浅谈中小型标准麻花钻的刃磨及检验方法

浅谈中小型标准麻花钻的刃磨及检验方法

作者：姜永胜

来源：《职业·下旬》2012年第03期

在金属切削加工中，孔加工是很常见的一种加工工艺技能，工厂中常用的孔加工方法有钻孔、车孔、镗孔、冲孔等，而这之中用标准麻花钻钻孔最为普遍，常见于车工、钳工、钻工等工种的应用中。在这些加工应用中，刃磨标准麻花钻是首先要解决的问题。古人云：工欲善其事，必先利其器。麻花钻刃磨得好坏直接影响加工的质量、加工的效率、钻头的寿命。 在技工学校中，虽然有许多的实训环节，但由于刃磨刀具涉及安全及成本问题，学生练习不多，在教学中缺少有效的反馈，学生在有限的时间内无法可靠地掌握刃磨方法。标准麻花钻的刃磨方法许多工艺书中虽也有讲解，但对刃磨的要求讲解较多，对刃磨的过程及控制分析较少，需要一定的实践积累才能领会。那如何在有限的时间里让初学者尽快掌握刃磨的方法呢？有什么有效措施来保证刃磨质量呢？下面笔者结合本人工作的实际体会谈谈标准麻花钻的刃磨。

一、标准麻花钻几何角度的认识

对麻花钻几何角度的认识是刃磨钻头的第一步，只有理解了，你才知道它的特性、它的要求，才知道怎样去控制它。但在教学过程中，同学们都感到麻花钻的角度不好理解，很难懂，记不住。其实，许多刀具的几何角度的理解都可从车刀上演化而来。而对车刀大家都能很好地理解。麻花钻的结构相当于两把内孔车刀的组合。一把车刀有6个基本角度，而麻花钻主要是四个基本角度，由于麻花钻有螺旋排屑槽的影响，角度值会有一定的变化。下面以60°外圆车刀与标准麻花钻角度作一对比，如图1和表所示。 二、刃磨要求

标准麻花钻的刃磨要求如下：

第一，标准顶角2φ为118°±2°。但实际应用中顶角在100°～140°之间。 第二，外缘外的后角为6°～8°，自外缘向钻心逐渐增大。 第三，横刃斜角为55°，实际刃磨成50°～ 55°。

第四，两主切削刃长度及两个φ角要保证对称相等，否则工件在加工时易抖动，影响加工质量及刀具寿命。这也是刃磨的重点和难点。 三、刃磨方法

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

1.控制钻头与砂轮的相对位置

钻头摆放的高低影响刃磨的用力及后角的控制，在刃磨时钻头主切削刃水平放置，且要略高于砂轮水平中心平面。钻头轴线与砂轮圆柱母线的夹角等于钻头顶角2φ的一半。 2.刃磨动作

在实际应用中，有两种刃磨的方式，一种是主切削刃水平摆正后，使钻头头部绕本身的轴线由下向上转动，同时左手配合右手使钻柄向下运动。为了减小冲击力，首先钻头要轻轻接触砂轮，在转动过程中逐渐加压，使后刀面全都刃磨到以磨出正的后角。需要注意的是，在刃磨时可用右手为一支点，左手作上下摆动，摆动时柄部不能高于主切削所处的高度，否则会磨出负的后角。

需要注意的是，后角的大小，由左手下压的幅度决定，幅度大则后角就大。在刃磨时，还可让钻头在砂轮上作适当的右移平动，以保证钻头近中心的后角。

这种方式对￠5以上的麻花钻容易操作，也便于控制后角和顶角，但对￠5以下的麻花钻，由于钻头小，在操作不熟练时，常会出现主切削刃低于后刀面的情况。这时在刃磨时，可把钻头摆成一定角度。如图2所示，A为10°～30°，然后把钻头直接靠向砂轮进行磨削。在刃磨过程中钻头不转动或只作微小转动。这样也有利磨出正的后角来。

另外一种刃磨方式是：钻头的后刀面先接触砂轮，使钻头头部绕本身的轴线由上向下转动，同时左手配合右手使钻柄向上运动，在转动过程中逐渐减压，这种方式便于观察刃磨过程中产生的火花情况及刃磨的位置，但控制不好极易使主切削刃退火。所以粗磨钻头时可以采用这种方式，但在精磨时还是采用第一种方式为好。 3.钻头刃磨的要诀

要诀是：主刃水平略高轮心，轴线左斜控制顶角，由刃向背刃磨后角，柄部上翘不过主刃。

4.钻头刃磨后的检验

在刃磨过程中检测最常采用的是目测的方法，即把钻头刃磨的部位向上竖立，眼睛平视，观察主切削刃的对称性及角度（顶角、后角、横刃斜角）的控制情况。由于两主切削刃一前一后产生视觉差，往往觉得左刃（前刃）高而右刃低。所以这种方法对初学者来说掌握还有一定难度，需要有一定的经验积累。当然，钻头的几何角度及两主切削刃的对称要求可利用检验样板进行，这在一些工艺书中有所提及，这里就不在论述了。

但这种方法，样板要求较高（大都是自制的），角度单一，对刃磨控制要求就比较高，实际应用上不方便。在钳工实训场地，笔者发现有许多的划线角尺，学生基本不去用它，上面有

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

刻度，能否用它来控制主切削刃的对称性（角度及长度）呢？通过刃磨实践，笔者觉得完全可代替角度样板，而且更方便更实用。其方法如下：

（1）顶角的间接控制。通过A角来保证顶角。测量方法如图2a所示，把钻头水平放置，主切削刃竖直，靠向直角尺的基准面，钻头轴线与主切削刃的夹角（为顶角的一半）和A角之和为直角尺的90°角。A角可通过计算获得。tanA=由标准麻花钻已知A角约为30°，d／2为钻头直径的一半，则只要控制L的长度就可大略控制A角。现以刃磨￠10的钻头为例。 由tanA=得L=tanA×（d／2）=tan30°×(10 ／2)=

由此可见，只要在刃磨两主切削刃时控制L的长度为2.9㎜，就可间接控制A角为30°，也就间接保证了顶角为120°左右的大小了。

（2）主切削刃长度的保证。从图2a所示直角三角形可知，主切削刃、d／2和L为直角三角形的三条边。由直角三角形的勾股定理可知a2+b2=c2，现d／2为已知，则只需控制L的长度就可得主切削刃的长度了。在两主切削刃刃磨时保证L为同长,则可控制主切削刃的对称。

由以上分析可知，通过测量控制L的长度可间接控制主切削刃的对称性（角度和长度），可大致判断顶角的大小。此种方法虽不能严格保证顶角为标准值，但更方便更实用。 （3）横刃平直的控制。横刃的控制工艺书中只提及角度的控制要求，但在实际应用中发现，横刃平直性对钻削的影响也很大，特别是对￠10㎜以上的钻头。如不平直，则起钻时切削力不平衡，工件会产生晃动、窜动，孔不圆，孔口刀痕重，钻头部易磨损。影响孔的加工质量及操作的安全性。所以在刃磨时除了要观察横刃的斜角情况，还要注意横刃的平直性，检测方法如图2b所示。把横刃水平摆正，钻头沿直角尺一边水平靠向直角尺的基准面上，通过透光法来判断。需要注意的事，对于￠5㎜以下的小钻头，由于横刃短，切削力小，平直性对切削影响较小，而且用直角尺观察不便，这时可目测，但重点要保证横刃斜角不能太大。在实践中我们发现，横刃斜角大时，不易钻削，且横刃易磨损，主要是对横刃上某一点来说，横刃斜角增大时，后角减小了。

（4）横刃长度的修磨。标准麻花钻一个主要的缺点是横刃太长，定心不良，且前角为负值，在钻削时为挤刮运动。所以对￠5㎜以上的钻头可通过磨短横刃来确保加工质量及刀具使用寿命。这在工艺书中也多有提及，这里就不再论述了。

以上内容是笔者对实践工作及教学中所碰到的问题的一点浅薄之见，由于能力所限，可能考虑得并不全面，只是希望能起到抛砖引玉的作用，希望能给钻头刃磨的初学者以一定的启迪。钻头刃磨技能是钻孔技能的基础与保证，也是学习中的重点与难点，需要不断地进行刃磨练习，希望每个人都能找到适合自己的方法与技巧。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

参考文献：

[1]侯文祥,逯萍.钳工基本技能训练.北京:机械工业出版社,2008. [2]姜波.钳工工艺学.北京:中国劳动社会保障出版社,2005. [3]王公安.车工工艺学.北京:中国劳动社会保障出版社,2005. （作者单位：衢州市技师学院）