麻花钻的修磨与群钻

群钻的特征和使用性能普通麻花钻受其固有结构的限制，其几何形状存在着某些缺陷。

通过对其切削部分的修磨，可以得到一定改善。

“群钻”就是一种行之有效的修磨形式。

如果采用比普通高速钢性能更好的新型刀具材料，或变革麻花钻的结构，在此基础上再将钻头切削部分修磨成“群钻”钻型，则钻孔效果将进一步提高。

近年来，新刀具材料的研制技术和刀具的制造技术有了很大的发展，故使变革麻花钻的材料和结构成为可能。

此外，随着被钻孔材料和钻孔条件日益多样化，“群钻”的钻型也有了很多发展，形成了一个系列。

由于“群钻”的几何形状比较复杂，对其刃磨技术的进展也作相应报道。

1．新材料的“群钻”过去普通麻花钻一般用普通高速钢W6Mo5Cr4V2或W18Cr4V制造。

他们的硬度为62～64HRC磨成“群钻”后，切削性能的提高受到刀具材料的限制。

超硬高速钢的出现，使刀具切削性能出现了一个飞跃。

国外多用高钴超硬高速钢，美国的M42(110W1．5Mo9．5Cr4VCo8)和瑞典的HSP―15(W9Mo3Cr4V3Co10)是其中的佼佼者。

但它们的含钴量多，达8％～10％，价格昂贵。

国内多用少钴或无钴超硬高速钢，如501(W6Mo5Cr4V2AL)、(Co5Si(W12Mo3Cr4V3Co5Si)、V3N(W12Mo3Cr4V3N)等。

超硬高速钢的常温硬度达67～69HRC，比普通高速钢高出5HRC，高温硬度亦显著提高。

实践证明，用超硬高速钢制成麻花钻，再修磨成“群钻”形式，与普通高速钢“群钻”相比，钻孔效率可提高一倍以上。

目前，国内一些工具厂可根据用户需求，提供超硬高速钢麻花钻。

上述所有的高速钢都是用熔炼方法制造的。

有用粉末冶金工艺制造的高速钢，其性能优于熔炼高速钢。

如用粉末冶金高速钢制成麻花钻，再磨成“群钻”，其钻孔效率可成倍提高。

在高速钢钻头磨成“群钻”后，如在其工作部分表面上用PVD(物理气相沉积)法涂覆TiN薄层可使其切削性能大幅度提高。

群钻的磨削1953年，在北京永定机械厂当钳工的倪志福勇于创新，发明了后来被称为“倪志福钻头”的新型麻花钻。

这种钻头的加工效率比普通麻花钻大大提高，倪志福本人因此成为“劳动模范”并参加了第二次全国青年社会主义建设积极分子大会和全国工业、财贸系统群英会。

“群钻”于1986年获得世界知识产权组织发明金质奖章和奖状。

一.群钻的显著特点：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。

二.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。

航空钻历来是十字刃磨钻型。

改成十字刃磨加月牙槽的多刃尖钻型后，不但可以保留原钻型的切削轻快、排屑顺畅，适合钻多层薄板的优点。

而且定心性和钻孔质量优于传统航空钻。

大螺旋角抛物线槽型深孔钻(又称：蜗杆钻头)刃型为十字刃磨，增加月牙槽后，更有利于分屑、排屑，深孔更不宜偏斜。

三.标准群钻和标准麻花钻的区别标准群钻与标准麻花钻相比较，主要有以下几点不同：(1)标准麻花钻的前角越靠近中心越小，横刃处是负的前角，所以钻削抗力大，不易切削。

标准群钻上磨出的圆弧刃和内刃，使圆弧刃BC段的前角平均增大10°，内刃CD段平均增大25°，所以群钻具有较锋利的切削性能。

(2)标准麻花钻的横刃太钝、太宽，造成很大的钻削力 (尤其是轴向力)，标准群钻将横刃磨尖、磨窄，使钻心处锋利，能起切削作用。

浅谈标准群钻的刃磨方法钻孔时,一般多采用标准麻花钻。

由于钻头本身存在许多缺陷,而且是在半封闭的状态下进行切削的,转速高、切削量大、排屑又很困难,所以孔的加工精度低,尺寸精度达到IT11～IT10,表面粗糙度达到Ra50～Ra12.5。

因此标准麻花钻只能用于加工要求不高或作为孔的粗加工。

对于精度要求高的孔的加工,必须对钻头进行改良,用标准麻花钻修磨标准群钻是一种简易可行的方法。

一、问题的提出2000年9月至11月期间,笔者负责技术学院99级机电专业的钳工中级实训教学工作。

按教学要求,必须使学生掌握一定的钻孔技术,包括钻孔基本操作和标准麻花钻的刃磨等。

要求学生掌握一般的刃磨方法如:顶角、后角及横刃的刃磨;按图样要求用自己修磨的钻头完成钻孔作业。

课题结束后,收集学生工件进行检测、评分,发现钻孔工件普遍存在以下几个问题:一是孔径大于规定尺寸;二是孔壁粗糙,有撕痕现象;三是孔位偏移;四是孔形不圆,呈多角形等。

类似这些问题在以往钳工实训教学、集团公司钳工技能大赛等各种场合也经常出现,但我们一直没有想到彻底解决问题的方法。

二、钻孔精度低的原因分析发现问题后,笔者对钻孔课题进行了总结分析,通过查找相关资料,向有经验的教师请教,并且修磨麻花钻试钻孔,发现影响钻孔精度的因素较多,如钻床精度、划线定位、工件装夹、钻头的刃磨、切削用量的选择及切削液的选用等。

通过比较分析,初步确定造成钻孔精度低的主要因素是标准麻花钻的刃磨问题。

在教学中对标准麻花钻的缺陷认识不足,修磨方法过于简单。

标准麻花钻在实际生产中应用十分广泛,但也有一些缺陷;如横刃较长,定心作用不良,容易使孔钻偏斜;主切削刃上各点的前角大小不一样,靠近横刃处前角为负值,钻头的棱边较宽、副后角为0º,产生严重的挤刮和磨擦;主切削刃全宽参加切削,使切屑卷曲成螺旋卷,排屑困难、摩擦严重使孔壁粗糙等。

针对标准麻花钻存在各种缺陷,必须对钻头进行修磨:修磨横刃(长度为原来的1/3～1/5)、修磨主切削刃、修磨前刀面、修磨分屑槽等。

麻花钻的修磨与群钻课题：麻花钻的修磨群钻教学目标：1、掌握标准麻花钻的缺点2、麻花钻的修磨3、了解群钻的种类、及修磨教学重点：1、麻花钻的修磨2、群钻的结构教学难点：1、麻花钻的修磨2、群钻的结构、修磨教学方法：自学讲授相结合教学内容及步骤：〈复习提问〉1、三个辅助平面的是如何定义的？2、顶角、前角、后角的定义以及对切削性能的影响？〈引入新课〉由预习思考中的问题引入新课……〈讲授新课〉§3.1.2麻花钻的修磨与群钻一：麻花钻的修磨（一）、标准麻花钻的缺点：1、定心不良由于横刃较长,横刃处存在较大的负前角,使横刃在切削时产生挤压和刮削状态,由此产生较大的轴向抗力,这一轴向抗力是使钻头在钻削时产生抖动引起定心不良的主要原因,并且也是引起切削热的主要主要原因。

2、主切削刃上各点的前角大小不同，引起各点切削性能不同。

3、棱边较宽，副后角为零，靠近切削部分的棱边与孔壁之间的磨擦比较严重，容易发热和磨损。

4、切屑宽而卷曲，早成排屑困难。

（二）、麻花钻的修磨1、修磨横刃：修磨横刃时，一方面要磨短横刃，另一方面要增加横刃处的前角，一般直径在5mm以上的钻头均需磨短横刃，使横刃成为原来长度的1/5~~1/3以减少轴向力，提高钻头的定心作用和切削的稳定性。

增加横刃处的前角，目的是使靠近尊心处形成斜角为τ=200~~300的内刃，且内刃处的前角γ0τ=00~~-150以改善其切削性能。

2、修磨主切削刃：将主切削刃磨处第二顶角2φ目的是增加切削刃的总长，增大刀尖角ε，从而增加刀齿的强度，改善散热条件提高切削刃与棱边交角处的抗磨性。

3、修磨棱边：在靠近主切削刃的一段棱边上，磨出副后角α0=60~~80并使棱边宽度成为原来的1/3~~1/2，目的是减少棱边对孔壁的磨擦，提高钻头的耐用度。

4、修磨前刀面把主切削刃和副切削刃交角前刀面磨去一块，以减少该处的前角。

目的是在钻削硬材料时可提高刀齿的强度。

5、修磨分屑槽：直径大于15mm的麻花钻，可以在钻头的两个后刀面上磨出几条相互错开的分屑槽。

刀具：群钻将标準麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头。

群钻是中国人倪志福於1953年创造的﹐原名倪志福钻头﹐后经本人倡议改名为“群钻”﹐寓群眾参予改进和完善之意。

标準麻花钻的切削部分由两条主切削刃和一条横刃构成﹐最主要的缺点是横刃和钻心处的负前角大﹐切削条件不利。

群钻是把标準麻花钻的切削部分磨出两条对称的月牙槽﹐形成圆弧刃﹐并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃。

这样﹐加上横刃和原来的两条外直刃﹐就将标準麻花钻的“一尖三刃”磨成了“三尖七刃”(见图群钻的几何形状 )。

修磨后钻尖高度降低﹐横刃长度缩短﹐圆弧刃﹑内直刃和横刃处的前角均比标準麻花钻相应处大。

因此﹐用群钻钻削钢件时﹐轴向力和扭矩分别比标準麻花钻降低30～50％和10～30％﹐切削时產生的热量显著减少。

标準麻花钻钻削钢件时形成较宽的螺旋形带状切屑﹐不利於排屑和冷却。

群钻由於有月牙槽﹐有利於断屑﹑排屑和切削液进入切削区﹐进一步减小了切削力和降低切削热。

由於以上原因﹐刀具寿命(见金属切削原理)可比标準麻花钻提高2～3倍﹐或生產率提高 2倍以上。

群钻的三个尖顶﹐可改善钻削时的定心性﹐提高钻孔精度。

为了钻削铸铁﹑紫铜﹑黄铜﹑不锈钢﹑铝合金和鈦合金等各种不同性质的材料﹐群钻又有多种变型﹐但“月牙槽”和“窄横刃”仍是各种群钻的基本特点。

滚刀刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具﹐用於按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。

根据用途的不同﹐滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。

齿轮滚刀常用的加工外嚙合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。

加工时﹐滚刀相当於一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当於另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间嚙合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。

常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的﹐在大量生產中﹐为了提高生產效率也常採用多头滚刀。

单头滚刀转一转﹐齿轮绕本身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。

标准麻花钻的修磨方法
麻花钻是一种常用的金属加工刀具，广泛应用于机械加工、汽车制造、航空航
天等领域。

然而，由于长时间使用和不当操作，麻花钻往往会出现磨损、变形等问题，影响加工质量和效率。

因此，正确的修磨方法对于延长麻花钻的使用寿命、提高加工质量至关重要。

首先，我们需要准备一些必要的工具，包括磨床、砂轮、砂轮架、卡盘等。

在
进行修磨之前，需要对麻花钻进行仔细的检查，确保没有明显的裂纹、变形等缺陷。

接下来，我们可以按照以下步骤进行修磨：
第一步，修整刃部。

将麻花钻夹紧在卡盘上，通过砂轮架将刃部修整成所需的
形状和角度。

在修整刃部时，需要注意保持刃部的对称性和平整度，避免出现刃部不均匀、刃口不锐利等问题。

第二步，修磨刃口。

使用合适的砂轮对麻花钻的刃口进行修磨，确保刃口的锋
利度和光洁度。

在修磨刃口时，需要控制好修磨的力度和速度，避免过度修磨导致刃口变钝或者产生裂纹。

第三步，清洁和涂抹。

修磨完成后，需要用清洁剂将麻花钻进行清洁，去除表
面的金属屑和油污。

然后，可以在刃部和刃口上涂抹一层薄薄的润滑油，以防止麻花钻在使用过程中产生过多的摩擦和磨损。

最后，进行质量检验。

修磨完成后，需要对麻花钻进行质量检验，包括刃部的
形状和角度、刃口的锋利度和光洁度等方面。

只有通过了质量检验，麻花钻才能够重新投入使用。

总之，标准麻花钻的修磨方法是一项需要技术和经验的工作。

通过正确的修磨
方法，可以有效地延长麻花钻的使用寿命，提高加工质量和效率。

希望本文所述的修磨方法对于大家有所帮助。