钻头各部位名称
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1.0麻花钻1.1麻花钻的结构麻花钻是一种形状较复杂的双刀槽孔加工工具。
1.2麻花钻的组成麻花钻按其功用的不同, 可以分为三部分:(1)钻柄(Shank);(2)钻颈(Neck);(3)钻体(Body)。
~1~钻柄: 钻头上供装夹用的部分, 并用以传递钻孔所需的动力(扭矩和轴向力)。
钻颈: 位于刀体和钻柄之间的过渡部分。
通常用作砂轮退刀用的空刀槽。
钻体: 钻头的工作部分, 由切削部分(即钻尖)和导向部分组成1.3麻花钻的名称与术语(1)前面(Face)螺旋槽靠近切削刃的那部分面。
(2)后面(Flank)在钻尖上与被加工表面相对的面。
有两个后面,每个又可分为第一后面和第二后面。
(3)钻尖(Point)或称钻锋,承担主要的切削任务。
(4)主切削刃(Cutting edge)前面与后面相交成的刃口。
普通麻花钻有两条。
(5)副切削刃前面与刃带的相交线,即刃带边缘刃。
(6)横刃(Chisel edge)两后面相交成的刃口。
(7)横刃转点(Chisel edge corner)主切削刃与横刃相交成的转角交点。
(8)外缘转点(Outer corner)主切削刃与副切削力刃的转角交点。
(9)钻芯尖(Core tip)理论上是麻花钻中心轴在钻尖处的端点,实际当中有偏差。
~2~(10)螺旋槽(Flutes)或称刃沟,钻体上螺旋形沟槽。
作用有:排屑,容屑,切削液流入的通道。
(11)刃瓣(Land)钻体上外缘未切出刃沟的部分。
(12)刃背(Body clearance)刃瓣上低于刃带的外缘表面。
作用:在钻体的外圆上减小直径,以与孔壁形成径向间隙,防止摩擦,提高加工精度,降低切削力(13)刃带(Margin)或称棱边,即钻头的副后面。
(14)后背棱后面与刃背的相交棱线。
(15)后沟棱后面与螺旋槽的相交棱线。
(16)尾根棱(Heel)或称沟背棱,刃瓣上刃背与螺旋槽的相交棱线。
(17)尾根转点(Heel corner)尾根棱、后背棱和后沟棱三棱的汇交点。
全方位解剖钻头钻头的名称专业名称①螺旋角γ:不同型号角度不同,一般10°~40°。
②刃带:主要起导向和挤压的作用。
③刀背:介于刃带与槽之间的部位,但比刃带低,减小且切削力(摩擦力)。
④排屑槽表面:有时是前刀面,切屑流经的面。
⑤钻尖角:刃带与切削刃的交点。
钻头的角度⑥主切削刃:两个主切削刃的夹角为顶角б,真正的切削部位。
⑦后刀面:形成后角α的面。
⑧横刃:连接两个切削楔的部分,它承担50%的切削力(轴向)。
⑨刀背间隙:减少钻头和工件之间的摩擦力。
⑩排屑槽:较大空间,利于排屑。
孔口缺口和毛刺问题?通过减小钻尖角使钻尖顶住工件的宽度和高度进行改善。
较小的钻尖角118°1、径向分力,径向稳定性差。
2、轴向力小。
3、非延展性材料,减小崩碎。
较大的钻尖角135°~140°1、轴向分离大,径向稳定性好。
2、更大的进给能力。
3、软粘性材料,减小飞边。
4、孔的圆度,直径公差和直线度更好。
周边倒角式钻尖1、减小崩碎。
2、具有大钻尖角钻头的优点。
钻头应用问题/措施钻尖磨损原因:1.工件在钻头钻入力作用下工件会向下移动,钻头钻通后弹回。
2.机床刚性不足。
3.钻头材料不够结实。
4.钻头跳动太大。
5.夹持刚性不够,钻头滑动。
措施:1.降低切削速度2.增加进给量3.调整冷却方向(内冷)4.增加一倒角5.检查并调整好钻头的同轴度6.检查后角是否合理崩刃、破损原因:1.钻头的安装振摆,在一个切削刃上的冲击过大造成的。
2.工件的夹紧刚性低,在钻孔切出时发生。
3.进给量过大。
4.切削速度过高。
措施:1.安装振摆调整为0.02mm以下,使钻头的两个刃在平衡的条件下进行钻削加工。
2.降低进给量,减小钻头切出时的冲击。
3.如果是可转位钻头,更换刀片材质。
积屑瘤原因:1.切削材料与工件材料之间的化学反应引起的(含碳量较高的低碳钢)措施:1.改善润滑剂,增加油或添加剂含量。
2.提高切削速度,降低进给率减少接触时间。
5 打孔作業講座時間:1H打孔也就是用钻头在机械零件上穿圆形的孔。
在机械零件上通常需要打孔以便使用螺栓固定,或者用于挑扣。
总之需要打孔的地方非常多。
一般是使用钻床使钻头回转进行加工。
作为使之回转的动力源以下三种。
①用手转动手柄②使用压缩空气转动叶轮③用电力转动电机。
这三种方式中,多在工厂使用的是电钻。
1. 钻床1.1 电气钻头(电气BOOR )电钻的构造如图5-1所示。
基本结构是小型电机安装在轻合金盒子中,通电后使电机回转从而带动钻头转动。
电源开关安装在手柄部位,用右手握住手柄及拉钩,按下拉钩后通电。
钻头的回转数是固定的。
电钻取下电源后,移动方便,可在任何地方进行加工。
但是,其本身体积较小,不能完成直径较大的打孔作业。
使用电钻时,用右手握紧手柄 ,左手支撑本体下部,使电钻回转并能稳定的进行打孔作业。
如果太大力按住工件,可能引起因电钻的振动使工件面打滑、电钻断裂。
正确的做法是电钻钻入工件一部分后再加力。
如果此时加力太大,握住的手柄部分会左右振动,电钻很有可能会折断。
打孔时对准轴心直线作业非常重要。
电钻有如图5-1所示单手操作的小型轻量型电钻,也有与轴相对成丁字形的。
此类电钻需双手紧握手柄按压钻头,本体大,所需按压力也大,因此可以完成直径较大的打孔作业。
一般来说,单手操作的电钻钻头直径8mm 以下的较为常见,最大可以达到13mm 。
(木工用除外)双手操作的电钻,最大可以完成20mm的打孔作业,一般来说12~15mm比较多。
1.2 台式钻床安装在作业台上使用的小型钻床是立式钻床的一种。
电机的回转是通过皮带带动主轴转动。
钻头安装在主轴端面的钻卡上。
转数的变换通过皮带箱中的皮带的变换来进行。
通常有普通高速、中速、低速三种。
(参照图5-2)工件固定在工作台上,通过手柄操作压下钻头进行加工。
工作台可以在支撑柱上任意位置固定。
根据工件的高低,钻头的长短调整。
小型机械的电机马力为1/4马力(200W )的居多,不能加工直径较大的物品。
常用钻头钻具体积表1、常用钻具与套管内容积、排代量2、方钻杆有关数据3、平均井径的计算方法井深:H ,井段1:厚h 1,井径d 1;井段2:厚h 2,井径d 2; 井段3:厚h 3,井径d 3; . . . . . . 井段n:厚h n ,井径d n ; 平均井径:Hd h d h d h d h D nn 2233222211++++=4、钻井液在井内环空间的上返速度上返速度V:式中:Q-泵排量,m 3/s D-井眼直径,m d-钻具外径,m5、流型指数与稠度系数的计算公式流型指数n:稠度系数K:或6、NaCl 溶液的含量及密度)/()(785.022s m d D QV -=300600lg32.3ΦΦ=n )100/()510()1020(2300600ft lb K nn Φ=Φ=)()510(47849.0)1020(47849.0600600Pa K nn Φ=Φ=7、常见物质比重表8、泥浆“SI”单位换算表9、泥浆专用词汇、代号、单位对比表10、常用化合物化学符号和常用处理剂代表符号12、5″钻杆不同排量时泥浆在不同井眼中上返速度(米/秒)13、5″钻杆不同井眼起钻泥浆液面下降表(米)4、加重[降低]1m3泥浆所需重晶石(4.2/g)[或加淡水]用量表(Kg)[m3]915、加重一立方米泥浆所需石灰石粉(2.7g/cm3)用量表(Kg)16、研究泥浆性能的一些数学公式7、有机化合物官能团名称表18钻具数据19、泥浆泵排量计算公式泥浆泵排量:式中:λ——容积系数,按0.8计;S——活塞冲程,cm;n——每分钟冲数;F——缸套面积,cm2;f——拉杆截面积,cm2;m——计算系数:双缸作用泵m=30,三缸作用泵m=20。
泥浆泵的允许泵压:式中:N泵——输入泵的最大功率(马力)×泵的机械效率;)/(1000)2(slmfFnSQ⋅-⋅⋅=λ)(75.0MPaQNP泵泵压=Q——泵最大冲数时的理论排量(升/秒)。
第六章破岩工具及其破岩机理引言石油钻井使用的破岩工具主要有四类:1.牙轮钻头;2.聚晶金刚石钻头;3.单晶金刚石钻头;4.刮刀钻头。
破岩工具不同,其结构、破岩机理不同。
了解和掌握不同破岩工具的结构及其破岩机理,对于破岩工具的选型、结构优化设计、钻井参数的优化及破岩工具应用等都具有重要意义。
第一节牙轮钻头牙轮钻头是石油钻井工程中应用最为广泛的一种钻头。
具有适应地层广,机械钻速高的特点。
牙轮钻头的分类:按牙齿的固定方式分为:镶齿和铣齿(图3.8);按轴承类型分为:滚动轴承和滑动轴承(图3.9);按密封类型分为:橡胶密封和金属密封(图3.10);按牙轮数量分为:单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头(图3.11)。
图3.8镶齿和铣齿牙轮钻头滑动轴承结构滚动轴承结构图3.9滚动轴承和滑动轴承牙轮钻头橡胶密封金属密封图3.10橡胶密封和金属密封三牙轮钻头双牙轮钻头单牙轮钻头图3.11 单牙轮钻头、双牙轮钻头和三牙轮钻头一、牙轮钻头结构一、牙轮钻头的结构图3.12 牙轮钻头结构描述牙轮钻头牙爪(巴掌)牙轮钻头结构可分为以下主要部分描述(图3.12):①接头:钻头上部车有丝扣,供与钻柱连接用;②牙爪(也称巴掌):上接壳体,下带牙轮轴(轴颈);③牙轮与牙齿;④轴承系统;⑤储油密封补偿系统;⑥水力结构:喷嘴数量、尺寸形状、空间结构参数。
一)牙轮及牙齿1.牙轮牙轮是用合金钢经过模锻而制成的锥体(如图3.13) ,牙轮锥面或铣出牙齿(铣齿钻头),或镶装硬质合金齿(镶齿钻头),牙轮内部有轴承跑道及台肩,牙轮外锥面具有两种至多种锥度。
单锥牙轮仅由主锥和背锥组成;复锥牙轮由主锥、副锥和背锥组成,有的有两个副锥(图3.14)。
轴承跑道铣齿镶齿位置图3.13 牙轮结构示意牙轮图3.14 牙轮锥面结构形式2.铣齿铣齿牙轮钻头的牙齿是由牙轮毛坯经铣削加工而成的,主要是楔形齿,齿的结构见图3.15,根据齿位置的不同分为保径齿、内排齿和修边齿。
加工技术浅谈石材钻孔加工工艺刘家瑛(深圳装饰协会,广东深圳538000)石材加工中有许多产品要钻孔加工的,如洗手台面板的水吼孔;石材干挂施工的背栓孔;产品连接加固的钢销孔。
石材产品钻孔是石材加工时的一种附属加工工艺,有其特点,有其自已的加工工艺。
本文就石材钻孔加工工艺作一详述。
钻孔是指用钻头或其它类似工具在石材上加工出孔的操作。
钻孔工作是机械加工中一道重要的加工工 序,也是机器设备零部件加工中不可少的工序。
机器 设备零部件通过钻孔,零部件才能组装成设备。
道理 类似,石材加工中同样存在着钻孔操作,通过钻孔石 材各种产品才可以安全地安装在建筑物上,保证石材 产品与建筑结构体成为一个整体。
这些年石材背栓孔 安装工艺成为石材产品安装中的主要工艺,就是通过 在石材产品背面钻孔,安装螺丝来安装石材产品的。
石材产品钻孔各部位的名称如图1所示。
钻孔起 始部位称孔口,侧部称孔壁,底部称孔底。
钻孔的 直径D简称孔径,孔口直径称开孔口径,孔底直径称 终孔直径。
从孔口至孔底的距离H称钻孔深度,简称 孔深。
钻孔的某一段称孔段。
图2为石材背栓孔产品 图,石材安装中常用的施工图。
(b)石材产品表面孔的俯视图图1石材基本产品上孔的名称1石材产品中孔的形式及作用石材产品中有各种孔的形式,且孔的形式不同时 其作用也不相同。
本文将石材产品中常遇到的一些孔 的形式介绍出来。
1.1安装孔安装孔顾名思义就是用于安装的孔,通过这个孔 用螺丝、码片等金属挂件将石材产品相互连接起来,或将石材产品与建筑体连接成整体。
图3清晰地表示 了安装孔、金属挂件、石材产品之间的安装关系。
1.2连接孔连接孔顾名思义是连接石材产品的孔,也称钢销 孔。
图3中的+5mm的不镑钢销钉孔就是连接孔。
1.3水吼孔水吼孔是水管穿过的孔,通常洗手台面都要钻 水吼孔让水管通过。
图4中上部的35mm孔就是水吼 孔。
《石材》2021年1期.23.加工技术1.4下水孔下水孔顾名思义是用流水的孔。
入门级的钻井专业名称解释1.井深:从转盘面至井底的深度。
2.井身结构:井身结构包括套管的层次和下入深度,以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。
3.方入、方余:在钻进过程中,方钻杆的一部分处在转盘面以下,一部分在转盘面以上,而且随着钻进的进行,转盘面以上的部分不断进入转盘面以下。
方钻杆在转盘面以上的长度称为方余。
方钻杆在转盘面以下的长度叫方入。
4.钻进周期:开钻日期到完钻日期。
5.机械钻速:是衡量纯钻进时间内钻井效率的指标。
行程钻速(m/h)=钻井进尺/纯钻进时间。
6.完井周期:完钻日期至固井后测完声波变密度测井的时间。
7.建井周期:指从钻机搬迁安装到完井为止的全部时间。
8.钻机台月:综合反映投入钻井工作的钻机台数和每台钻机钻井工作时间利用情况的指标。
1台钻机钻井工作时间达到30d或720h就算1个钻机台月。
9.井控:就是采用一定的方法平衡地层孔隙压力,即油气井的压力控制。
10.油气侵:油气侵是指在井底压力大于地层压力的情况下,岩屑中的油气或水经扩散作用侵入钻井液的现象。
11.溢流:井口返出的液量大于泵入量,.或停泵后井口钻井液自动外溢,这种现象称为溢流。
12.井涌:溢流进一步发展,钻井液涌出井口的现象称为井涌。
13.井喷:地层流体(油、气、水)无法控制地涌入井筒喷出转盘面(井口) 2m 以上的现象称为井喷。
14.压井:压井就是溢流发生后在井内重新建立一个钻井液柱来平衡地层压力的工艺。
15.井喷失控:井喷发生后,无法用常规方法控制井口而出现敞喷的现象称为井喷失控。
16.一次井控:井内采用适当的钻井液密度来控制地层孔隙压力,使得没有地层流体进入井内,溢流量为零。
17.二次井控:井内使用的钻井液密度不能平衡地层压力,地层流体进入井内,地面出现溢流。
这时要依靠地面设备和适当的井控技术来处理和排除地层流体的侵入,使井重新恢复压力平衡。
18.三次井控:二次井控失败,溢流量持续增大,发生了地面或地下井喷,且失去了控制。
螺旋线 helix螺纹 screw thread圆柱螺纹 parallel screw thread圆锥螺纹 taper screw thread外螺纹 external thread内螺纹 internal thread单线螺纹 single-start thread多线螺纹 multi-start thread右旋螺纹 right-hand thread左旋螺纹 left-hand thread自攻螺纹 tapping screw thread基本牙型 basic profile牙型角 thread angle牙型半角 half of thread angle公称直径 nominal diameter螺纹大径 major diameter螺纹小径 minor diameter螺纹中径 pitch diameter螺距 pitch螺纹导程 lead螺纹升角 lead angle螺纹牙厚 thread ridge thickness螺纹槽宽 thread groove width螺纹旋合长度 length of thread engagement螺纹接触高度 thread contact height螺距偏差 deviation in pitch螺距累积误差 cumulative error in pitch螺栓 bolt双头螺柱 stud六角头螺栓 hexagon bolt地脚螺栓 foundation boltT形螺栓 T-head bolt , hammer head bolt螺钉 screw紧定螺钉 set screw自攻螺钉 tapping screw吊环螺钉 lifting eye bolt开槽圆柱头螺钉 slotted cheese head screw开槽盘头螺钉 slotted pan head screw开槽沉头螺钉 slotted countersunk (flat) head screw开槽半沉头螺钉 slotted raised countersunk (oval) head screw开槽圆头螺钉 slotted round head screw内六角圆柱头螺钉 hexagon socket head cap head screw内六角沉头螺钉 hexagon socket countersunk head cap head screw 十字槽盘头螺钉 cross recessed pan head screw十字槽沉头螺钉 cross recessed countersunk head screw螺母 nut六角螺母 hexagon nut方螺母 square nut圆螺母 round nut滚花高螺母 knurled nut with collar翼形螺母 wing nut吊环螺母 lifting nut螺纹牙型thread tooth profile三角形螺纹triangular thread矩形螺纹square thread梯形螺纹trapezoidal (acme) thread锯齿形螺纹buttress thread外(阳)螺纹 ext ernal (male) thread内(阴)螺纹 int ernal (female) thread倒角chamfer球头round heads平头flat heads螺尾thread runout退刀(越程)槽undercut车外螺纹external thread lathing车内螺纹internal thread lathing套外螺纹covering external threadtapping钻孔drilling铰孔reaming通孔through hole盲孔blind hole螺纹盲孔blind threaded hole麻花钻twist drill钻头角point angle螺纹终止线thread end line公称直径nominal diameter螺纹大径major diameter螺纹小径 mi nor diameter螺纹中径pitch (effective) diameter牙底root牙顶crest螺距pitch导程lead旋向revolving direction螺纹角thread angle右旋螺纹right hand-thread左旋螺纹left hand-threadclockwise逆时针方向anti-clockwise线数number of starts单线螺纹single-start thread双线螺纹double-start thread多线螺纹multiple thread标准螺纹standard screw非标准螺纹nonstandard screw特殊螺纹special thread粗牙普通螺纹coarse pitch thread细牙普通螺纹fine pitch thread螺纹规格screw size普通(公制)螺纹general (metric) thread管螺纹pipe thread圆柱内管螺纹parallel internal pipe thread圆锥内管螺纹taper internal pipe thread圆柱外管螺纹parallel external pipe thread圆锥外管螺纹taper external pipe thread小螺纹mini thread传动螺纹transmission thread558非密封管螺纹 558 non-sealing pipe thread 558密封管螺纹558 sealing pipe thread608 sealing pipe thread米制锥螺纹metric taper thread自攻螺钉螺纹self-drilling screw thread木螺钉螺纹wooden nail thread气瓶专用螺纹thread for gas tanke螺纹紧固件screw fasteners螺纹旋合长度 length of thread engagement中旋合长度 thread engagement group-normal 螺栓bolt六角头螺栓hexagon head bolt双头螺柱stud有效长度effective length旋入(机件)端metal end露出端(旋螺母端) nut end螺栓联接bolt joint螺柱联接stud joint螺钉联接screw joint螺钉screw紧定螺钉set screw开槽球头螺钉slotted round head screw开槽圆柱头螺钉slotted cheese head screw开槽盘头螺钉slotted pan head screwslotted countersunk screw十字槽沉头螺钉philips countersunk screw内圆柱头六角螺钉 socket cap screw开槽锥端紧定螺钉 slotted cone pointed set screw开槽平端紧定螺slotted flat point set screw开槽长圆柱端紧定螺钉s lotted dog point set screw螺母nut六角螺母hex nut六角薄螺母hexagon thin nut内六角圆螺母castle nut六角开槽螺母hex slotted nutI型六角螺母A级和B级 grade A and grade B of type one hexagon nut 垫圈(片)washer or spacer平垫圈bright washer平垫圈倒角型chamfer bright washer小垫圈small washer大垫圈big washer特大垫圈very big washer-grade弹簧垫圈spring (lock)washer标准型弹簧垫圈standard spring washer轻型弹簧垫圈light type spring washer重型弹簧垫圈heavy type spring washer外舌止动垫圈tab washer轮gear轮毂hub轮辐spoke标准齿轮standard gear渐开线齿轮involute gear直齿圆柱齿轮 spur gear 斜齿轮helical gear锥(伞)齿轮bevel gear人字齿轮herringbone wheel蜗轮worm wheel蜗杆worm相交轴intersecting shaft主动(小齿)轮pinion从动(大齿)轮follower gear齿顶圆addendum circle齿根圆dedendum circle节圆(分度圆)直径 pitch circle diameter节点pitch point齿顶高addendum齿根高dedendum齿高total depth齿厚tooth thickness宽width of space齿距circular pitch齿宽tooth width齿数number of teeth模数module压力角pressure angle销pin圆柱销parallel (dowel) pin圆锥销taper pin开口(尾)销split cotter pin销联接pin joint键key普通平键parallel key圆头普通平键round end parallel key方头普通平键square parallel key单圆头普通平键single round parallel key 半圆键woodruff key钩头楔键gib head(taper)key花键spline键槽key way (slot)键联结key joint弹簧spring簧丝直(线)径wire diameter of spring弹簧外径external diameter弹簧内径internal diameter弹簧中径effective diameter弹簧节距pitch支承圈数number of end coils有效圈数number of active coils总圈数number of total coils自由高度free height弹簧丝展开长度stretched length of wire螺旋压缩弹簧 helical compression spring螺旋拉伸弹簧 helical extension spring螺旋扭转弹簧 helical torsion spring涡卷弹簧turbination spring板簧leaf spring片簧blade spring轴承bearing滚动轴承rolling bearing内圈inner race外圈outer race滚动体rolling element保持架、隔离圈 cage 深沟球轴承deep groove ball bearing推力球轴承thrust ball bearing 圆锥滚子轴承taper roller bearing 上轴瓦top shell下轴瓦bottom shell。
钻头切削部分的组成
钻头的切削部分主要由以下几个部分组成:
1. 切削刃:也称为主刃,是钻头切削的主要部分,通常呈锥形或棱柱形,用于切削工件。
2. 切削唇:也称为主唇,是切削刃的前缘,与工件接触时起到引导和定位的作用。
3. 次切削刃:也称为次刃,位于切削刃的后侧,用于清除切屑和辅助切削。
4. 边角:是切削刃和次切削刃的交界处,其形状和大小对钻头的切削性能有重要影响。
5. 刃前后角:是主唇和边角之间的角度,对钻头的切削性能和寿命有一定影响。
6. 刃间角:是两个相邻切削刃之间的角度,对钻头的切削性能和切削质量有一定影响。
7. 刀尖:是钻头的前端,通常为尖锐的锥形,用于穿过工件表面并开始切削。
以上是钻头切削部分的主要组成部分,不同类型的钻头可能会有不同的切削结构和形状。
鑽頭各部位名稱
一般鑽頭是由鑽柄、鑽身及鑽題等三個主要部份所組成。
鑽柄為夾持或帶動鑽頭的部位,由鑽頸、柄及鑽根等所組成。
鑽身由鑽槽(flute)、鑽邊(margin)、鑽身間隙及鑽腹(web)所組成。
鑽頂由靜點(chisel edge)、鑽唇(切邊)(lip)及鑽唇間隙角(lip clearance)所組成,圖1.1為鑽頭各部位名稱。
1.鑽頂角
鑽頭兩切削邊所夾之角度。
對於鑽頭中心而言,兩切邊各與中心線所夾成之角度應相同。
若兩夾角不同,
則如圖1.2所示,切削時鑽頭切邊易崩裂且鑽削時,引起搖動現象。
鑽頂角是否適當,影響鑽頭性能極大,其角度之大小視所鑽之工件材料而定。
一般鑽削軟鋼、黃銅及多數之金屬材料均採用118°,若鑽削較軟之材料則小於118°,反之較硬之工件材料則大於118°。
圖1.3為鑽頂角度對工作之影響。
如圖1.3所示,在相同直徑、材料、鑽削速度及進刀量之鑽頭,其鑽頂角度不同時,切削狀況之比較。
鑽頂角140°之鑽頭,設其屋屑邊長為W1,切屑厚度為T1。
鑽頂角80°之鑽頭,設其切屑邊長為W2,切屑厚度為T2,則由圖可知T1>T2,即鑽頂角140°所鑽削出之屑較80°者厚。
鑽屑厚者,每鑽除單位體積材料所須
之能量較鑽屑薄者為少,因此對硬金屬之切削時,應選用較大的鑽頂角較為力。
圖中可知W1<W2,因此W2有較長之磨損邊緣,每單位長度上切削力可降低。
鑽頂角80°之偶角為140°,鑽頂角140°之偶角為110°。
故鑽頂角80°之鑽頭可使切邊在偶角部有較大之磨耗抵抗,因此對軟金屬或塑膠之鑽孔加工,宜採較小之鑽頂角。
如圖1.4所示,在各種加工條件相同下,因鑽削之厚度T1>Y2>T3, 即作用於鑽頭之垂直切削力
V3>V2>V1。
因軸方向之分力(進刀力)H1>H2>H3。
故鑽頂角大於118°時,在鑽削時壓入進刀量之力量較大,而水平之切削力較小,於單位體積材料所須能量較小,故適用於較硬之工件材料的切削工作。
鑽頂角小於118°者,壓入進刀之力較小,且鑽頂角之偶角較大,故適於
軟金屬之大量切削。
圖1.5為鑽頂角與切邊形狀之關係。
若鑽頂角為118°時則其切邊成直線狀,所鑽削出來的切屑是與切邊長度一樣大,且沿著溝槽出來。
若鑽頂角小於118°時則其切邊略成凹形曲線,容易咬住工作物而崩裂。
由以上所述可知,不同之工件材其所使用鑽頭的鑽頂角亦不同,一般選用的原則如表1.1所示。
表1.1 工件材料與鑽頂角之選用
一般鋼料紫銅鑄鐵木材、電木工件材料熱處理之鋼及
落鍛品
鑽頂角125°~135°118°100°~118° 90°~110°60°
2.螺旋角
鑽槽螺旋角為形成鑽切楔入的角度,具有增鑽頭的銳利及排屑等作用。
鑽頭性能與螺旋角亦有極密切的關係,螺旋角愈小則所需之扭力矩愈大,螺旋角增大,則切削抵抗力小,容易切削,但排屑不良鑽頭強度降低,影響壽命。
有效螺旋角相當於車刀之後斜角,但有效螺旋角與鑽頭之螺旋槽和工件所構成之角度不同而與鑽頂角有關,如圖1.6所示,鑽頂角愈小則有效螺旋角亦小。
唯有適當的螺旋角才可增加鑽孔之效率,一般銅、鎂及塑膠之螺旋角為35~45度,銅合金為20~25度,而軟及中級鋼料為24~32度,表1.2為一般鑽頭之鑽槽螺旋角與工件材料之關係。
表1.2 一般鑽頭之鑽槽螺旋角
由上述可知,螺旋角將構成相當於車刀之後斜角的功用,且鑽頭之鑽頂角亦直接影響了螺旋角所產生的功用,鑽頂角愈小則有效螺旋角(斜角)亦愈小。
一般而言,鑽削軟金屬材料時,雖然鑽頂角較小,可減小有效螺旋角,但對切削作用而言,此有效螺旋角亦嫌太大。
故鑽削黃銅、青銅等軟金屬材料時,除選擇較小的鑽頂角外,亦可將鑽頭之切邊磨成一小平面,如圖1.7所示,以減小鑽頭之有效螺旋角(斜角)。
3.鑽唇間隙角
鑽頭中切邊與鑽踝面形成之角度,如圖1.8所示。
正常的鑽切操作必須有適當的鑽唇間隙,使切邊能順利進入工件產生切削作用。
一般鑽削鋼料時使用8°~12°,
若軟金屬則大於12°,反之鑽削硬材料時則小於8°。
間隙角太大,則切邊支持力降低,雖然切刄較銳利,但易使切邊鈍化或崩裂。
間隙角太小,則切邊不易切入,造成摩擦,影響鑽削工作。
一般所使用之角度如表1.3所示。
表1.3 鑽唇間隙角之選用
4.靜點
兩圓錐形面在鑽頭頂端相交的線,靜點之中心須與鑽頭軸線同心,於鑽孔時有穩定作用。
若不在同一中心,則鑽頭會產生搖動,易折斷,且所鑽之孔尺寸亦將擴大。
鑽大孔徑時,鑽頭直徑在16mm以上時,宜先鑽導孔,導孔之尺寸略大於靜點。
鑽頭自鑽頂看如圖1.9所示,切邊和靜點所成之角度約為135°。
若Ø=90˚表示無間隙角,則邊不能進入工件產生切削作用,會與工件成摩擦,若壓力再加大則可能折斷鑽頭,若Ø大於135˚則表示間隙角較大,切邊雖較銳利,但易鈍化或崩裂。
鑽頭之靜點太大時,尤其鑽頭使用變短後,靜點將因鑽腹之變化而加大。
為了增加鑽孔的效率及減小鑽頭進刀之推力,則將靜點磨成下列各種形式,如圖1.10所示。
(a)圖之形式為一般常用之輪磨法,因鑽頭靜點太大,將影響鑽削工作,故將鑽頭之鑽腹磨薄,此種方式輪磨簡單,為最常被採用的一種形式,故又稱為標準磨法。
(b)圖所示之形式,此種輪磨法可保持鑽頭先端部之強度,且切屑之排出良好。
(c)圖所示之形式,此種輪磨之鑽頭,用於被切削性不好之工件材料的鑽孔工作。
(d)圖所示之形式,將鑽頭之靜點磨成蝸旋形,使鑽頭有自動尋求中心之功能,且靠近軸心處有較好的切削
作用,減低鑽削之壓力。
但磨成蝸旋形狀之形式較為困
難,需要藉工貝研磨機或特殊砂輪機。
鑽頭靜點之磨法無論採用何種方式,但磨時一定要注意其左右之平衡,否則會因研磨部之左右大小不同,而在鑽削時引起振動,使所鑽之孔徑擴大。
5.切邊
為一銳利之邊,由鑽槽及刀踵面相交而成,為鑽孔時負責主要之鑽切作用。
兩切邊與鑽頭中心軸所夾之角度應相同,且切邊長度應相等。
否則將造成單邊切削、鑽頭易鈍化、切邊易崩裂、擴大孔徑,或鑽削時擺動等等現象。
如圖1.11所示:
圖(a)為一標準鑽頭,兩切邊長度相等,且與中心軸夾角也相等,故切屑流出雙條切屑。
圖(b)中所示,切邊之夾角不相等,則只有一邊有切削作用而成單邊切削,使所鑽之孔變大,且此一切削之邊近速磨蝕,鑽頭壽命縮短,鑽削時,只有單條切屑流出。
圖(c)所示,兩切邊長度不相等,則靜點偏離中心軸,鑽頭在心軸搖動,所鑽之孔亦將擴大,切削時其切屑之狀態如圖所示,切屑流出一邊正常,而另一邊則成
斷續狀。
若鑽削鑄鐵之鑽頭,其切邊應予倒角,如圖1.12所示,以使鑽屑破裂而減輕切邊之負荷,增加鑽頭切邊之壽命。
6.鑽邊
鑽身全長沿鑽槽均有此鑽邊,使鑽頭鑽切時保持對準,而其兩對點間之距離為實際直徑。
7.鑽身間隙
鑽孔時除鑽邊與孔接觸外,其化部份不致產生摩擦,如圖1.13所示。
8.鑽腹
鑽槽間實體之部份,其愈接近鑽柄處愈厚,以增強鑽頭。
故當鑽頭用短時,因鑽腹較大,故靜點隨之加大,使用時常須加以磨薄,圖1.14為鑽頭之鑽腹。
9.鑽柄
夾持鑽頭與帶動鑽頭以從事切削工作。
柄可分為直柄與錐柄二種,使用直柄之鑽頭一般其直徑在13mm以下。
使用錐柄之鑽頭一般均採用莫氏錐度,視鑽頭直徑而有不同號數,如表1.4所示。
表1.4 錐柄鑽頭與莫氏錐度
10.鑽根
使用錐柄之鑽頭,其柄端之處如圖1.15所示。
鑽根維持鑽頭與軸孔間不致產生滑動,用以帶動鑽頭之旋轉。
11.鑽頂
鑽頂由靜點、切邊、鑽踝及鑽唇間隙角所構成鑽頂的形式,即鑽頭先端之形狀。
一般使用之鑽頭其鑽頂角度為118˚。
由於被切削材料之性質及加工形狀不同,不僅需改變鑽頂角,且因加工之需要尚要將鑽頭先端之形狀改變,以增進鑽削效率及刀貝壽命,一般常使用之鑽頂形式如圖1.16所示。