模块七 钻孔（课件）《钳工工艺与技能训练》同步精品课堂（机工版·第4版）

模块七 钻孔 钳工工艺与技能训练 机工版第四版 同步精品课堂 1 目录 一、钻孔概述 二、麻花钻 三、钻孔的方法 四、钻孔训练 五、钻孔的安全生产常识 六、巩固练习 素质提升 同步精品课堂 同步精品课堂 一、钻孔概述 1.钻孔的概念：用麻花钻在实体上加工孔的操作称为钻孔。 2.钻孔的特点：钻孔时，由于麻花钻的刚性和精度都较差，加之是深入工件内部加工，散热和排屑都比较困难，故加工精度不高，尺寸公差等级为IT10～IT11，表面粗糙度值为Ra12.5～50μm。钻孔只能加工精度要求不高的孔或作为孔的粗加工。 同步精品课堂 二、麻花钻 1.麻花钻的材料：麻花钻一般用高速钢制成，淬火后硬度达到62～68HRC。 2.麻花钻的构成：麻花钻由柄部、颈部及工作部分组成。图a所示为锥柄麻花钻，图b所示为直柄麻花钻。 同步精品课堂 二、麻花钻 2.麻花钻的构成 麻花钻的棱边是与已加工表面（孔壁）相对的表面，称为副后刀面。 前刀面与后刀面的交线称为主切削刃，两个后刀面的交线称为横刃，前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。 标准麻花钻的切削部分由五刃（两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃）六面（两个前刀面、两个后刀面和两个副后刀面）组成。 同步精品课堂 二、麻花钻 3.麻花钻的规格：麻花钻的规格用其直径表示，常见规格数值如下表所示。 4.50 7.80 10.80 14.80 18.00 21.90 26.50 32.00 37.30 42.50 47.90 4.70 7.90 10.90 14.90 18.30 22.00 26.60 32.50 37.50 42.70 48.00 4.80 8.00 11.00 15.00 18.40 22.30 26.90 32.60 37.60 42.90 48.50 4.90 8.10 11.20 15.10 18.50 22.40 27.00 32.70 37.80 43.00 48.60 5.00 8.20 11.30 15.20 18.60 22.50 27.60 32.90 37.90 43.30 48.70 5.10 8.30 11.40 15.30 18.80 22.60 27.70 33.00 38.00 43.50 48.90 5.20 8.40 11.50 15.40 18.90 22.70 27.80 33.40 38.50 43.80 49.00 5.30 8.50 11.70 15.50 19.00 22.80 27.90 33.50 38.60 44.00 49.50 5.40 8.60 11.80 15.60 19.10 22.90 28.00 33.60 38.70 44.40 49.60 5.50 8.70 11.90 15.70 19.20 23.00 28.10 33.70 38.90 44.50 49.70 5.70 8.80 12.00 15.80 19.30 23.50 28.30 33.80 39.00 44.60 49.90 5.80 8.90 12.10 15.90 19.40 23.60 28.50 33.90 39.20 44.70 50.00 5.90 9.00 12.30 16.00 19.50 23.70 28.60 34.00 39.50 44.80 50.50 6.00 9.10 12.40 16.20 19.60 23.90 28.80 34.40 39.60 44.90 51.00 6.20 9.20 12.50 16.30 19.70 24.00 29.00 34.50 39.70 45.00 52.00 6.30 9.30 12.70 16.40 19.90 24.10 29.20 34.60 39.80 45.10 53.00 6.40 9.40 12.90 16.50 20.00 24.30 29.30 34.80 39.90 45.50 54.00 6.50 9.50 13.00 16.60 20.30 24.50 29.60 35.00 40.00 45.60 55.00 6.60 9.60 13.20 16.70 20.40 24.60 30.00 35.20 40.30 45.70 56.00 6.70 9.70 13.30 16.80 20.50 24.70 30.50 35.50 40.50 45.90 57.00 6.80 9.80 13.50 16.90 20.60 24.80 30.70 35.60 40.80 46.00 58.00 6.90 9.90 13.70 17.00 20.70 24.90 30.80 35.70 41.00 46.20 60.00 7.00 10.00 13.80 17.10 20.80 25.00 30.90 35.80 41.40 46.40 62.00 7.10 10.10 13.90 17.20 20.90 25.30 31.00 35.90 41.50 46.50 65.00 7.20 10.20 14.00 17.30 21.00 25.50 31.30 36.00 41.60 46.70 68.00 7.30 10.30 14.30 17.40 21.20 25.60 31.40 36.50 41.70 46.90 70.00 7.40 10.40 14.40 17.50 21.50 25.90 31.50 36.60 41.90 47.00 72.00 7.50 10.50 14.50 17.60 21.60 26.00 31.60 36.70 42.00 47.50 75.00 7.60 10.60 14.60 17.70 21.70 26.10 31.70 36.80 42.20 47.60 78.00 7.70 10.70 14.70 17.90 21.80 26.40 31.80 37.00 42.40 47.80 80.00 同步精品课堂 二、麻花钻 4.标准麻花钻的切削角度 （1）前角γ。：在主截面内，前刀面与基面之间的夹角称为前角。前角大小决定着切除材料的难易程度和切屑在前刀面上的摩擦阻力大小。前角越大，切削越省力。 （2）后角α。：在柱截面内，后刀面a与切削平面之间的夹角称为后角。 （3）顶角2φ：为了能扎入工件，麻花钻的头部必须呈尖形，因此而形成顶角。顶角又称锋角或钻尖角，是两主切削刃在其平行平面MM上的投影之间的夹角。顶角大小影响主切削刃上轴向力大小，顶角越小，轴向力越小，标准麻花钻顶角2φ=118°±2°。 （4）横刃斜角ψ：横刃斜角是横刃与主切削刃在麻花钻端面内的投影之间的夹角。标准麻花钻的横刃斜角为50°～55°。 同步精品课堂 二、麻花钻 5.麻花钻的缺点 ①横刃较长，横刃处的前角为负值，在切削过程中，横刃处于挤刮状态，使轴向抗力增大，同时钻孔时定心不好，麻花钻容易发生抖动。 ②主切削刃上各点的前角大小不一样，使切削性能不同。靠近钻心处的前角大小是一个很大的负值，切削条件很差，并处于刮削状态。 ③麻花钻的棱边较宽，又没有副后角，所以靠近切削部分的一段棱边与孔壁的摩擦比较严重，容易发热和磨损。 ④主切削刃外缘处的刀尖角较小，前角很大，刀齿薄弱，而此处的切削速度又最高，故产生的切削热最多，磨损极为严重。 ⑤主切削刃长，且全宽参与切削，切削刃各点切屑流出的速度相差很大，切屑卷曲成很宽的螺旋卷，所占体积大，容易在螺旋槽内堵住，排屑不顺利，切削液也不易加注到切削刃上。 同步精品课堂 三、钻孔方法 同步精品课堂 三、钻孔方法 1.划线：根据钻孔的位置尺寸要求，划出孔位的十字中心线，并准确地打上样冲眼，这样可使横刃预先落入样冲眼的锥坑中，钻孔时麻花钻就不易偏离中心。为便于钻孔时检查，可划出检查圆或检查方框。 同步精品课堂 三、钻孔方法 2.工件的装夹：钻孔中的事故大都是由于工件的装夹方法不正确造成的，因此钻孔时要根据工件的不同形状，以及钻削力的大小、钻孔的直径等情况，采用不同的装夹方法进行定位和夹紧，以保证钻孔的质量和安全。 a.平口钳装夹 b.V形铁装夹 c.压板装夹 d.角铁装夹 e.手虎钳装夹 f.自定心卡盘装夹 同步精品课堂 三、钻孔方法 3.麻花钻的装拆 ①直柄麻花钻的装拆：直柄麻花钻使用钻夹头夹持，先将麻花钻柄部塞入钻夹头的三只卡爪内，夹持长度不能小于15mm，然后利用钻夹头钥匙旋转钻夹头外套，使环形螺母带动三只卡爪移动，做夹紧或放松动作。 ②锥柄麻花钻的装拆：锥柄麻花钻钻头用柄部的莫氏锥体直接与钻床主轴连接。连接时，必须将麻花钻锥柄及主轴锥孔擦拭干净，且使矩形舌部的长向与主轴上的腰形孔中心线方向一致，利用加速冲击连接（图a），当麻花钻锥柄小于主轴锥孔时，可加过渡套（图b）连接。为拆卸过渡套内的麻花钻或钻床主轴上的麻花钻，可用斜铁敲入过渡套或钻床主轴上的腰形孔内，斜铁带圆弧的一边要放在上面，利用斜铁斜面的向下分力，使麻花钻与过渡套或钻床主轴分离（图c）。 同步精品课堂 三、钻孔方法 4.钻孔切削用量和切削液的选择 ①切削用量的选择：钻孔时的切削用量是指麻花钻在钻削时的切削速度、进给量和背吃刀量的总称。 钻孔时的切削速度是钻削时麻花钻直径上一点的线速度，单位为m/s。可由下式计算： 式中　 D－麻花钻直径（mm） n－麻花钻的转速（r/min） 选择切削用量的基本原则 在允许范围内，尽量先选较大的进给量，当进给量受到表面粗糙度和麻花钻刚度的限制时，再考虑选较大的切削速度。根据实际经验，用小麻花钻钻孔时，进给量取小些，切削速度取大些，大麻花钻则相反；在软材料上钻孔时，进给量和切削速度均可取得大些，在硬材料上钻孔则相反。 同步精品课堂 三、钻孔方法 4.钻孔切削用量和切削液的选择 ②切削液的选择：在钻削过程中，由于切屑的变形和麻花钻与工件的摩擦所产生的切削热，严重地降低了麻花钻的切削能力，甚至引起麻花钻退火，同时对工件的钻孔质量也有一定的影响。为了提高生产率，延长麻花钻的使用寿命和保证钻孔质量，除采取其他方法以外，在钻孔时注入充分的切削液也是一项重要的措施。 工件材料 切削液 各类结构钢 3%～5%乳化液，7%硫化乳化液 不锈钢、耐热钢 3%肥皂加2%亚麻油水溶液，硫化切削油 纯铜、黄铜、青铜 不用，或用5%～8%乳化液 铸铁 不用，或用5%～8%乳化液，煤油 铝合金 不用，或用5%～8%乳化液，煤油，煤油与菜油的混合油 有机玻璃 5%～8%乳化液，煤油 同步精品课堂 三、钻孔方法 5.钻孔 ①起钻：在钻孔时，先使麻花钻对准钻孔中心起钻出一浅坑，观察钻孔位置是否正确，并要不断校正，使浅坑与检验圆同心或处于检验方框的正中。同时根据试钻情况及时进行调整，以保证钻孔的位置精度。调整方法如下：如偏位较少，可在起钻的同时用力将工件向偏位的反方向推移，达到逐步校正；如偏位较多，可在校正方向上打上几个样冲眼或用錾子錾出几条槽。 同步精品课堂 三、钻孔方法 5.钻孔 ②手动进给操作：当起钻达到钻孔的位置要求后，即可开始正式钻孔。进给时，进给力不可过大，以免钻孔轴线歪斜。 钻小直径或深孔时，进给力要小，并要经常退钻排屑，以免切屑阻塞而扭断麻花钻。钻孔将穿时，应减少轴向进给力，防止麻花钻折断或使工件随着麻花钻转动造成事故。 同步精品课堂 三、钻孔方法 5.钻孔 ③在斜面上钻孔的方法 用普通麻花钻在斜面上钻孔，由于单边受力会使麻花钻偏斜而钻不进工件，一般可采用以下几种方法。 a.先用中心钻钻一个较大的锥度窝后（图a）再钻孔。 b.将钻孔斜面置于水平位置装夹，在孔中心锪一浅窝（图b），然后把工件倾斜装夹，把浅窝钻深一些，最后将工件置于正常位置装夹再钻孔。 c.在斜度较大的斜面上钻孔时，可用与孔径相同的立铣刀先铣一个平面再钻孔（图c）。 同步精品课堂 四、钻孔训练 1.钻孔实训步骤 ①麻花钻的刃磨：按麻花钻刃磨要求进行刃磨练习。 ②钻孔练习：首先练习钻床空车操作并做钻床钻速、主轴头架和工作台升降等的调整练习，然后在实训件上进行划线、钻孔，达到规定要求。 2.钻孔注意事项 1）麻花钻的刃磨技能是钻孔操作的重点和难点之一，必须不断练习，做到刃磨的姿势、动作的规范及麻花钻几何形状和角度的正确。 2）用钻夹头装夹麻花钻时要用钻夹头钥匙，不可用扁铁或锤子敲击，以免损坏钻夹头，影响钻床主轴精度。装夹工件时，必须做好装夹面的清洁工作。 3）钻孔时，手动进给压力应根据麻花钻的工作情况进行控制，在操作时应注意掌握。 4）麻花钻用钝后必须及时修磨锋利。 5）注意操作安全。 6）熟悉钻孔时常出现的问题及其产生的原因（见教材表7-4），以便在练习时加以注意。 同步精品课堂 四、钻孔训练 出现问题 产生原因 孔径大于规定尺寸 麻花钻两切削刃长度不等，高低不一致 钻床主轴径向偏摆或工作台未锁紧，有松动 麻花钻本身弯曲或装夹不好，使麻花钻有过大的径向跳动 孔壁粗糙 麻花钻不锋利 进给量太大 切削液选用不当或供应不足 麻花钻过短、排屑槽堵塞 孔位偏移 工件划线不正确 麻花钻横刃太长，定心不准，起钻偏位而没有校正 孔歪斜 工件上与孔垂直的平面与主轴不垂直或钻床主轴与工作台面不垂直 工件安装时，安装接触面上的切屑未清除干净 工件装夹不牢，钻孔时产生歪斜，或工件有砂眼 进给量过大使麻花钻产生弯曲变形 钻孔呈多角形 麻花钻后角太大 麻花钻两主切削刃长短不一，角度不对称 麻花钻工作部分折断 麻花钻用钝后仍继续钻孔 钻孔时，未经常退钻排屑，使切屑在麻花钻螺旋槽内阻塞 孔将钻通时没有减小进给量 进给量过大 工件未夹紧，钻孔时产生松动 在钻黄铜一类软金属时，麻花钻后角太大，前角没有修磨小，造成扎刀 切削刃迅速磨损或碎裂 切削速度太高 没有根据工件材料硬度来刃磨合适的麻花钻角度 工件表面或内部硬度高或有砂眼 进给量过大 切削液不足 钻孔时的问题及产生原因 同步精品课堂 五、钻孔安全常识 1.钻孔时不能戴手套，衣服袖口必须扎紧，女生戴工作帽时头发不能外露。 2.钻通孔时，必须使麻花钻能通过工作台面上的让刀孔，或者在工件下面垫上垫铁，以免损坏工作台面。 3.在钻孔时，应先空运转试车，待运转平稳后再进行钻孔加工。开动钻床时，应注意钻夹头钥匙或斜铁是否仍在主轴上。 4.工件必须夹紧，一般不可用手直接拿着工件钻孔，防止发生事故。孔将钻穿时，要尽量减少进给力。 5.钻孔时，不能用手、棉纱或嘴吹来清除切屑，必须使用毛刷清除。 6.操作者头部不准与旋转主轴靠得太近，停车时应让主轴自然停止，不可用手制动或反向制动。 7.严禁在主轴旋转时装拆工件，变速、检验工件必须停机进行。 8.在平口钳上夹紧或松开工件时要注意安全，注意避免平口钳掉下砸脚。 9.清洁钻床或加注润滑油时，必须切断电源。 10.使用完毕后，必须将机床外露滑动面及工作台面擦拭干净，并经常检查润滑供油情况。 11.摇臂钻床的摇臂回转范围内不得有障碍物，工作前，摇臂必须夹紧。摇臂和工作台上不得放置其他物品。使用完毕后，应将摇臂降低到最低位置，主轴箱靠近立柱并夹紧。 同步精品课堂 六、巩固练习 素质提升 1.试述麻花钻各组成部分的名称及其作用。 2.标准麻花钻切削角度有哪些？试述其定义方法。 3.标准麻花钻在结构上有哪些缺点？ 4.钻削夹具有哪些？各适用于什么场合？ 5.台式钻床、立式钻床和摇臂钻床的结构和用途有哪些不同？ 感谢观看 $$