麻花钻的基本结构

中等专业学校2023-2024-1教案教学内容1、台式钻床台式钻床简称台钻(图2-4-2)，是一种小型机床，安放在钳工台上使用，多为手动进钻，其钻孔直径一般在12~15 mm。

台式钻床主要用于加工小型工件上的各种孔钳工中用得最多。

2、立式钻床立式钻床简称立钻(图2-4- 3)，是万能性通用机床，一般用来钻中小型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示。

常用的立式钻床有25 mm、35 mm、40 mm、50 mm等几种。

立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，可用于钻孔、扩孔、铰孔、划端面、钻沉座孔(锪)、攻螺纹等作业，借助于夹具也可以进行镗孔。

教学内容3、摇臂钻床摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂(图2-4- 4)。

主轴箱可在摇臂上做橫向移动，并可随摇臂沿立柱上下做调整运动，因此，操作时能很方便地调整到需钻削的孔的中心，而工件无须移动。

在各类具备钻孔功能的机床中，摇臂钻床由于操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性。

特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。

(二)钻床的型号表达(1) Z5135型立式钻床，其型号含义如图2-4-5所示。

教学内容(2) Z3050型摇臂式钻床，其型号含义如图2-4- 6所示。

板书设计钻床及常见孔加工一、钻床二、钻床的型号表达三、总结1.台式钻床四、巩固2.立式钻床五、作业3.摇臂钻床教后札记中等专业学校2023-2024-1教案教学内容麻花钻通常直径范围为0.25~80mm。

麻花钻的工作部分有两条螺旋形的沟槽。

1.麻花钻的结构麻花钻由工作部分、柄部和颈部组成。

如图2-4- 7所示。

(1)工作部分麻花钻的工作部分分为：切削部分、导向部分。

①切削部分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。

麻花钻的钻心直径为(0.125~0. 15)D(D为钻头直径)。

两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为顶角(2p)，如图2-4- 8所示。

标准麻花钻的顶角2φ= 118°。

麻花钻的基本结构
麻花钻是一种中国传统的面点食品，以其独特的形状和口感而受到广
大消费者的喜爱。

下面将介绍麻花钻的基本结构。

麻花钻主要由面粉、白糖、花生油、芝麻、食盐等原料制成。

制作麻
花钻的过程分为揉面、调糖、擀面、切片、拧成麻花形、炸制、撒芝麻等
步骤。

首先，面粉和适量的水混合揉搓成面团。

这个过程需要花费一定的时间，以使面筋充分发展。

揉面时，可以适量添加食盐，增加面团的弹性和
风味。

接下来，将揉好的面团分成小份，用擀面杖将其擀成薄片。

为了保证
麻花钻的口感，面片的厚度应该足够薄，一般在2-3毫米左右。

然后，将白糖和食盐混合，撒在面片上。

根据个人口味，可以适量调
节白糖和食盐的用量。

这样可以增加麻花钻的味道和口感。

接着，将面片切成长条形，宽度约为1-2厘米。

长条形的面片将通过
下一步的操作，形成麻花钻的特有形状。

然后，将切好的面条一端拉长，双手交叉扭转，形成一根扭曲的面条。

这个过程类似于拧麻花，因此得名麻花钻。

最后，将制作好的麻花钻放入热油中炸制。

炸制的时间一般在2-3分
钟左右，直到麻花钻变得金黄脆香。

炸好后，将麻花钻取出沥油，待温度
降至室温后，撒上适量的芝麻，增加口感和风味。

总结起来，麻花钻的基本结构包括面粉、水、白糖、食盐、花生油和芝麻等原料，通过揉面、调糖、擀面、切片、拧形、炸制和撒芝麻等步骤制作而成。

一、麻花钻结构特点麻花钻是最常用的孔加工刀具，此类钻头的直线型主切削刃较长，两主切削刃由横刃连接，容屑槽为螺旋形（便于排屑），螺旋槽的一部分构成前刀面，前刀面及顶角（2Ø）决定了前角g的大小，因此钻尖前角不仅与螺旋角密切相关，而且受到刃倾角的影响。

麻花钻的结构及几何参数见图1。

D：直径 y：横刃斜角 a：后角 b：螺旋角Ø：顶角 d：钻芯直径 L：工作部分长度图1 麻花钻结构及切削部分示意图横刃斜角y是在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角，y的大小及横刃的长短取决于靠钻芯处的后角和顶角的大小。

当顶角一定时，后角越大，则y越小，横刃越长（一般将y控制在50°～55°范围内）。

二、麻花钻受力分析麻花钻钻削时的受力情况较复杂，主要有工件材料的变形抗力、麻花钻与孔壁和切屑间的摩擦力等。

钻头每个切削刃上都将受到Fx、Fy、Fz三个分力的作用。

图2 麻花钻切削时的受力分析如图2所示，在理想情况下，切削刃受力基本上互相平衡。

其余的力为轴向力和圆周力，圆周力构成扭矩，加工时消耗主要功率。

麻花钻在切削力作用下产生横向弯曲、纵向弯曲及扭转变形，其中扭转变形最为显著。

扭矩主要由主切削刃上的切削力产生。

经有限元分析计算可知，普通钻尖切削刃上的扭矩约占总扭矩的80％，横刃产生的扭矩约占10％。

轴向力主要由横刃产生，普通钻尖横刃上产生的轴向力约占50％～60％，主切削刃上的轴向力约占40％。

图3 钻芯直径d-刚度Do关系曲线以直径D=20mm麻花钻为例，在其它参数不变情况下改变钻芯厚度，从其刚度变化曲线（见图3）可以看出，随着钻芯直径d增加，刚度Do增大，变形量减小。

由此可见，钻芯厚度增加明显增加了麻花钻工作时的轴向力，直接影响刀具切削性能，且刀具刚度的大小对加工几何精度也有影响。

由于普通麻花钻的横刃为大负前角切削，钻削时会发生严重挤压，不仅要产生较大轴向抗力，而且要产生较大扭矩。

对于一些厚钻芯钻头，如抛物线钻头（G钻头）和部分硬质合金钻头（其特点之一是将钻芯厚度由普通麻花钻直径的11％～15％加大到25％～60％）等，其刚性较好，钻孔直线度好，孔径精确，进给量可加大20％。

6.2.2 麻花钻（P101）一、概述 （1）工艺范围钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪孔、锪端面等。

（见P106、表6-1）（2）切削运动①主运动：钻头旋转运动（r/min ） ②进给运动：钻头轴向垂直进给（mm/r ） （3）加工精度 IT13～IT11 Ra12.5～Ra6.3μm 二、麻花钻的组成 1、柄部（莫氏锥孔）主　轴————莫氏锥柄＞（莫氏锥柄）钻夹头（圆柱形）直　柄⎪⎭⎪⎬⎫→→→→≤mm 12d 12mm d ※柄部作用：夹持钻头、连接主轴、传递转矩与轴向力（进给）2、颈部（1）磨削钻头直径时的退刀槽。

（2）打印规格与厂标处。

3、工作部分 （1）导向部分①（两条）螺旋槽⇒容屑；排屑通道。

②（两条）螺旋棱边（刃带）⇒钻头导向；保持圆的孔形。

（2）切削部分切削刃）切削作用（内孔车刀主、主切削刃圆锥面 后刀面螺旋面前刀面：切削刃形成的→⎭⎬⎫≈→→4217→刃带（棱边）→导向（前大后小） 3→副切削刃→修光和导向 8→副后刀面（7） 5：横刃※两个后刀面的交线（一条横刃）。

※切削条件差（V cmin ≈0；F f ↑；Q ↑）。

三、麻花钻的结构参数1、d ：钻头直径，两刃带间的垂直距离。

⎪⎩⎪⎨⎧→→→擦。

减少刃带与孔壁间的摩前大后小）（～倒锥量＞后前mm 10012.005.0d d2、d 0：钻心（两旁为螺旋槽） ※d 0＝0.15d （mm ）※前小后大（钻头轴向刚度↑）→正锥量→10024.1～（mm ） 3、螺旋角ββ：钻头刃带棱边螺旋线展开成的直线（斜边）与钻头轴线的夹角。

（1）主切削刃外径处（A 点）Pr.2tan 1-A πβ＝ 又：P ＝2π.r.tan βAP-钻头螺旋沟导程 （2）主切削刃钻心X 点：A 1x1-X r.tan .2.2tan P .2tan βπππβx r r -=＝ A1-X r.tan tan ββxr ＝（3）⎩⎨⎧↓⇒→↑⇒→→minx x maxA r βββββr 钻心孔　外径处　（4）→β实际上是钻头假定工作平面内的进给前角（γfx =β，见后面讲解）∴⎩⎨⎧↑↑最小、切削最差 钻心处 最大、切削轻快 外径处 fx min fx max fx γβγβγβ四、麻花钻的几何参数 1、基面与切削平面（图6－9） （1）基面P r ：rA C P V A 基面 平面垂直的②且与该点平面在内的轴线点与钻头①过⇒⎭⎬⎫（2）切削平面P sSA rA P P A ⇒⇒⎭⎬⎫并垂直于基面②与主切削刃相切　点 ①过见P11，还有： （3）P o 正交平面 （4）P f 进给平面（5）P p 背平面（复习P11）各点基面均不同。

三尖七刃锐当先、月牙弧槽分两边，侧外刃再开槽，横刃磨低、窄又尖群钻优于其它钻头的原因：标准麻花钻60%的轴向阻力来自横刃，因横刃前角达-60°左右。

“群钻”把麻花钻横刃磨去80%〜90%,并形成两条内刃，内刃前角由-60加大为0°〜-10°从而使轴向阻力减少50%左右，进给感觉特别轻快。

群钻再外直刃上刃磨出月牙槽，从而使分屑更细，排屑更流畅。

钻孔时产生的环行筋，有利于钻头定心，保证钻孔“光”和“圆”。

其钻矩降低30%左右，所以它可以用较大的进给量钻孔。

外刃锋角135°,内刃锋角120°,钻尖高0.06d,使它同时具备优良的钻薄板性能。

由于切削阻力小，定心准、稳，所以特别适合在手电钻上使用。

麻花钻对于机械加工来说, 它是一种常用的钻孔工具。

结构虽然简单, 但要把它真正刃磨好, 也不是一件轻松的事。

关键在于掌握好刃磨的方法和技巧, 方法掌握了,问题就会迎刃而解。

我这里介绍一下对麻花钻的手工刃磨技巧。

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、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、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。

3.2 切削过程的基本规律一、切削力切削力的来源与分解：（1）切削力的来源：变形抗力和摩擦阻力 切削力是所有切削力的合力，为空间交变力。

（2）切削力的几何分力（车削外圆为例）主切削力F c （垂直于基面主运动方向上的分力） 进给力F f （基面内进给方向上的分力） 背向力F p （基面内沿吃刀方向上的分力）总切削力的分解和切削功率： （1）总切削力的分解22222f P C D C F F F F F F ++=+=r F pF D κcos =r FD fFκsin =cf c p F F F F 0.6)~(0.10)7.0~15.0(==（2）切削功率4106⨯=cFc Pc v 单位：kwFc ——切削力，单位：N ；vc ——切削速度，单位：m/min 。

影响切削力的因素：（1）工件材料：材料成分、组织和力削性能是影响切削力的主要因素。

强度、硬度、塑性、韧性越大切削力越大；（2）切削用量：影响最大的是ap ，其次是f ，切削速度νc 最小，Fc 与c 是1：1，f 影响70~80%，νc 影响积屑瘤的存在，有积屑瘤时F 明显减小。

（3）刀具几何角度：γ0增大，刃口锋利、切削变形小，摩擦小，切削力减小；αo 增大、摩擦减小，切削力减小；Kr 增大Fp 减小；正λs ，Fp 减小Ff 增大。

（4）其它因素：切削液使用润滑条件好，切削力减小，刀具磨损后切削力剧增。

二、切削热与切削温度切削热的来源与传散：（1）切削热来源于：切削层材料弹、塑性变形—变形热刀具前、后刀面的摩擦—摩擦热，三个切削变形区是三个主要热源区。

（2）切削热的传散：通过刀具、切屑、工件和周围介质（如：空气、切削液等）散热。

切削温度及其影响因素：（1）切削温度取决于切削热的产生与传热的综合因素，切削温度太高，工件产生热变形，加工精度下降，刀具寿命降低。

（2）影响切削温度的因素：切削用量、工件材料、刀具几何角度、其它条件。

（3）切削量中影响最大的是切削速度νc ，其次是f ， ap 影响最小。