钻头

鑽頭

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外文名 ：Twist drills 組成部分： 柄部、頸部和工作部分組成 作用：     鑽孔 材料：    高速工具鋼或硬質合金

鑽頭：又稱麻花鑽，是通過其相對固定軸線的旋轉切削以鑽削工件的圓孔的工具。因其容屑槽成螺旋狀而形似麻花而得名。

螺旋槽有2槽、3槽或更多槽，但以2槽最為常見。

麻花鑽可被夾持在手動、電動的手持式鑽孔工具或鑽床、銑床、車床乃至加工中心上使用。

鑽頭材料一般為高速工具鋼或硬質合金。

結構

麻花鑽由柄部、頸部和工作部分組成。

基本參數

原圖鏈接麻花鑽結構

（1）螺旋角β ：螺旋角是鑽頭螺旋槽上最外圓的螺旋線展開成直線後與鑽頭軸線的夾角。

由於螺旋槽上各點的導程相同，因而鑽頭不同直徑處的螺旋角是不同的，外徑處螺旋角最大，越接近中心螺旋角越小。增大螺旋角則前角增大，有利於排屑，但鑽頭剛度下降。標準麻花鑽的螺旋角為18°～38°。

對於直徑較小的鑽頭，螺旋角應取較小值，以保證鑽頭的剛度。

（2） 前角γOm ：由於麻花鑽的前刀面是螺旋面，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°～-60°。

（3）后角αOm：麻花鑽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m，作與鑽頭軸線平行的直線，該直線繞鑽頭軸心旋轉所形成的圓柱面。

αOm沿主切削刃也是變化的，越接近中心αOm越大。麻花鑽外圓處的后角α，通常取8°～10°，橫刃處后角取20°～25°。這樣能彌補由於鑽頭軸向進給運動而使主切削刃上各點實際工作后角減小所產生的影響，並能與前角變化相適應。

（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。

麻花鑽的基面是過主切削刃選定點包含鑽頭軸線的平面。

由於鑽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。當頂角磨出後，各點主偏角也隨之確定。主偏角和頂角是兩個不同的概念。

（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，有利於散熱和提高刀具耐用度；若鋒角過小，則鑽頭強度減弱，變形增加，扭矩增大，鑽頭易折斷。因此，應根據工件材料的強度和硬度來刃磨合理的鋒角，標準麻花鑽的鋒角2φ為118°

（6）橫刃斜角ψ 橫刃斜角是主切削刃與橫刃在垂直於鑽頭軸線的平面上投影的夾角。

當麻花鑽後刀面磨出後，ψ自然形成。橫刃斜角ψ增大，則橫刃長度和軸向抗力減小。標準麻花鑽的橫刃斜角約為50°～55°。

對加工的影響

（1）麻花鑽的直徑受孔徑的限制，螺旋槽使鑽芯更細，鑽頭剛度低；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，鑽頭容易擺動。因此，鑽出孔的形位誤差較大。

（2） 麻花鑽的前刀面和後刀面都是曲面，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） 鑽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，加工後的表面粗糙度很低。

刃磨方法

「少磨」首先是「不磨」，拿到鑽頭匆匆即磨，肯定是盲目的磨。只有在刃磨前擺放好位置，才能為下一步的「磨好」打實基礎，這一步相當重要。

這裡用四句口訣來指導刃磨過程，效果較好。

口訣一：「刃口擺平輪面靠。」

這是鑽頭與砂輪相對位置的第一步，往往有學生還沒有把刃口擺平就靠在砂輪上開始刃磨了。這樣肯定是磨不好的。這裡的「刃口」是主切削刃，「擺平」是指被刃磨部分的主切削刃處於水平位置。「輪面」是指砂輪的表面。「靠」是慢慢靠攏的意思。此時鑽頭還不能接觸砂輪。

來自百家號

口訣二:「鑽軸斜放出鋒角。」

這裡是指鑽頭軸心線與砂輪表面之間的位置關係。「鋒角」即頂角118°±2o的一半，約為60°這個位置很重要，直接影響鑽頭頂角大小及主切削刃形狀和橫刃斜角。要提示學生記憶常用的一塊30°、60°、90°三角板中60°的角度，學生便於掌握。口訣一和口訣二都是指鑽頭刃磨前的相對位置,二者要統籌兼顧，不要為了擺平刃口而忽略了擺好斜角，或為了擺好斜放軸線而忽略了擺平刃口。在實際操作中往往很會出這些錯誤。此時鑽頭在位置正確的情況下準備接觸砂輪。

口訣三：「由刃向背磨後面。」

這裡是指從鑽頭的刃口開始沿着整個後刀面緩慢刃磨。這樣便於散熱和刃磨。在穩定鞏固口訣一、二的基礎上，此時鑽頭可輕輕接觸砂輪，進行較少量的刃磨，刃磨時要觀察火花的均勻性，要及時調整壓力大小，並注意鑽頭的冷卻。當冷卻後重新開始刃磨時，要繼續擺好口訣一、二的位置，這一點往往在初學時不易掌握，常常會不由自主地改變其位置的正確性。

口訣四：「上下擺動尾別翹。」

這個動作在鑽頭刃磨過程中也很重要,往往有學生在刃磨時把「上下擺動」變成了「上下轉動」，使鑽頭的另一主刀刃被破壞。同時鑽頭的尾部不能高翹於砂輪水平中心線以上，否則會使刃口磨鈍，無法切削。

麻花鑽缺陷

麻花鑽的幾何形狀雖比扁鑽合理，但尚存在着以下缺點：

(1)標準麻花鑽主切削刃上各點處的前角數值內外相差太大。鑽頭外緣處主切削刃的前角約為+30°；而接近鑽心處，前角約為-30°，近鑽心處前角過小，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，達-5 4°～-6 0°，從而將產生很大的軸向力。

(3)與其他類型的切削刀具相比，標準麻花鑽的主切削刃很長，不利於分屑與斷屑。

(4)刃帶處副切削刃的副后角為零值，造成副後刀面與孔壁間的摩擦加大，切削溫度上升，鑽頭外緣轉角處磨損較大，已加工表面粗糙度惡化。

以上缺陷常使麻花鑽磨損快，嚴重影響着鑽孔效率與已加工表面質量的提高。

視頻

麻花鑽的刃磨