增加麻花鉆的功能

摘要本文分析了麻花鉆的結構特點，綜述了增加麻花鉆的功能的實用方法――刃磨，提高麻花鉆的工作效率。

關鍵詞麻花鉆 構造 刃磨

中圖分類號:TH11文獻標識碼:A

用鉆頭在實心材料上加工出孔稱為鉆孔。鉆孔時，鉆頭裝在鉆床上，依靠鉆頭與工件之間的相對運動來完成切削加工。鉆孔加工可以達到的精度一般是加工要求不高的孔或作為孔的粗加工。在常見鉆孔加工中，麻花鉆是最常用的一種鉆頭，廣泛應用于各工種，鉗工中也經常用麻花鉆來進行鉆削加工。但麻花鉆在鉗工應用中也有一些缺點，克服這些缺點能增加麻花鉆的功能，提高生產效率。在鉗工崗位上工作多年，經過實踐，使我摸索出一套能改變麻花鉆功能的方法，從而提高鉆孔加工的功效。即:鉆孔―擴孔―鉸孔三道工序一次完成。可提高工作效率，具體的方法是麻花鉆刀刃進行修磨。

1 麻花鉆的材料、構造和規格

麻花鉆頭是由刃具廠按統一標準制造成的，其材料主要是碳素工具鋼和高速鋼，在麻花鉆的所用材料里，有通用高速工具鋼(M2，W9，M7，M2AL)，低合金高速工具鋼(4341，4241)，鈷高速工具鋼(M35，M42)，經過熱處理。

麻花鉆頭主要由工作部分、柄部和頸部組成。見圖1

1.1 工作部分

麻花鉆的工作部分由切削部分和導向部分組成。切削部分擔任主要的切削工作。兩條螺旋槽用來形成切削刃，并起排屑和輸送冷卻液的作用。導向部分在切削過程中能保持鉆頭正直的鉆削方向和具有修光孔壁的作用，同時還是切削部分的后備部分。

1.1.1 切削部分

麻花鉆可看成為兩把內孔車刀組成的組合體。如圖2所示。而這兩把內孔車刀必須有一實心部分――鉆心將兩者聯成一個整體。鉆心使兩條主切削刃不能直接相交于軸心處，而相互錯開，使鉆心形成了獨立的切削刃――橫刃。因此麻花鉆的切削部分有兩條主切削刃、兩條副切削刃和一條橫刃。麻花鉆的鉆心直徑取為(0.125~0.15)do(do為鉆頭直徑)。為了提高鉆頭的強度和剛度，把鉆心做成正錐體，鉆心從切削部分向尾部逐漸增大，其增大量每100mm長度上為1.4~2.0mm。

圖2鉆孔與車內孔示意圖

兩條主切削刃在與它們平行的平面上投影的夾角稱為鋒角2Φ，如圖3所示。標準麻花鉆的鋒角2Φ=118°，此時兩條主切削刃呈直線;若磨出的鋒角2Φ>118°，則主切削刃呈凹形;若2Φ<118°，則主切削刃呈凸形。

1.1.2 導向部分

導向部分在鉆孔時起引導作用，也是切削部分的后備部分。

圖3標準麻花鉆的鋒角和螺旋角

導向部分的兩條螺旋槽形成鉆頭的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空間。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外緣的螺旋線展開成直線后與鉆頭軸線之間的夾角，如圖3所示。愈靠近鉆頭中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可獲得較大前角，因而切削輕快，易于排屑，但會削弱切削刃的強度和鉆頭的剛性。

導向部分的棱邊即為鉆頭的副切削刃，其后刀面呈狹窄的圓柱面。標準麻花鉆導向部分直徑向柄部方向逐漸減小，其減小量每100mm長度上為0.03~0.12mm，螺旋角β可減小棱邊與工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角k'γ。

1.2 柄部

柄部是鉆頭的夾持部分，用來偉傳遞鉆孔時所需的扭矩和軸向力。它有直柄和錐柄兩種。直柄所能傳遞的扭矩較小，其鉆頭直徑在13毫米以內;莫氏錐柄可以傳遞較大的扭矩，鉆頭直徑大于13毫米的一般都是用錐柄。錐柄的尾巴用來增加傳遞的扭矩，避免鉆頭在主軸孔或鉆套中打滑，并作為把鉆頭從主軸孔或鉆套中打出之用。

1.3 頸部

頸部為磨制鉆頭時供砂輪退刀之用，一般也用來刻印商標和規格。

2麻花鉆的缺點

(1)橫刃較長，橫刃前角為負值。因此在切削過程中，橫刃處于擠刮狀態，使軸向抗力增大。據試驗，鉆削時50%的軸向抗力和15%的扭矩是由橫刃產生的。同時橫刃長了，定心作用不良，使鉆頭容易發生抖動。

(2)主切削刃上各點的前角大小不一樣，使切削性能不同。靠近鉆心處的前角是一個很大的負值，切削條件下很差，也處于刮削狀態。

(3)鉆頭的棱邊較寬，又沒有副后角，所以靠近切削部分的一段棱邊，與孔壁的摩擦比較嚴重，容易發熱和磨損。

(4)主切削刃外緣處的刀尖角較小，前角很大，刀齒薄弱。而此處的切削速度又最高，故產生的切削熱多，磨損極為嚴重。

(5)主切削刃長，而且全寬參加切削，各點切屑流出的速度相差很大，切屑卷曲成很寬的螺旋卷，所占體積大，容易在螺旋槽內堵塞，排屑不順利，冷卻液也不易加注到切削刃上。

由于麻花鉆存在這些缺點，所以通常要對主要工作鉆的切削部分進行修磨，以改善其切削性能。

3 麻花鉆的刃磨

標準麻花鉆是一種非常普通的鉆孔工具。它結構簡單，刃磨方便，但要把它真正刃磨好，把刃磨方法和技巧掌握好，對初學的職校學生來說，也不是一樣輕松的事。工廠里也有這樣的情況，工作了十幾年的工人，磨不好麻花鉆的也不少。這是什么原因呢?關鍵是方法和技巧。方法掌握了，問題就會迎刃而解。

3.1 頂角的修磨

根據所鉆孔材料的軟硬不同，先磨出適應某種材料的頂角(材料軟、磨麻花鉆的頂角應小于118度，材料硬，麻花鉆的頂角應大于118度)。

3.2 修磨橫刃

修磨橫刃的目的是把橫刃磨短，并使靠近鉆心處的前角增大，修磨后的橫刃長度為原來的1/3―1/5，修磨后形成內刃，從而減小了鉆孔的軸向抗力和擠刮現象，定心作用可大大改善，故提高了鉆孔的精度，保證了鉆孔質量。

3.3 修磨主切削刃

在主切削刃上刃磨出兩個對稱月牙形圓弧刃，使主切削刃分為兩段，上段主切削刃與橫刃形成一個小鉆頭，使切削工件時省力，兩個對稱的月牙形圓弧刃在孔底上切削出一道圓環筋，能夠分屑，同時起著穩定鉆頭的方向的作用，進一步限制了鉆頭的擺動。加強了定心作用，有利于提高進給量和表面粗糙度，改善散熱條件，使切削刃上棱邊交角處的抗磨性提高，延長了鉆頭的使用壽命。

3.4 修磨圓弧刃以下的主切削刃

這一段的主切削刃比上段主切削刃的角度略小2―5度，其目的是實現鉆孔后的擴孔目的，因后段的主切削刃的角度比2前主切削刃小，故進一步提高鉆頭的耐用度，并可減小軸向抗力而有利于加大進給量。

3.5修磨麻花鉆的棱邊

修磨麻花鉆棱邊是在近主切削刃的一段棱邊上修出棱邊長度5―6毫米，并保留棱邊寬度為0.1―0.2毫米，用油石修光棱邊，以減少棱邊對孔壁的摩擦，提高孔壁的粗糙度，從而達到鉸孔的目的。

從以上修磨麻花鉆得到5個步驟可以看出，在對工件進行孔的加工過程中提高功效，降低了刀具的成本，增加了麻花鉆的使用效果，同時保證了孔加工的質量，提高了經濟效應及工作效益。

4 結語

鉆頭使用變鈍后及根據不同的鉆削要求而需要改變鉆頭切削形狀時，需要進行刃磨，鉆頭刃磨的正確與否，對鉆削質量、生產效率以及鉆頭的耐用度有顯著的影響，因此，必須認真掌握好鉆頭的刃磨技術，正確刃磨鉆頭，使鉆頭正常工作，保證生產效率。

參考文獻

[1]鉗工工藝學(第四版)[M].北京:機械工業出版社，2006.

[2]王興民.鉗工工藝學[M].北京:中國勞動社會保障出版社，1998.