?(1)基面Pr與切削平面Ps
1)基面:主切削刃上任意點(diǎn)的基面,即通過(guò)該點(diǎn),垂直于該點(diǎn)切削速度方向的平面。主切削刃上各點(diǎn)因其切削速度方向不同,基面位置也不同(見(jiàn)圖1a)。不難看出,基面總是包含鉆頭軸線的平面。
2)切削平面:主切削刃上任意點(diǎn)的切削平面,是包含該點(diǎn)切削速度方向,而又切于該點(diǎn)加工表面的平面。同樣,由于主切削刃上各點(diǎn)的切削速度方向不同,切削平面位置也不同。圖1b所示為鉆頭切削部分最外緣A點(diǎn)的基面與切削平面。
圖1 麻花鉆的基面與切削平面
a)基面 b)切削平面
(2)螺旋角β 鉆頭刃帶棱邊螺旋線展開(kāi)成直線后與鉆頭軸線的夾角,它相當(dāng)于副切削刃刃傾角,如圖2所示。
tanβ=πd/P
式中 P——螺旋槽導(dǎo)程,mm;
d——鉆頭外徑,mm。
麻花鉆螺旋角一般為25°~32°。增大螺旋角有利于排屑,能獲得較大前角,使切削輕快,但鉆頭剛性變差。小直徑鉆頭,為提高鉆頭剛性,螺旋角β可取小一些。鉆軟材料、鋁合金時(shí),為改善排屑效果,β角可取大一些。圖2中βx為切削刃上x點(diǎn)的螺旋角,rx為該點(diǎn)到中心的距離。
圖2 麻花鉆的螺旋角和頂角
(3)頂角2? 它是兩主切削刃在其平行的平面上投影的夾角(見(jiàn)圖2),頂角越小,主切削刃越長(zhǎng),切削寬度增加,軸向力減小,對(duì)鉆頭的軸向穩(wěn)定性有效。但減少頂角會(huì)使鉆尖強(qiáng)度減弱,切屑變形增大,導(dǎo)致扭矩的增加。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角2?約為118°。
(4)刃傾角λs與端面刃傾角λt 由于麻花鉆的主削刃不通過(guò)鉆頭軸線,從而形成刃傾角λs。它是在切削平面內(nèi)主切削刃與基面之間的夾角,因?yàn)橹髑邢魅猩细鼽c(diǎn)基面與切削平面位置不同,因此刃傾角也是變化的。圖3的Ps向視圖中表示出主切削刃上最外緣處的刃傾角。
麻花鉆主切削刃上任意點(diǎn)的端面刃傾角λt,是該點(diǎn)的基面與主切削刃在端面投影中的夾角。由于主切削刃上各點(diǎn)的基面不同,因此各點(diǎn)的端面刃傾角也不相等,外緣處最小,越接近鉆芯越大。
(5)主偏角 麻花鉆主切削刃上某點(diǎn)的主偏角是該點(diǎn)基面上主切削刃的投影與鉆頭進(jìn)給方向之間的夾角。由于主切削刃上各點(diǎn)的基面不同,各點(diǎn)的主偏角也隨之改變。主切削刃上各點(diǎn)的主偏角是變化的,外緣處大,鉆心處小。
(6)前角γo 麻花鉆主切削刃上任意一點(diǎn)y的前角γoy是在主剖面(圖3中Poy-Poy剖面)測(cè)量的前面與基面之間的夾角,前角是由螺旋角形成的。麻花鉆主切削刃各點(diǎn)前角變化很大,從外緣到鉆芯,前角由30°減到-30°。
圖3 麻花鉆的刃傾角、主偏角和前角
(7)后角αf 麻花鉆主切削刃上任意一點(diǎn)y的后角αfy是在以鉆頭軸線為軸心線的圓柱面的切平面上測(cè)量的,如圖4所示。這是由于主切削刃在進(jìn)行切削時(shí)做圓周運(yùn)動(dòng),進(jìn)給后角能夠反映鉆頭后面與加工表面之間的摩擦關(guān)系,同時(shí)也方便測(cè)量。
圖4 麻花鉆的后角
(8)橫刃角度 橫刃是兩個(gè)主后面的相交線(見(jiàn)圖5)。bψ為橫刃長(zhǎng)度;在端面投影上,橫刃與主切削刃之間的夾角為橫刃斜角ψ,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的橫刃斜角ψ=50°~55°。當(dāng)后角磨得偏大時(shí),橫刃斜角減小,橫刃長(zhǎng)度增大。因此,在刃磨麻花鉆時(shí),可以觀察ψ角的大小來(lái)判斷后角是否磨得合適。
橫刃是通過(guò)鉆頭中心的,并且它在鉆頭端面上的投影為一條直線,因此橫刃上各點(diǎn)的基面是相同的。從橫刃上任一點(diǎn)的主剖面O-O可以看出,橫刃前角γoψ為負(fù)值(標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的γoψ=-(54°~60°),橫刃后角αoψ≈90°-γoψ(標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的αoψ=30°~36°)。由于橫刃具有很大的負(fù)前角,鉆削時(shí)橫刃處發(fā)生嚴(yán)重的擠壓而造成很大的軸向力。通常橫刃的軸向力約占全部軸向力的1/2以上。ψ角越小,軸向力越大。由于橫刃處切削條件很差,對(duì)加工工件孔的尺寸精度有較大影響。
圖5 麻花鉆的橫刃角度