《金屬切削工藝與先進刀具》課件-確定鉆削用量

確定鉆削用量01鉆削用量02麻花鉆刃磨基本操作技術(shù)及注意事項目錄03思政園地鉆削用量一、鉆削用量1.定義鉆削用量包括切削速度、進給量和切削深度三要素。2.切削速度（

）鉆孔時鉆頭外緣上一點的線速度。其計算公式為

ν=

Dn/1000(m/min)式中，D──鉆頭直徑（mm）；

n──鉆床主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。3.鉆削時的進給量（?）主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，鉆頭沿軸線的相對移動量，單位是mm/r。4.切削深度（

p）已加工表面與待加工表面之間的垂直距離，對鉆削而言，

p=D/2mm。二、鉆削用量的選擇方法1.鉆削速度的選擇原則選擇鉆削用量的目的，是在保證加工精度和表面粗糙度及刀具合理使用壽命的前提下，使生產(chǎn)率得到提高。鉆削用量選擇的基本原則是：在允許范圍內(nèi)，盡量選擇較大的進給量f，當(dāng)f受到表面粗糙度和鉆頭剛度的限制時，再考慮較大的切削速度Vc。2.鉆削速度的選擇方法（1）鉆削速度的選擇鉆削速度對鉆頭的壽命影響較大，應(yīng)選取一個合理的數(shù)值，在實際應(yīng)用中，鉆削速度往往按經(jīng)驗數(shù)值選取，而將選定的鉆削速度換算為鉆床轉(zhuǎn)速n?=?1000ν/

D（r/min）。鉆削材料鉆削速度/（m/min）鉆削材料鉆削速度/（m/min）鑄鐵12～30合金鋼10～18中碳鋼12～22銅合金30～60標準麻花鉆的鉆削速度（2）進給量的選擇孔的表面粗糙度要求較小和精度要求較高時，應(yīng)選擇較小的進給量；鉆孔較深、鉆頭較長時，也應(yīng)選擇較小的進給量。鉆頭直徑D/mm＜33～66～1212～25＞25進給量?/（mm/r）0.025～0.050.05～0.10.1～0.180.18～0.380.38～0.62標準麻花鉆的進給量（3）鉆頭直徑的選擇應(yīng)根據(jù)工藝尺寸來取值，盡可能一次鉆出所要求的孔，當(dāng)機床性能不能信任時，才采用其他的鉆孔方式，需要擴孔時，一般孔鉆的直徑取孔徑的50％－70％。合理修磨與刃磨，能夠有效的降低進給里，也能擴大鉆孔的直徑范圍。三、切削層參數(shù)1.鉆削厚度（mm）

2.鉆削寬度（mm）

3.公稱橫截面積／齒（mm2）

4.材料切除率(mm3／min)

四、鉆削力與鉆削功率1.進給力2.扭矩3.切削消耗功率鉆頭上各切削刃上產(chǎn)生切削力的比例大致為：對進給力，主切削刃占0.4，橫刃占0.57，刃帶占0.03。對扭據(jù)，主切削刃占0.8，橫刃占0.08，刃帶占0.12。五、鉆削過程特點①鉆心處切削刃前角為負，切削時產(chǎn)生亂削擠壓，切屑呈粒狀并被壓碎。鉆心橫刃區(qū)域工作后角為負，導(dǎo)致鉆削軸向里增大。②主切削刃各點前角、刃傾角不同、使屑變形、卷曲、流向不同，排屑受螺旋槽影響。切削塑料材料時，切削卷成園錐螺旋斷削比較困難。③鉆頭刃帶無后角與孔壁摩擦，加工塑料性材料時易產(chǎn)生積屑，沾至刃帶上影響孔質(zhì)量。麻花鉆刃磨基本操作技術(shù)及注意事項一、麻花鉆切削角度的輔助平面

麻花鉆的輔助平面1.基面麻花鉆主切削刃上任一點的基面就是通過該點，且垂直于該點切削速度方向的平面，實際上是通過該點與鉆心連線的徑向平面。

2.基面麻花鉆主切削刃上任一點的切削平面，是由該點的切削速度方向與該點切削刃的切線所構(gòu)成的平面。3.正交平面通過主切削刃上任一點并垂直于基面和切削平面的平面。4.柱剖面通過主切削刃上任一點作與麻花鉆軸線平行的直線，該直線繞麻花鉆軸線旋轉(zhuǎn)所形成的圓柱面的切面。二、標準麻花鉆切削角度作用及特點

切削角度切削角度定義作用及特點前角γo

在正交平面內(nèi)，前刀面與基面之間的夾角前角大小決定著切除材料的難易程度和切屑在前刀面上的摩擦阻力大小。前角愈大，切削愈省力。主切削刃上各點前角不同：近外緣處最大，可達γo=30°；自外向內(nèi)逐漸減小，在鉆心至D/3范圍內(nèi)為負值；橫刃處γo=-54°～-60°；接近橫刃處的前角γ0=-30°主后角αo

在柱剖面內(nèi)，后刀面與切削平面之間的夾角主后角的作用是減小麻花鉆后刀面與切削面間的摩擦。主切削刃上各點主后角也不同：外緣處較小，自外向內(nèi)逐漸增大。直徑D=15~30mm的麻花鉆，外緣處αo=9°～12°；鉆心處αo=20°～26°；橫刃處αo=30°～36°1.前角、主后角的作用及特點2.頂角、橫刃斜角的作用及特點切削角度定義作用及特點頂角2φ兩條主切削刃在其平行平面M－M上的投影之間的夾角頂角影響主切削刃上軸向力的大小。頂角越小，軸向力越小，外緣處刀尖角ε愈大，利于散熱和提高鉆頭使用壽命。但在相同條件下，鉆頭所受扭矩增大，切屑變形加劇，排屑困難，不利于潤滑。頂角的大小一般根據(jù)麻花鉆的加工條件而定。標準麻花鉆的頂角2φ=118°±2°，其大小對主切削刃形狀的影響橫刃斜角ψ橫刃與主切削刃在鉆頭端面內(nèi)的投影之間的夾角在刃磨鉆頭時自然形成。其大小與主后角有關(guān)。主后角大，則橫刃斜角小，橫刃較長。標準麻花鉆的橫刃斜角ψ=50°～55°3.頂角對主切削刃形狀的影響a）2φ=118°±2°b）2φ＞118°c）2φ＜118°三、標準麻花鉆的缺點1.橫刃缺點橫刃較長，橫刃處前角為負值。切削中，橫刃處于擠刮狀態(tài)，產(chǎn)生很大的軸向力，鉆頭易抖動，導(dǎo)致不易定心。2.主切削刃缺點①主切削刃上各點的前角大小不一樣，致使各點切削性能不同。②主切削刃外緣處的刀尖角ε較小，前角很大，刀齒薄弱，而此處的切削速度最高，故產(chǎn)生的切削熱最多，磨損極為嚴重。③主切削刃長且全部參與切削。增大了切屑變形，排屑困難。3.棱邊缺點棱邊處的副后角為零，靠近切削部分的棱邊與孔壁的摩擦比較嚴重，易發(fā)熱磨損。四、標準麻花鉆的修磨1.磨橫刃

修磨措施修磨要求及效果圖示磨短橫刃并增大靠近鉆心處的前角這是最基本的修磨方式。修磨后橫刃的長度“b”為原來的1/3～1/5，以減小軸向抗力和擠刮現(xiàn)象，提高鉆頭的定心作用和切削的穩(wěn)定性。同時，在靠近鉆心處形成內(nèi)刃，內(nèi)刃斜角τ=20°～30°，內(nèi)刃處前角γτ=0°～－15°，切削性能得以改善。一般直徑在5mm以上的麻花鉆均須修磨橫刃2.磨主切削刃和棱邊

修磨措施修磨要求及效果圖示修磨主切削刃主要是磨出第二頂角2φo（

70°~75°）。在麻花鉆外緣處磨出過渡刃（fo=0.2d），以增大外緣處的刀尖角，改善散熱條件，增加刀齒強度，提高切削刃與棱邊交角處的耐磨性，延長鉆頭壽命，減少孔壁的殘留面積，有利于減小孔的粗糙度修磨棱邊在靠近主切削刃的一段棱邊上，磨出副后角αo1=6°～8°，并保留棱邊寬度為原來的1/3～1/2，以減少對孔壁的摩擦，延長鉆頭壽命3.磨前刀面和分屑槽

修磨措施修磨要求及效果圖示修磨前刀面修磨外緣處前刀面，可以減小此處的前角，提高刀齒的強度，鉆削黃銅時，可以避免“扎刀”現(xiàn)象修磨分屑槽在兩個后刀面或前刀面上磨出幾條相互錯開的分屑槽，使切屑變窄，以利排屑。直徑大于15mm的鉆頭都可磨出分屑槽五、標準麻花鉆的