削深度一般,50,80mm,），也可充当普通镗刀进行单刀镗削。外形看似很土，但却能在短时间里解决问题。,48,10,钻小孔钻头刃型及几何参数,（图,26,）,现将钻小孔群钻的使用特点分析如下：,（,1,）要求分屑良好。用普通麻花钻钻孔，由于切下的切屑较宽，卷成螺卷状，不利于排屑，因此，要使排屑好，应首先实现分屑，即将切屑分成几股窄的切屑。通常采用磨出月牙槽与分屑槽的办法是完成分屑的重要措施；但对于过小直径（,3mm,）的钻头，却很难实现。小钻头常用的分屑措施有：,双重锋角，如图,26a,所示，用于,2mm,的钻头；,单边第二锋角，如图,26b,所示，用于,2mm,的钻头；,单边分屑槽，如图,26c,所示，用于,3mm,的钻头；,阶台刃，如图,26d,所示，用于,3mm,的钻头。,（,2,）适当加大锋角（,2,140,160,）同时单边磨出第二锋角和分屑槽，如图,26e,所示。使分成窄条的切屑向上窜出，这样刃沟的摩擦阻力较小，便于排出。,（,3,）钻芯稍稍磨偏，偏心量约,0.1,0.2mm,，如图,26f,所示。（也可以选择薄片树脂砂轮对,3mm,以上的钻头进行磨分屑槽）,小钻头磨偏钻心，有两重意义：,一种情况是：当两边钻刃的半锋角相同时，为避免孔壁与钻头配合过紧，增大钻头与孔的摩擦、甚至抱住，而导致钻头折断。钻刃磨出一定的偏心量，可以适当增加孔的扩张量（在孔精度允许的情况下），减小摩擦和改善排屑。图,27,偏心与不对称锋角配合作用,另一种情况是；不对称锋角或不对称阶台刃及单边第二锋角，由于钻头两钻刃的径向力不平衡，严重时，引起钻头弯曲、折断或孔扩张量过大，此时可利用磨出适当的偏心量来重新达到近似的径向力平衡。如图,27,所示，即,F,p1,F,p2,（图,27,）。,（,4,）采用较高的转速，利用甩屑的作用促使切屑排出。,（,5,）使用小钻头钻孔，应尽量用短而刚性较好的钻头，以提高钻孔的生产率和钻头的耐用度。,49,图,26,钻小孔群钻,图,27,偏心与不对称锋角配合作用,50,七、基本群钻刃磨中常见的疵病实例,疵,病内容与示图,产生,后果,产,生 原 因,(,1),两月牙圆弧槽磨得,不对称,(,2),修磨横刃时磨削量不均匀,横刃不正,孔,大,（,1,）两月牙圆弧槽磨很不对称。,（,2,）修磨横刃时，两边修磨量不均匀，一边多而另一边少。,内,刃斜角,不一致,孔,大,修,磨横刃到终了时，钻头外刃与砂轮侧面的夹角不一致。,51,疵病内容与示图,产生后果,产 生 原 因,钻心强度差，易崩尖,（,1,）磨月牙圆弧槽时，钻头轴线与砂轮侧面的夹角小于推荐值（,55,）。,（,2,）用普通麻花钻修磨成群钻时，没有把原来的钻心尖磨掉以形成新的钻心尖。,钻心强度差，易崩尖,修磨横刃时，钻尾下压过多，超过了,55,。,多磨掉部分,钻头切削部分强度降低，散热条件变差。,但适用于钻铝合金。,（,1,）修磨横刃时，钻尾太低。,（,2,）修磨横刃时，钻头轴线左摆的角度太大。,（,3,）修磨横刃至钻芯时，磨削点处的砂轮母线超过钻头的轴心,钻尖高、内刃锋角小,内刃锋角小,刃瓣磨去太多,52,疵,病内容与示图,产生,后果,产,生 原 因,钻心,强度降低，易崩尖,（,1,）修磨横刃时，钻尾太低。,（,2,）修磨横刃时，钻头轴线左摆的角度太大。,（,3,）修磨横刃至钻芯时，磨削点处的砂轮母线超过钻头的轴心。,内,刃修,磨过,长,部分,月牙,圆弧刃处前角减小，使它的切削情况变坏,修,磨横刃时，钻头外刃和砂轮侧面的夹角（,）太小。,(,1),“,B,”,点刃处容易磨损。,(2),切削力增大。,磨,月牙圆弧槽时，钻头外刃没放水平，外缘点往上翘了。,横刃宽度适当，但钻心处太薄,内刃过长,“,B,”,点处无侧背后角,53,疵病内容与示图,产生后果,产 生 原 因,“,B,”,点处分屑不好,磨月牙圆弧槽时，砂轮圆角半径太大。,钻孔时易产生振动，孔底出现了径向振纹。,(1),在磨外刃钻尾向下摆动时，送进量大。,(2),钻头没放平，或磨削点高于砂轮的水平中心面,(1),孔钻不动，易烧坏。,(2),扩孔时，孔口出现严重毛刺。,(1),磨外刃时，钻尾摆动高出水平面。,(2),磨削点低于砂轮的水平中心面。,R,大、槽浅,圆弧太浅，半径太大,外刃后角太大,外刃后角太小,未磨去部分,54,大写,小写,读音,大写,小写,读音,阿 耳 法,倍,塔,伽,马,迭 尔 塔,厄普西隆,捷,搭,厄,塔,西,塔,约,塔,卡,帕,兰 姆 达,谬,纽,克,西,奥米克隆,派,罗,西 格 马,掏,宇普西隆,斐,西,普,西,欧 米 伽,八、常用字母、符号、代号及标准对照,1,希 腊 字 母,55,六种常用高效群钻模型,56,考工件,从,2008,下半年开始，苏州市劳动局已经将,“,群钻刃磨技术,”,纳入各职业学校教学计划。并且规定为中级工必修课，高级工必考项目。,57,七、基本群钻主要角度的测量,（,1,）百分表测量,（2）,角尺测量,h,值,万能角尺测量外刃,58,（,4,）专用样板测量,（,5,）锥柄定位测量刃口跳动,59,（,6,）,V,型后定位测量轴向跳动,（,7,）中心孔定位测量外缘转角点高度,60,将徒手刃磨基本群钻移植到机械刃磨,八、基本群钻的机械刃磨,见,现场操作视频,61,九、电脑数控群钻刃磨机,62,2024/12/16 周一,63,