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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°。
钻削用各种钻头进行钻孔、扩孔或锪孔的切削加工。
钻孔是用麻花钻、扁钻或中心孔钻等在实体材料上钻削通孔或盲孔。
扩孔是用扩孔钻扩大工件上预制孔的孔径。
锪孔是用锪孔钻在预制孔的一端加工沉孔、锥孔、局部平面或球面等，以便安装紧固件。
钻削方式主要有两种：①工件不动，钻头作旋转运动和轴向进给，这种方式一般在钻床、镗床、加工中心或组合机床上应用；②工件旋转，钻头仅作轴向进给，这种方式一般在车床或深孔钻床上应用。
麻花钻的钻孔孔径范围为0.05～100mm ，采用扁钻可达125mm 。
对于孔径大于100mm 的孔，一般先加工出孔径较小的预制孔(或预留铸造孔)，而后再将孔径镗削到规定尺寸。
钻削时，钻削速度v 是钻头外径的圆周速度(米/分)；进给量f 是钻头(或工件)每转钻入孔中的轴向移动距离(mm/r)。
图2是麻花钻的钻削要素，由于麻花钻有两个刀齿，故每齿进给量a f =f /2(mm/齿)。
切削深度a p 有两种：钻孔时按钻头直径d 的一半计算；扩孔时按(d -d 0)/2计算，其中d 0为预制孔直径。
每个刀齿切下的切屑厚度a 0=a fsin K r ，单位为mm 。
式中K r 为钻头顶角的一半。
使用高速钢麻花钻钻削钢铁材料时，钻削速度常取16～40米/分，用硬质合金钻头钻孔时速度可提高1倍。
钻削过程中，麻花钻头有两条主切削刃和一条横刃，俗称“一尖(钻心尖)三刃”，参与切削工作，它是在横刃严重受挤和排屑不利的半封闭状态下工作，所以加工的条件比车削或其他切削方法更为复杂和困难，加工精度较低，表面较粗糙。
钻削钢铁材料的精度一般为I T13～10，表面粗糙度为R a 20～1.25µm，扩孔精度可达IT10～9，表面粗糙度为R a 10～0.63µm。
钻削加工的质量和效率很大程度上决定于钻头切削刃的形状。
在生产中往往用修磨的方法改变麻花钻头切削刃的形状和角度以减少切削阻力，提高钻削性能，中国的群钻就是采用这种方法创制出来的。
第七章套筒类零件加工工艺及常用工艺装备一、填空题1．在钻床上钻孔，单件小批生产或加工要求低的工件常用____________法安装，大批量钻孔或工件位置精度要求较高时，宜用____________安装工件钻孔。
2．在车床上钻孔，工件常安装在____________或____________内，麻花钻安装在车床的____________内。
钻孔前，首先进行____________，然后进行钻中心孔，再将孔钻出。
3．当孔径大于___________mm时，一般需要安排扩孔工序。
与钻孔相比，扩孔钻的中心不切削，横刃____________，容屑槽浅，钻芯____________，切削深度也大大____________，改善了加工条件。
故扩孔的进给量较钻孔____________ 。
而切削深度较钻____________孔。
4．标准麻花钻切削刃上各点前角是变化的。
从外缘到钻心，前角由____________逐渐变____________，直至____________。
5．铰刀的种类按使用方式可分为____________铰刀和____________铰刀;按铰孔形状分为____________铰刀和____________铰刀;按结构分为____________铰刀和____________铰刀。
6．零件内圆表面磨削方法有__________、__________及__________三种，当磨削孔和孔内台肩面可使用__________砂轮。
7．孔常用的精加工方法有__________、__________、__________、__________等。
8．研磨实际上包含了__________和__________的综合作用。
9．圆孔拉刀结构由__________、颈部、过渡锥、__________、__________、__________、后导部组成。
10．孔内键槽在单件小批生产时宜用__________方法加工。
钻孔与钻头知识点总结一、钻孔的分类1. 按照用途分类：（1）岩石钻孔：主要用于开采矿山、建筑工程、地质勘探等领域。
（2）地层钻孔：主要用于取芯取样、岩土勘探、地质探测等领域。
（3）深孔钻孔：主要用于石油钻采、大型地下工程等领域。
2. 按照施工方式分类：（1）手工钻孔：使用手持电钻或手动扭把进行操作，适用于小型施工现场。
（2）机械钻孔：使用钻机或钻头进行操作，适用于大型施工现场。
二、钻头的结构和分类1. 结构（1）刀具部分：用于切削岩石或地层。
（2）连接部分：连接刀具和钻杆。
（3）导向部分：用于控制钻孔方向。
（4）冷却部分：用于冷却刀具和钻孔。
2. 分类（1）按照刀具类型：有牙式钻头、PDC钻头、钢牙钻头等。
（2）按照用途：有岩石钻头、地层钻头、岩土钻头等。
（3）按照钻头直径：有直径固定型钻头、可调直径型钻头等。
三、钻孔工艺流程1. 钻孔前的准备工作（1）测量标定孔位：确定需要钻孔的位置和方向。
（2）清理孔口和排除杂物：清理孔口周围的杂物，以便进行下一步的工作。
（3）安装固定夹具：根据需要，在孔口周围安装固定夹具，确保钻孔的稳定性。
2. 钻孔工作（1）选择合适的钻头：根据地层岩性、孔径等要求选择合适的钻头。
（2）安装钻杆：将合适数量的钻杆安装在钻机上，并连接好钻头。
（3）开始钻孔：根据需求开动钻机，开始进行钻孔作业。
（4）监控孔深和孔径：做好孔深和孔径的监控记录，确保符合设计要求。
3. 钻孔后的处理（1）取芯取样：如有需要，进行地层的取芯取样工作。
（2）清理孔壁：清洗孔壁，排出孔内泥浆和碎屑。
（3）测量孔径和孔深：测量孔径和孔深数据，记录在施工日志中。
四、在工程施工中的应用1. 土木工程（1）基础开挖：在地基基础工程中，需要进行孔洞开挖和岩土钻孔工作。
（2）桥梁隧道：在桥梁和隧道工程中，常需要进行深孔钻孔和取芯取样。
（3）地下管道：在地下管道敷设工程中，需要进行地层钻孔和取芯取样工作。
2. 石油勘探（1）钻井作业：在石油勘探和钻采过程中，需要进行深孔钻孔和取芯取样。
钻头与钻削加工最近在德国金属加工行业所做的一项调查表明，钻削加工是机械加工车间耗时最多的工序。
事实上，在所有的加工工时中，有36％消耗在孔加工操作上。
与此对应的是，车削加工耗时为25％，铣削加工耗时为26％。
因此，采用高性能整体硬质合金钻头取代高速钢和普通硬质合金钻头，能够大幅度减少钻削加工所需的工时，从而降低孔加工成本。
过去几年来，切削加工参数（尤其是切削速度）在不断提高，特别是高性能整体硬质合金钻头的切削速度提高明显。
20年前，整体硬质合金钻头的典型切削速度为60～80m/min。
如今，在机床能够提供足够的功率、稳定性和冷却液输送能力的条件下，采用200m/min的切削速度钻削钢件已不足为奇。
尽管如此，与车削或铣削加工的一般切削速度相比，钻削加工在加工效率上还有很大的提高潜力。
整体硬质合金钻头对于基体的韧性要求很高，而钻头的磨损在可控和均匀稳定的情况下是可以接受的。
因此，典型的钻削刀具牌号比车削或铣削刀具含有更多的钴元素。
钻头材质通常采用微细晶粒硬质合金，以提高切削刃强度，确保均匀磨损而不发生崩刃。
用硬质合金钻头加工时通常要使用水基切削液，因此切削刃处的温度并不太高，但要求钻头具有抗热冲击性。
性能最佳的钻头牌号是典型的纯碳化钨材料，而无需大量添加碳化钽或碳化钛。
对于整体硬质合金钻头而言，涂层必须发挥比仅仅提高表面硬度和耐磨性更大的作用。
涂层必须在刀具与工件材料之间提供隔热层并保持化学惰性；必须将工件材料与涂层之间的粘结作用降至最低以减小摩擦；涂层表面必须尽可能光滑；此外，麻花钻的涂层还必须具有抗裂纹扩散能力。
钻削加工的动力学特性可能会引起微裂纹，为了保持刀具寿命，就必须阻止裂纹扩散。
通过选择正确的涂层工艺和生成适当的涂层显微结构，可使涂层材料处于压应力状态下，从而大幅度延长刀具寿命。
采用多层涂层可以获得良好的使用效果。
多层涂层能阻止微裂纹在各层涂层之间扩散，即使有个别涂层出现损坏和剥落，其它的涂层仍可对硬质合金基体起到保护作用。
