钻削参数

5-1一、引入1、本门课程的总体安排。

2、本篇在这门课中的地位和作用。

二、讲授新课第五章钻削、镗削、铰削与拉削孔是各种机器零件上出现最多的几何表面之一，分为非配合孔和配合孔二大类。

一般孔加工采用钻、扩等加工，有一定要求的孔是在钻、扩基础上进行再进一步的镗、铰等加工。

但不论是何种孔加工都具有以下一些特点：（1）部分孔加工刀具为定尺寸刀具，刀具本身精度会影响孔的加工精度。

（2）孔加工刀具的切削和夹持部分的有关尺寸受被加工孔尺寸的限制，会使刀具的刚性变差。

（3）孔加工时，刀具一般是封闭或半封闭状态下进行工作，对加工质量和刀具耐用度都会产生不利的影响。

宁波技师学院机械技术系《机械制造技术》胡岗主讲5-2 基于以上原因，在机械设计过程中选用孔和轴配合的公差等级时，经常把孔的公差等级定得比轴低一级。

孔加工的方法很多，常用的有钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔等，还有金刚镗、珩磨、研磨、挤压及特种加工孔等方法。

其加工孔直径Φ0.01～Φ1000mm，加工精度可达到IT13～IT5，表面粗糙度Ra12.5～0.006μm；可在金属或非金属材料上加工，也可在普通材料或高硬度材料上加工。

在加工中可根据不同要求，合理进行选择最佳的加工方案，达到加工质量能符合要求。

第一节钻削加工（一）一、概述用钻头作回转运动，并使其与工件作相对轴向进给运动，在实体工件上加工孔的方法称为钻孔；在已有孔的情况下，用扩孔钻对孔径进行再扩大的加工称为扩孔；钻孔与扩孔统称为钻削。

钻削可以在各种钻床上进行，也可以在车床、铣床、镗床和组宁波技师学院机械技术系《机械制造技术》胡岗主讲5-3合机床、加工中心上进行，但大多数情况下，尤其是在大批量下生产时，主要还是在钻床上进行。

二、钻床主要用钻头在工件上加工孔的机床称为钻床。

通常以钻头的回转运动为主运动，钻头的轴向移动为进给运动。

钻床的分类：坐标镗钻床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铣钻床、中心孔钻床等八大类。

第九章钻削加工钻床是加工内孔的机床，是用钻头在实体材料上加工孔,主要用于加工外形复杂，没有对称旋转轴线的工件，如杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔或孔系。

钻孔属粗加工。

·钻削加工的工艺特点（1）钻头在半封闭的状态下进行切削的，切削量大，排屑困难。

（2）摩擦严重，产生热量多，散热困难。

（3）转速高、切削温度高，致使钻头磨损严重。

（4）挤压严重，所需切削力大，容易产生孔壁的冷作硬化。

（5）钻头细而悬伸长，加工时容易产生弯曲和振动。

（6钻孔精度低，尺寸精度为IT13～IT10，表面粗糙度Ra为12.5～6.3μm。

·钻削加工的工艺范围钻削加工的工艺范围较广，在钻床上采用不同的刀具，可以完成钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪埋头孔和锪凸台端面等，如图所示。

在钻床上钻孔精度低，但也可通过钻孔----扩孔----铰孔加工出精度要求很高的孔（IT6～IT8，表面粗糙度为1.6～0.4μm），还可以利用夹具加工有位置要求的孔系。

在钻床上加工时，工件固定不动，刀具作旋转运动（主运动）的同时沿轴向移动（进给运动）。

第一节钻床钻床的主要类型有：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床和中心孔钻床等。

钻床的主参数一般为最大钻孔直径。

一、立式钻床立式钻床是钻床中应用较广的一种，其特点是主轴轴线垂直布置，且位置固定，需调整工件位置，使被加工孔中心线对准刀具的旋转中心线。

由刀具旋转实现主运动，同时沿轴向移动作进给运动。

因此，立式钻床操作不便，生产率不高。

适用于单件小批生产中加工中小型零件。

·立式钻床的传动原理主运动:单速电动机经齿轮分级变速机构传动；主轴旋转方向的变换，靠电动机正反转实现进给运动:主轴随同主轴套筒在主轴箱中作直线移动。

进给量用主轴每转一转时，主轴的轴向移动量来表示二、台钻台式钻床简称台钻，其实质上是一种加工小孔的立式钻床，结构简单小巧，使用灵活方便，适于加工小型零件上的小孔。

钻孔直径一般小于15mm。

切削参数计算公式切削参数计算是机械加工中非常重要的一环，它决定了整个加工过程的效率和质量。

在进行切削参数计算时，需要考虑多个因素，如切削速度、进给速度、切削深度等。

下面我们将介绍一些常用的切削参数计算公式，帮助加工人员更好地确定合适的切削参数。

1.切削速度的计算公式：切削速度是指工件表面上单位时间内被切削刀具切削的长度，通常用m/min 来表示。

切削速度的计算公式为：Vc=π×D×n其中，Vc 为切削速度，单位为m/min；D 为刀具的直径，单位为mm；n 为主轴转速，单位为r/min。

2.进给速度的计算公式：进给速度是指切削刀具在工件上运动的速度，通常用mm/r 来表示。

进给速度的计算公式为：F=f×n其中，F 为进给速度，单位为mm/r；f 为每齿进给量，单位为mm，通常由刀具制造商提供；n 为主轴转速，单位为r/min。

3.切削深度的计算公式：切削深度是指刀具切入工件内部的深度，通常用mm 来表示。

切削深度的计算公式为：ae = ft×n其中，ae 为切削深度，单位为mm；ft 为切削时每齿的切削厚度，单位为mm；n 为主轴转速，单位为r/min。

4.主轴转速的计算公式：主轴转速是指主轴每分钟旋转的圈数，通常用r/min 来表示。

主轴转速的计算公式可以根据切削速度和刀具直径来确定，公式为：n=Vc/(π×D)其中，n 为主轴转速，单位为r/min；Vc 为切削速度，单位为m/min；D 为刀具的直径，单位为mm。

5.铣削切削力的计算公式：铣削切削力是在铣削过程中刀具对工件作用的力，通常用N（牛顿）来表示。

铣削切削力的计算公式为：Ft = Kc×ae×ap×fr其中，Ft 为铣削切削力，单位为N；Kc 为切削力系数；ae 为切削深度，单位为mm；ap 为轴向进给深度，单位为mm；fr 为切削速度，单位为mm/min。

钻削的概念钻削是指用钻头进行机械加工的过程，用于在工件上制造圆孔。

它是现代制造工艺中常见的一种加工方法，广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天、石油勘探等领域。

钻削的基本原理是利用钻头的旋转运动和轴向推进力，将刀具与工件接触并磨削工件。

钻头通常由切削刃和刀体两部分组成，切削刃负责切削工件，刀体则负责传递动力和固定切削刃。

在钻削过程中，切削刃对工件表面施加切削力，将工件上的金属材料削除，形成一个圆孔。

钻削一般分为粗钻、精钻两个过程。

粗钻时，钻削刃快速旋转，以较大的切削速度将大量金属屑削除；而精钻则是以较小的切削速度进行，用于在工件上获得更精确的孔径和表面质量。

钻削的过程涉及到几个重要的参数，包括切削速度、进给速度、切削深度和刀具选型等。

切削速度是指钻头的旋转速度，它决定了钻削的效率和切削力的大小。

进给速度是指钻头在轴向上的推进速度，它影响到切削过程中金属屑的形成和排除。

切削深度是指刀具在每一次钻削过程中进入工件的深度，它根据工件要求和刀具强度来确定。

刀具选型则是根据工件材料和形状，选择合适的钻头类型和尺寸。

钻削过程中，切削刃与工件表面的摩擦会引起热量的产生，这可能导致刀具磨损、工件变形和表面质量下降等问题。

为了解决这些问题，钻削过程中通常需要使用切削液进行冷却和润滑，以降低切削温度、延长刀具寿命、改善切削质量。

钻削的优点是加工精度高，适用于各种材料的加工，如金属、非金属、木材等。

钻削可以制造各种类型的孔，如盲孔、通孔、倒角孔等，并可进行各种类型的表面处理，如车削、镗削、铰削等。

此外，钻削还具有生产效率高、机械加工力度小、工艺稳定可靠等特点。

然而，钻削也有一些局限性。

首先，钻削只能制造圆孔，对于其他形状的孔无法实现。

其次，钻削过程中切削刃容易受到工件表面硬度不均匀、切削力不平衡等因素的影响，导致刀具磨损和加工质量下降。

此外，钻削过程中切削力较大，易产生振动和噪音，对机床和工件都会带来一定的负荷。

综上所述，钻削是一种常见的机械加工方法，具有广泛的应用领域和许多优点。

现如今，技术水平的不断提高,人们生活水平越来越高,深孔枪钻钻头已经被广泛使用,给人们的生活带来了极大的方便。

随着使用深孔枪钻钻头的人越来越多,在市场上,深孔枪钻钻头也越来越多。

现代枪钻的结构型式可分为整体硬质合金式、焊接式和可转位刀片式，加工时不需要使用额外的钻管。

刀具的非切削端有一个供枪钻加工机床使用的标准尺寸驱动柄。

枪钻通常通过一个圆形孔来输送冷却液，但有时为了增大冷却液流量，也可以采用多个冷却液孔或肾形孔。

排屑槽设计为V形槽，从而使冷却液能高效、干净地将切屑冲出孔外，因此枪钻也被称为单槽钻头。

枪钻具有特定的几何形状，其刃形设计使其能获得最佳的切削能力、加工精度以及成屑和排屑效率。

刀具廓形参数包括磨制的外周和钻尖几何形状、冷却液孔形状、刀头长度、钻套形状及位置。

加工车间主要根据工件材料和精度要求来选择枪钻。

许多标准的枪钻几何形状已通过大量试验，确定了其最佳尺寸参数。

当然，车间也可以根据自己的需要定制枪钻。

当所需孔的直径小于50－75mm，深径比（D/d）超过20:1时，最适合采用枪钻加工。

枪钻在深径比高达400:1的情况下仍能保持很高的加工精度。

该工艺可采用3种加工方式：①刀具旋转，工件固定；②工件旋转，刀具固定；③刀具与工件相互反转。

后一种方式特别适合精度要求较高的深孔加工，可以达到0.08mm/m的直线度和Ra0.2μm的表面粗糙度。

对于直径较大的孔，可以先用其他深孔钻削刀具进行钻孔，然后通过二次加工（如铰孔）进一步提高孔的圆度、直线度和表面光洁度。

性能优势与其他钻削加工方法相比，枪钻具有一些性能优势，能够降低生产成本和缩短加工时间。

如前所述，枪钻能通过一次进刀加工出精密深孔。

枪钻的钻套对孔壁具有挤光作用，也有助于提高孔壁表面光洁度，因此往往可以省略二次精加工。

当对深孔的圆度或直线度公差要求严格，或工件材料硬度较高时，枪钻加工也是首选的加工方式，因为枪钻能够达麻花钻难以企及的加工精度。

此外，枪钻的刀头磨损后可以重磨修复，从而可以大大延长刀具的使用寿命。

深孔加工参数计算方式
一、切削速度
Vc（m/min）：切削速度
DC（mm）：钻头直径
Π（3.14）：圆周率
n（min-1）：主轴转速
例：主轴转速1350min-1，钻头直径12。

求切削速度？
答：将π=3.14，DC=12，n=1350代人公式
据此，得出切削速度为50.9m/min
二、主轴进给量
vf（mm/min）：主轴（Z轴）进给速度
fr（mm/rev）：每转进给量
n（min-1）：主轴转速
例：每转进给量为0.2mm/rev，转速为1350min-1，求主轴进给速度
答：代人公式得
由此得出主轴每分钟进给量为270mm/min。

三、孔加工时间
Tc（min）：加工时间
n（min-1）：主轴转速
d（mm）：钻孔深
fr（mm/rev）：每转进给量
i：孔数
例：在SCM440钢上钻Φ15，深30mm的孔。

切削速度为50m/min，每转进给量为0.15 mm/rev，求钻削时间？
答：主轴转速
得11.3秒，即可完成钻削。

枪钻加工原理及参数分析摘要：在金属深孔加工中，排屑及刀具寿命一直是难题，枪钻作为深孔加工的刀具之一，其切削刃参数及断屑排屑能力是影响枪钻使用寿命的主要因素。

本文通过对硬质合金枪钻钻头部分受力、断屑机理以及切削液供给的分析，提出合理的参数，改善枪钻切削条件。

关键词：枪钻断屑切削液枪钻加工系统由深孔钻机、硬质合金枪钻和高压冷却系统组成。

加工时，硬质合金枪钻通过工件自身导孔或导套进入工件，由于枪钻的独特结构，在钻削时能自导向，减少震动。

由于具有高压内冷却系统，枪钻能够连续进给且具有较高的切削速度，无需中途退刀排屑。

冷却液通过内通道到达切削部位，并将切屑带出v形排屑槽，同时能对刀具冷却并在工件切削表面形成润滑膜，降低刀具磨损。

本文主要分析外排屑枪钻的加工参数选择，其适用于加工φ2～φ20mm、长径比大于100、表面粗糙度ra12.5～3.2μm、精度it10～it8级的深孔。

1、硬质合金枪钻的结构硬质合金枪钻由钻头、钻杆、钻杆三部分组成（图1），钻头通常分为整体硬质合金、硬质合金镶片式、切削刃部分焊接cbn刀片整体硬质合金三种系列；钻头有单圆孔、双圆孔和肾形孔三种形式的冷却孔；钻头部分有小倒角，使钻杆外径小于钻头外径0.05～1mm，防止切削时摩擦已加工孔壁。

钻杆一般采用低碳或者低合金无缝钢管轧制成110～120°的v形槽，要求钻杆有足够的强度在小变形下提供钻削所需的扭矩；同时钻杆的有足够的韧性，以便吸收高速旋转所产生的震动。

2、硬质合金枪钻切削原理2.1.1钻头参数枪钻钻头的几何参数如图2所示。

其中α1为外角、α2为内角、α3α4分别为外刃第一、二后角、α5为钻尖后角、α6为内刃后角、α7与α2差值为油隙角、l为外刃宽度、d为钻头外径。

2.1.2受力分析枪钻钻头受力分析图如图3所示。

图3中f1为外刃法相力、f2为内刃法相力、fy1为外刃径向力、fy2为内刃径向力、fx1为外刃轴向力、fx2为内刃轴向力。