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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 max A 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。
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％。
2麻花钻头钻头的种类很多，如麻花钻、扁钻、深孔钻和中心钻等。
麻花钻头多用髙速钢(W18Cr4V 或W9Cr4V2)制成,淬火后HRC62〜68。
(1)麻花钻的构成：麻花钻由柄部、颈部及工作部分组成(图4-1)。
宜柄麻花钻图4-1麻花钻的结构⑵麻花钻切削部分的构成(图4-2) o主切削刃(3)麻花钻切削部分的几何角度(图4-3) o图4-3麻花钻切削部分的几何角度2为顶角，Yo为前角，Q。
为后角，e为横刃斜角(4)麻花钻切削部分几何角度定义、作用及选择参数(表4-2)。
表4-2麻花钻切削部分几何角度定义、作用及选择参数，名符号定义与作用选择参数顶角2*钻头两主切削刃之间的夹角称为顶角。
它的大小主要影响钻尖的强度、前角和轴向力。
顶角大，钻尖强度大，并可加大前角，但钻削时轴向加工材料顶角钢、铸铁116°〜118°钢锻件120°〜125°镭钢、不锈钢135°〜150°黄铜、青铜130°〜140°紫铜125°〜130°（续表）(5)麻花钻的刃磨要求。
①根据加工材料磨出正确的钻顶角，钻材料为一般中等硬度的钢和铸铁时2d)=116°〜118° o②两条主切削刃与轴线的夹角应磨得相等，否则产生单边切削，也会使孔径扩大, 孔壁粗糙，同时加剧钻头磨损(图4-4a) o图4-4钻头刃磨质量对孔加工的影响a.顶角不对称b.切削刃长度不等③两条主切削刃的长度应磨得相等且成直线，否则钻孔时产生晃动，扩大孔径使孔壁粗糙(图4-4b) o④磨出恰当的后角，以确定正确的横刃斜角。
(6)麻花钻存在的问题及其修磨如表4-3所示。
表4-3麻花钻存在的问题极其修磨（续表）特点及应用主切削刃与陵边的交角（刀尖角匕）太小，容易磨损磨出双重顶修磨顶角角2° = 70°〜75% f.= 0. 2D. 可增大刀尖角& •改善刀尖处的散热条件•适于钻铸铁的较大直径的钻头主切削刃全宽同时参加切削，切屑变形大•切削较困开分屑槽在两个主后刀面［一修磨出错开的分屑槽•或由制造厂在前刀面上开出分屑槽•有利于分屑、排屑•适于钻钢料的大直径钻头（续表）主切削刃主外径处修磨前刀面将主切削刃外径处的前刀面磨去一块•以减小该处的前角，适于大直径钻头加工硬材料时增加主切削刃外径处的强度和避免钻黄铜时“扎刀”特点及应用棱刃无后角引起磨损修磨棱边磨出副后角3 = 6° ~ 8°"=0. 1 ~0・ 3 mm.b可减少棱边与孔壁的摩擦，提高钻头的使用寿命，适于钻较软材料和钻孔精度要求较高的大直径钻头。
一．麻花钻切削部分的几何角度钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为）。
（1）基面和切削平面在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。
①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。
在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。
不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。
由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。
切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。
（2）主切削刃的几何角度（如图7-36所示）①端面刃倾角为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。
钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。
如图7－36所示，其值总是负的。
且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。
②主偏角麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。
由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。
主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。
③前角麻花钻的前角是正交平面内前刀面与基面间的夹角。
由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，如图7－36所示。
前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。
④后角切削刃上任一点的后角，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。
一．麻花钻切削部分的几何角度钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为）。
（1）基面和切削平面在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。
①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。
在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。
不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。
由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。
切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。
（2）主切削刃的几何角度（如图7-36所示）①端面刃倾角为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。
钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。
如图7－36所示，其值总是负的。
且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。
②主偏角麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。
由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。
主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。
③前角麻花钻的前角是正交平面内前刀面与基面间的夹角。
由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，如图7－36所示。
前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。
④后角切削刃上任一点的后角，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。
麻花钻钻孔参数麻花钻是一种常用于建筑、地质勘探和地下工程中的钻进工具，它的使用范围广泛，因此其参数和性能对于工程施工的质量和效率具有重要影响。
本文将从麻花钻的孔径、孔深、转速、进给速度、钻进压力等方面进行详细论述，以供相关专业人士参考。
一、孔径参数麻花钻的孔径是指钻头所能钻取的最大直径，它直接影响着岩石的爆破效果和孔内设备的安装。
孔径的选取需根据具体工程的要求和地质条件来确定，一般会根据岩层的硬度、强度和韧性等因素进行分析。
在一般的建筑工程中，孔径一般在50mm到200mm之间，而在地质勘探和地下工程中，孔径可能会更大一些，达到300mm以上。
二、孔深参数孔深是指麻花钻所能钻取的最大长度，它取决于钻头的结构和材料、钻机的功率和稳定性等因素。
在实际工程中，地下水位、地质构造和岩层的稳定性等都会对孔深的选择产生影响。
一般情况下，普通麻花钻的孔深在10米到100米之间，而一些特殊的超深孔麻花钻则可以达到数百米乃至千米。
三、转速参数麻花钻的转速是指钻杆在工作时的旋转速度，它直接影响着钻进效率和钻头的磨损情况。
一般来说，转速过快容易导致钻头磨损严重，而转速过慢则可能会导致效率低下。
合理选择转速有赖于对地层岩石的了解和对钻机性能的把握，一般来说，转速范围在100rpm 到1000rpm之间。
四、进给速度参数进给速度是指钻杆在钻进时的下压速度，它直接影响着孔壁的稳固性和钻芯的采集情况。
在钻取固体岩石时，进给速度过快可能导致钻头的卡钻和掉屑困难，而进给速度过慢则会增加钻进时间和成本。
通常情况下，麻花钻的进给速度在0.05m/s到0.5m/s之间，具体数值需要根据地层条件和岩石性质来确定。
五、钻进压力参数钻进压力是指在钻进过程中施加在钻头上的力量，它直接影响着岩石的破碎和钻芯的采集情况。
适当的钻进压力可以提高钻进效率，但如果压力过大则容易导致设备和工具的损坏。
在具体工程中，需要根据岩石性质和钻机性能来选择合适的钻进压力。
