钳工基础-钻头与钻孔工艺

钳工基础—钻头与钻孔工艺

一、钻孔

1.钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。

2.钻削的特点钻削的特点是钻头转速高；摩擦严重、散热困难、热量多、切削温度高；切削量大、排屑困难、易产生振动。钻头的刚性和精度都较差，故钻削加工精度低，一般尺寸精度为IT11～IT10，粗糙度为Ra100～25。

3.钻孔设备常用的有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、手电钻等。

二、钻头(麻花钻)

（1）麻花钻头的构造麻花钻由柄部、颈部和工作部分（切削部分和导向部分）组成。麻花钻一般用高速钢W18Cr4V或W9 Cr4V2制成，淬硬后的硬度为HRC62～68。

①柄部是钻头的夹持部分，用于装夹定心和传递扭矩动力。

钻头直径小于12mm时，柄部为圆柱形；钻头直径大于12mm时，柄部一般为莫氏锥度。

②颈部是工作部分和柄部之间的连接部分。用作钻头磨削时砂轮退刀用，并用来刻印商标和规格号等。

③工作部分包括切削部分和导向部分。

切削部分切削部分起主要切削作用。它由前、后刀面、横刃、两主切削刃组成。

导向部分导向部分有两条螺旋形棱边，在切削过程中起导向及减少摩擦的作用。两条对称螺旋槽起排屑和输送切削液作用。在钻头重磨时，导向部分逐渐变为切削部分投入切削工作。

（2）麻花钻头的刃磨

①标准麻花钻的刃磨要求两刃长短一致，顶角对称。

顶角符合要求，通常为118°±2°。获得准确、合适的后角。通常外缘处的后角为10°～14°。横刃斜角为50°～55°。两主切削刃长度以及和钻头轴心线组成的两角要相等。否则在钻孔时都将使钻出的孔扩大或歪斜，同时，由于两主切削刃所受的切削抗力不均衡，造成钻头很快磨损。 两个主后面要刃磨光滑。

②标准麻花钻的刃磨方法两手握法右手握住钻头的头部，左手握住柄部。 钻头与砂轮的相对位置钻头轴心线与砂轮圆柱母线在水平面内的夹角等于钻头顶角的一半，被刃磨部 分的主切削刃处于水平位置。

刃磨动作将主切削刃在略高于砂轮水平中心平面处先接触砂轮。右手缓慢地使钻头绕自己的轴线由下向上转动，同时施加适当的刃磨压力，这样可使整个后面都磨到。左手配合右手作缓慢的同步下压运动，刃磨压力逐渐加大，这样就便于磨出后角，其下压的速度及其幅度随要求的后角大小而变，为保证钻头近中心处磨出较大后角，还应作适当的右移运动。刃磨时两手动作的配合要协调、自然。按此不断反复，两后面经常轮换，直至达到刃磨要求。

钻头冷却钻头刃磨压力不宜过大，并要经常蘸水冷却，防止因过热退火而降低硬度。

③刃磨检验方法钻头的几何角度及两主切削刃的对称等要求，可利用检验样板进行检验。但在刃磨过程中最经常有的还是采用目测的方法。目测检验时，把钻头切削部分向上竖立，两眼平视，由于两主切削刃一前一后会产生视差，往往

感到左刃(前刃)高而右刃（后刃）低，所以要旋转180°后反复看几次，如果结果一样，就说明对称了。钻头外缘处的后角要求，可对外缘处靠近刃口部分的后刀面的倾斜情况来进行直接目测。近中心处的后角要求，可通过控制横刃斜角的合理数值来保证。

三、划线钻孔的方法

（1）钻孔时的工件划线按钻孔的位置尺寸要求，划出孔位的十字中心线，并打上中心冲眼(要求冲眼要小，位置要准)，按孔的大小划出孔的圆周线。对钻直径较大的孔，还应划出几个大小不等的检查圆，以便钻孔时检查和借正钻孔位置。当钻孔的位置尺寸要求较高，为了避免敲击中心冲眼时所产生的偏差，也可直接划出以孔中心线为对称中心的几个大小不等的方格，作为钻孔时的检查线。然后将中心冲眼敲大，以便准确落钻定心。

（2）工件的装夹工件钻孔时，要根据工件的不同形体以及钻削力的大小(或钻孔的直径大小)等情况，采用不同的装夹(定位和夹紧)方法，以保证钻孔的质量和安全。常用的基本装夹方法如下：

①平正的工件可用平口钳装夹装夹时，应使工件表面与钻头垂直。钻直径大于8mm孔时，必须将平口钳用螺栓、压板固定。用虎钳夹持工件钻通孔时，工件底部应垫上垫铁，空出落钻部位，以免钻坏虎钳。

②圆柱形的工件可用V形铁对工件进行装夹装夹时应使钻头轴心线与V形体二斜面的对称平面重合，保证钻出孔的中心线通过工件轴心线。

③异型零件、底面不平或加工基准在侧面的工件，可用角铁进行装夹。由于钻孔时的轴向钻削力作用在角铁安装平面之外，故角铁必须用压板固定在钻床工作台上。

（3）起钻钻孔时，先使钻头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，使起钻浅坑与划线圆同轴。借正方法：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，可在校正方向打上几个中心冲眼或用油槽錾錾出几条槽，以减少此处的钻削阻力，达到校正目的。但无论何种方法，都必须在锥坑外圆小于钻头直径之前完成，这是保证达到钻孔位置精度的重要一环。如果起钻锥坑外圆已经达到孔径，而孔位仍偏移再校正就困难了。

（4）进给操作当起钻达到钻孔的位置要求后，即可压紧工件完成钻孔。手进给时，进给用力不应使钻头产生弯曲现象，以免使钻孔轴线歪斜；钻小直径孔或深孔，进给力要小，并要经常退钻排屑，以免切屑阻塞而扭断钻头，一般在钻深达直径的3倍时，一定要退钻排屑，钻孔将穿时，进给力必须减小，以防进给量突然过大，增大切削抗力，造成钻头折断，或使工件随着钻头转动造成事故。

（5）钻孔时的切削液为了使钻头散热冷却，减少钻削时钻头与工件、切屑之间的摩擦，以及消除粘附在钻头和工件表面上的积屑瘤，从而降低切削抗力，提高钻头寿命和改善加工孔表面的表面质量，钻孔时要加注足够的切削液。钻钢件时，可用3～5％的乳化液，钻铸铁时，一般可不加或用5—8％的乳化液连续加注。

四、钻孔安全注意事项

(1)操作钻床时不可带手套，袖口必须扎紧，女工必须戴工作帽。

(2)用钻夹头装夹钻头时要用钻夹头钥匙，不可用扁铁和手锤敲击，以免损坏夹头和影响钻床主轴精度。工件装夹时，必须做好装夹面的清洁工作。

(3)工件必须夹紧，特别在小工件上钻较大直径孔时装夹必须牢固，孔将钻

穿时，要尽量减小进给力。在使用过程中，工作台面必须保持清洁。

(4)开动钻床前，应检查是否有钻夹头钥匙或斜铁插在钻轴上。使用前必须先空转试车，在机床各机构都能正常工作时才可操作。

(5)钻孔时不可用手和棉纱头或用嘴吹来清除切屑，必须用毛刷清除，钻出长条切屑时，要用钩子钩断后除去。钻通孔时必须使钻头能通过工作台面上的让刀孔，或在工件下面垫上垫铁，以免钻坏工作台面。钻头用钝后必须及时修磨锋利。

(6)操作者的头部不准与旋转着的主轴靠得太近，停车时应让主轴自然停止，不可用手去刹住，也不能用反转制动。

(7)严禁在开车状态下装拆工件。检验工件和变换主轴转速，必须在停车状况下进行。

(8)清洁钻床或加注润滑油时，必须切断电源。

(9)钻床不用时，必须将机床外露滑动面及工作台面擦净，并对各滑动面及各注油孔加注润滑油。