13.4孔加工刀具及切削用量选择

,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,数控铣削加工,孔加工刀具及切削用量选择,数控工程学院 侯晓方,孔加工刀具,切削用量选择,知识点一,知识点二,孔加工刀具及切削用量选择,知识点一：孔加工刀具,1.,什么是孔加工刀具,孔加工刀具（钻头）是一种端面具有一条,/,多条切削刃进行轴向切削的回转工具，并且具有一条,/,多条直,/,螺旋沟槽用于切屑的排出和冷却液的供给,。,钻尖,Point,钻体,Body,柄部,Shank,知识点一：孔加工刀具,2.,钻体介绍,螺旋角,Helix Angle,沟槽,Flute,刃带,Margin,钻芯,Core,钻芯锥度,Core Taper,倒锥,Back Taper,知识点一：孔加工刀具,（,1,）螺旋角,Helix Angle,螺旋角是沟槽螺旋线的切线与轴线之间的夹角,定螺旋,Constant Helix,直槽,Straight Flute,小螺旋,Low Helix Flute,标准螺旋,Standard Helix Flute,大螺旋,High Helix Flute,变螺旋,Variable Helix,等速变螺旋,Constant Speed Change Spiral,变速变螺旋,Variable Speed Change Spiral,知识点一：孔加工刀具,定螺旋,Constant Helix,0,螺旋角；,高强度切削刃；,加工孔的直线度好；,适用于铸铁、铸铝、铸铜；,2832,螺旋角；,良好的断屑能力；,通用性强，适于各种材料,加工；,1222,螺旋角；,较高强度切削刃；,适用于高硬度钢、,铸铝、铸铜；,2832,螺旋角；,锋利的切削刃；,适用于深孔加工、低碳钢,、纯铝；,直槽,Straight Flute,小螺旋,Low Helix Flute,标准螺旋,Standard Helix Flute,大螺旋,High Helix Flute,知识点一：孔加工刀具,变螺旋,Variable Helix,拥有锋利的切削刃，较强的断屑能力，较短的排屑路径易于切屑的排出,端部定螺旋区域,过渡变螺旋区域,尾部定螺旋区域,等速变螺旋：螺旋展开线由抛物,线构成；,变速变螺旋：螺旋展开线由圆弧,等其它曲线构成；,知识点一：孔加工刀具,（,2,）沟槽,Flute,用于构成主切削刃的凹槽，能将冷却液输送至切削区域，并将切屑从刀具本,体排出。,沟槽结构,Flute Construction,通用型,Conventional,抛物线型,Parabolic,断屑器型,Chip Breaker,沟槽倒角型,Flute Chamfer,主切削刃直线型,主切削刃曲线型,沟槽数量,Number of Flute,知识点一：孔加工刀具,通用型,Conventional,主切削刃直线型：,钻头肩部具有良好的强度；,通用性强；,适用于专用机床成形磨法；,工艺性好，适于高速钢钻头大批量生产,主切削刃曲线型：,增强沟槽对切屑的变形，使其更易于折断；,锋利的切削刃；,适用于数控机床机床标准磨法；,适用于硬质合金等高速切削产品,知识点一：孔加工刀具,抛物线型,Parabolic-,标准型,抛物线型,Parabolic-,标准型：,适用于深孔加工；,低转速低进给加工；,结构特点：,芯厚远大于普通钻头芯厚；,采用大螺旋角；,无清背工序，刃背宽度小,知识点一：孔加工刀具,断屑器型,Chip Breaker,断屑器型,Chip Breaker,：,切屑运动至刃背处更容易折断；,拿取刀具时避免手指被刃背部划伤；,适用于钻削塑性高的材料，恒定进给切屑,不易折断的场合。,结构特点：,将沟槽刃背处进行倒角,知识点一：孔加工刀具,沟槽倒角型,Flute Chamfer,沟槽倒角型,Flute Chamfer,：,加强刀刃强度，避免崩损；,适用于主切削刃为曲线、硬质合金钻头；,适用于钻削强度高的脆性材料。,结构特点：,将沟槽前刀面处进行倒角,知识点一：孔加工刀具,（,3,）沟槽数量,TDC,的标准麻花钻分两种：,1,、普通麻花钻,(2,刃,),2,、,3,刃麻花钻,3,、复沟麻花钻,麻花钻的沟槽数数量最常见的是,2,条。因为,钻头每一切削刃都产生切削力，包括切向力（主切削力）、背向力（径向力）和进给力（轴向力）。当左右切削刃对称时，背向力抵消，最终构成对钻头影响的是进给力与切削转矩。,3,刃麻花钻由于采用了奇数刃，可以有效的抵消主轴传给刀具的震动，并且具有高强度及良好的定心性。,知识点一：孔加工刀具,复沟麻花钻其实就是一种阶梯麻花钻，它是将小直径与大直径完全独立出来的一种钻头，台阶处无需空刀，减轻了径差大的钻头在台阶处由于扭矩突然间的增大及应力集中而发生折断。,知识点一：孔加工刀具,刃带是影响钻孔工序的重要因素。,刃带在钻头的最外部，形成钻头的外径，且始终与孔的已加工表面保持接触。由于刃带的存在，间隙形成了，这有助于控制摩擦和由摩擦产生的热量，此外，间隙还可使冷却液流入钻头刃口，进一步减少热量的产生。刃带还有利于钻削稳定、增加钻头的强度及防止钻头粘连。除了这些主要作用，刃带的尺寸、表面光洁度和数量还会影响钻孔的质量和加工时间。,不同的被加工材料，刃带的大小不同。,（,4,）刃带,知识点一：孔加工刀具,麻花钻的钻尖是麻花钻的主要切削部分，,由钻头横刃将被加工材料挤压至主切削刃，再由主切削刃将材料切除形成铁屑，铁屑最后由钻头刀体排屑部排出钻头。,主切削刃,横刃,修磨横刃,后刀面,前刀面,（,5,）钻尖,知识点一：孔加工刀具,钻削在密闭空间内进行，中心处的切削角度不理想；故切削过程较为复杂：,1,）钻心处切削刃前角为负,刮削挤压，切屑呈粒状并被压碎。,2,）钻心横刃区域工作后角为负,楔劈挤压，轴向力增加。,3,）主切削刃各点前角、刃倾角不同,使切屑变形、卷曲、流向也不同。,知识点一：孔加工刀具,3.,合金钻头的种类,直刃钻铰复合,顶角,120,、,135,直刃钻头,顶角,120,、,135,标准麻花钻头,顶角,120,、,140,硬材料专用钻头,顶角,140,深孔钻头,顶角,140,螺旋钻尖,顶角,135,、,160,知识点二：切削用量的选择,参见,钻头切削用量标准,数控工程学院 侯晓方,Thank You!,