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標準麻花鉆角度作用及特點

導讀(1)螺旋角β:螺旋角是鉆頭螺旋槽上最外圓的螺旋線展開成直線后與鉆頭軸線的夾角。標準麻花鉆的螺旋角范圍在18°至38°之間,對于直徑較小的鉆頭,螺旋角應取較小值以保證鉆頭的剛度。(2)前角γOm:由于麻花鉆的前刀面是螺旋面,主切削刃上各點的前角是不同的。從外圓到中心,前角逐漸減小。刀尖處前角約為30°,靠近橫刃處則為-30°左右。橫刃上的前角為-50°至-60°。(3)后角αOm:麻花鉆主切削刃上選定點的后角,是通過該點柱剖面中的進給后角αOm來表示的。柱剖面是過主切削刃選定點包含鉆頭軸線的平面。αOm沿主切削刃也是變化的,越接近中心αOm越大。麻花鉆外圓處的后角α通常取8°至10°,橫刃處后角取20°至25°。

麻花鉆的主要幾何角度包括:(1)螺旋角β:螺旋角是鉆頭螺旋槽上最外圓的螺旋線展開成直線后與鉆頭軸線的夾角。標準麻花鉆的螺旋角范圍在18°至38°之間,對于直徑較小的鉆頭,螺旋角應取較小值以保證鉆頭的剛度。(2)前角γOm:由于麻花鉆的前刀面是螺旋面,主切削刃上各點的前角是不同的。從外圓到中心,前角逐漸減小。刀尖處前角約為30°,靠近橫刃處則為-30°左右。橫刃上的前角為-50°至-60°。(3)后角αOm:麻花鉆主切削刃上選定點的后角,是通過該點柱剖面中的進給后角αOm來表示的。柱剖面是過主切削刃選定點包含鉆頭軸線的平面。αOm沿主切削刃也是變化的,越接近中心αOm越大。麻花鉆外圓處的后角α通常取8°至10°,橫刃處后角取20°至25°。(4)主偏角κrm:主偏角是主切削刃選定點m的切線在基面投影與進給方向的夾角。由于鉆頭主切削刃不通過軸心線,故主切削刃上各點基面不同,各點的主偏角也不同。(5)鋒角2φ:鋒角是兩主切削刃在與其平行的平面上投影的夾角。較小的鋒角容易切入工件,軸向抗力較小,且使切削刃工作長度增加,切削層公稱厚度減小,有利于散熱和提高刀具耐用度;若鋒角過小,則鉆頭強度減弱,變形增加,扭矩增大,鉆頭易折斷。標準麻花鉆的鋒角2φ為118°。(6)橫刃斜角ψ:橫刃斜角是主切削刃與橫刃在垂直于鉆頭軸線的平面上投影的夾角。當麻花鉆后刀面磨出后,ψ自然形成。標準麻花鉆的橫刃斜角約為50°至55°。麻花鉆的結構特點及其對切削加工的影響包括:(1)麻花鉆的直徑受孔徑的限制,螺旋槽使鉆芯更細,鉆頭剛度低;僅有兩條棱帶導向,孔的軸線容易偏斜;橫刃使定心困難,軸向抗力增大,鉆頭容易擺動。因此,鉆出孔的形位誤差較大。(2)麻花鉆的前刀面和后刀面都是曲面,沿主切削刃各點的前角、后角各不相同,橫刃的前角達-55°。切削條件很差;切削速度沿切削刃的分配不合理,強度最低的刀尖切削速度最大,所以磨損嚴重。因此,加工的孔精度低。(3)鉆頭主切削刃全刃參加切削,刃上各點的切削速度又不相等,容易形成螺旋形切屑,排屑困難。因此切屑與孔壁擠壓摩擦,常常劃傷孔壁,加工后的表面粗糙度很低。操作方法指導刃磨過程,通過四句口訣來確保刃磨質量:口訣一:“刃口擺平輪面靠?!贝_保鉆頭刃磨部分的主切削刃處于水平位置,鉆頭還不能接觸砂輪。口訣二:“鉆軸斜放出鋒角?!便@頭軸心線與砂輪表面之間的位置關系,直接影響鉆頭頂角大小及主切削刃形狀和橫刃斜角??谠E三:“由刃向背磨后面。”從鉆頭的刃口開始沿著整個后刀面緩慢刃磨,便于散熱和刃磨??谠E四:“上下擺動尾別翹。”在鉆頭刃磨過程中,上下擺動鉆頭,但不要轉動,同時確保鉆頭尾部不要高翹于砂輪水平中心線以上。麻花鉆的缺點包括:(1)標準麻花鉆主切削刃上各點處的前角數值內外相差太大,造成切屑變形大,切削阻力大;而近外緣處前角過大,在加工硬材料時,切削刃強度常嫌不足。(2)橫刃嫌長,橫刃的前角是很大的負值,產生很大的軸向力。(3)與其他類型的切削刀具相比,標準麻花鉆的主切削刃很長,不利于分屑與斷屑。(4)刃帶處副切削刃的副后角為零值,造成副后刀面與孔壁間的摩擦加大,切削溫度上升,鉆頭外緣轉角處磨損較大,已加工表面粗糙度惡化。以上缺陷常使麻花鉆磨損快,嚴重影響著鉆孔效率與已加工表面質量的提高。

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