年产1200万件W6Mo5Cr4V2高速钢直柄麻花钻头热处理生产线车间的任务和工作制度
车间的类别
本次车间设计的类别定为成品热处理车间，主要承担产品最终阶段的热处理任务，主要实施淬火回火、渗碳、感应加热淬火等热处理，以达到产品最终技术要求。这类车间常独立设置，常与机加工车间相邻或设在机加工车间内。本设计方案的车间采用独立设置，故也称作独立热处理车间。
车间生产任务
车间生产任务（或称生产纲领）是指车间承担的年生产量，是车间设计的最基础数据。本设计方案中直柄麻花钻的年产量为1000万件（即330吨），故热处理车间的生产任务是年产1000万件（即330吨）。
本热处理车间生产的废品率为3%（包括热处理报废和运输报废），达30万件（即9.9吨），故热处理车间的实际生产任务为1030万件/年（即339.9吨/
车间的工作制度及年时基数
生产制度
热处理车间常有长工艺周期的生产和热处理炉空炉升温时间长的情况，所以多数采用二班制或三班制。本设计方案采用二班制。
设备年时基数
设备年时基数为设备在全年内的总工时数，等于在全年工作日内应工作的时数减去各种时间损失，即
F设=D设Nn（1-b%）
——设备年时基数（h）；
式中F
设
——设备全年工作日，等于全年日数（365天）-全年假日（10 D
设
天）-全年星期双休日（106天）=249天；
N——每日工作班数；
n——每班工作时数，一般为8h，对于有害健康的工作，有时
为6.5h；
b——损失率损失率，时间损失包括设备检修及事故损失，工
人非全日缺勤而无法及时调度的损失，以及每班下班前
设备和场地清洁工作所需的停工损失。此处取6%。
计算F设的值：F设=249×2×8×（1-6%）=3744.96≈3744（h）
工人年时基数
工人年时基数可依据下式计算：
F人=D人n（1-b%）
——工人年时基数（h）；
式中 F
人
——工人全年工作时日（249天）；
D
人
b——时间损失率，一般取4%；时间损失包括病假、事假、
探亲假、产假及哺乳、设备清扫、工间休息等工时损
失。
计算F人的值：F人=249×8×（1-4%）=1912.32≈1912h。
高速钢直柄麻花钻结构设计及尺寸选用
高速钢麻花钻的结构：
标准高速钢麻花钻由三部分组成：
(1)工作部分
又分为切削部分和导向部分。切削部分担负着主要切削工作；导向部分的作用是当切削部分切入工件孔后起导向作用，也是切屑部分的备磨部分。为了提高钻头的刚性和强度，其工作部分的钻心直径dc向柄部方向递增，每100mm长度上钻心直径的递增量为1.4-2mm。
(2)柄部
钻头的夹持部分，并用来传递扭矩。柄部分直柄和锥柄两种，前者用于小直径钻头（钻头直径小于13mm皆采用直柄），后者用于大直径钻头（钻头柄为锥度状，一般其锥度均采用莫氏锥度）。本设计方案所选麻花钻为直柄。
(3)颈部
颈部位于工作部分和柄部之间，磨柄部时退砂轮之用，也是钻头打标记的地方。为了制造方便，直柄麻花钻一般不制有颈部。由于本设计方案采用直柄，因此不制颈部。
高速钢直柄麻花钻的类型和用途
本设计方案选用的高速钢直柄麻花钻尺寸与结构：
根据国家标准GB/T 6135.2-2008，本设计方案采用直径为6mm的高速钢直柄麻
花钻，其尺寸与结构见下图
钻头的服役条件：
作为机床上使用的金属切削工具，其主要工作部分是刀刃或刀尖，钻头在钻削过程中，刃部与工件表面的金属相互作用，使钻头产生变形与断裂，并从工件整体上剥离下来，所以钻头本身承受弯曲、扭转、剪切应力和冲击震动负荷。
在钻削过程中会产生大量切屑，因此钻头还受到工件与切屑强烈的摩擦作用；由于切屑层金属塑性变形以及刀刃与工件和切屑间强烈的摩擦作用所产生的大量切削热，使刃具的温度上升。切削量增大和被切削金属的硬度升高，都会使切削热大量增加，从而使刃具的温度很快升高。
钻头的失效形式：
强烈的机械摩擦使钻头刃部磨损变钝，特别在连续高速钻削时，因刃部温度升高而使硬度明显下降，加速磨损，失去钻削能力；钻头在受到冲击震动时会产生崩刃或折断；钻头因受弯曲、扭转、剪切应力作用而变形。其中磨损是最普遍的形式，变形较少见。
钻头的性能要求：
由上述服役条件和失效形式可知，作为制造麻花钻的材料应满足的要求是：钻头用钢应具有较高的硬度、高的耐磨性；足够的强度和韧性，以承受钻削中的冲击和震动，避免崩刃和折断；高的红硬性，即要有高的耐热性，在高温下能保持硬度、耐磨性、强度和韧性（能使刃具在500～600℃时仍保持55-60HRC高硬度能力）；良好的工艺性，如锻造性、热处理性、磨削加工型等，以便与制造；经济性，即价格要便宜。
材料的选择：
为了获得上述韧性，钻头用钢一般是含碳量较高的碳素钢或合金钢。这些钢中的马氏体内高碳量所造成的强烈的间隙固溶化效应，以及分布在基体中的大量高硬度未溶碳化物颗粒是钢获得高硬度和高耐磨性的基本保证。因合金元素和高碳量的共同作用，在回火过程中析出的特殊碳化物，不仅进一步提高钢的耐磨性还提供了钢的红硬性。极细的隐晶回火马氏体使钢具有足够的塑形和韧性，从基体中析出弥散碳化物在强化基体的同时也降低了马氏体的正方度c/a，改善了基体的塑形和韧性。
由于制造麻花钻的材料不同，麻花钻可以分为碳素钢麻花钻、硬质合金钢麻花钻和高速钢麻花钻等。由于碳素钢麻花钻的红硬性较差，故现在基本上不使用，而硬质合金钢麻花钻的制造涉及到粉末冶金的知识，这里也不予讨论。
本设计方案选用高速钢作为麻花钻头的材料。
高速钢的性能特点:
(1)具有很高的强度、硬度和耐磨性；
(2)具有很高的红硬性，通用型高速钢在淬火回火后的硬度可达63～66HRC，在高速切削时刃部温度升至600℃左右，硬度仍保持在55HRC以上；
(3)高速钢能在较高温度下保持高速切削能力和耐磨性，切削温度达500～650℃时仍能进行切削，同时具有足够高的强度，兼有适宜的塑形和韧性；
(4)高速钢还有很高的淬透性，中小型工具在空气中即可淬透。因此高速钢广泛应用于制造尺寸大、切削速度高、负荷重、工作温度高的各种加工刃具，如车刀、铣刀、刨刀、拉刀、钻头等，也可用来制造高耐磨性的冷作模具。它的制造工艺简单，容易磨成锋利的切削刃，可锻造。
高速钢钢种的比较：
现在市场上使用比较多的是通用型高速钢，其中以钨系W18Cr4V和钨-钼系W6Mo5Cr4V2为代表。
钨钢W18Cr4V有良好的综合性能，在600℃的高温强度为48.5HRC。优点是淬火时过热倾向小；含钒量较少，磨削加工性好；碳化物含量较高，塑形变形抗力较大。缺点是碳化物分布不均匀，影响薄刃刀具或小截面刀具的耐用度；强度和韧性显得不够；热塑性差，很难用作热成型方法制造的刀具。
钨钼钢W6Mo5Cr4V2碳化物分布细小、均匀，具有良好的力学性能，抗弯强度比W18Cr4V高10%～15%，韧性高50%～60%，可做承受力较大的刀具；热塑性好，便于制造热轧钻头等；磨削加工性也好。目前各国广泛应用。
W18Cr4V与W6Mo5Cr4V2的力学性能比较见表2
综合比较，最终选用W6Mo5Cr4V2作为直柄麻花钻头的材料。
W6Mo5Cr4V2高速钢的主要成分：
W6Mo5Cr4V2高速钢是由大量钨、钼、铬、钒等元素组成的高碳高合金莱氏体工具钢，其主要合金成分见表3
碳的作用：提高淬硬性和热硬性；随着碳含量的增加，淬火、回火后硬度和热硬性都增加；
钨的作用：获得热硬性的主要元素，在钢中形成M6C，是共晶碳化物的主要组成，它还以二次碳化物的形式由奥氏体中析出；
钼的作用：Mo和W可相互取代，故也是获得热硬性的元素，并减少碳化物的不均匀性；
钒的作用：提高马氏体的回火稳定性，阻碍马氏体的分解同时提高高速钢的热硬性和耐磨性；
铬的作用：铬在钢中主要存在于M23C6中，促使其溶于奥氏体中，增加奥氏体合金度；淬火加热时，铬几乎溶于奥氏体，主要起增加钢的淬透性作用。
热处理工艺：
1、高速钢热处理的特点：
(1)高速钢中莱氏体碳化物的形貌在热处理过程中不会改变，需要事先用热塑性成形的方法将莱氏体碳化物破碎成颗粒状并改善碳化物不均匀性；
(2)为了改善高速钢本身的切削加工性，需要采用比较复杂的和严格的退火工艺，并且针对不同的情况有多种不同的退火方法；
(3)高速钢中存在大量碳化物，强烈地阻碍加热时奥氏体晶粒的长大，直至接近开始熔化的温度仍能保持细小的奥氏体晶粒。也唯有在足够高的温度下加热，使碳化物溶解，提高奥氏体合金元素和碳的含量，才能起到提高红硬性的作用，而韧性则随着淬火温度的升高而下降。淬火加热温度对高速钢性能的影响十分敏感，对不同的刀具，应根据其使用情况选择合适的加热温度，并加以严格控制；
(4)高速钢有很高的淬透性，而且一般刀具截面并不大，所以可以选择比较缓慢的淬火冷却方法，以求减小热处理畸变；
(5)高速钢通常应在出现“二次硬化”的温度下进行多次回火。
高速钢热处理工艺过程：
1、钻头的预备热处理工艺设计：
高速钢预处理通常可采用普通退火、等温退火、循环退火、球化退火、锻造后快速球化退火及调质处理。
利用锻造余热退火
高速钢中的碳化物即使在锻造温度下也不能完全溶于奥氏体，锻造后冷却还会析出部分碳化物，因而在退火温度下，残余碳化物的数量相当可观，它是退火冷却过程中奥氏体等温分解的非自发核心，其形状、大小、数量和分布对退火后的组织起着决定性的作用。锻造后利用余热进行快速球化退火，是借助于锻造后钢中残留的大量弥散分布的碳化物，经随后短时较高温度的等温过程，使一些碳化物粒子圆形化，且极微细的碳化物发生溶解，在等温过程中基本上完成了球化步骤。按此工艺，退火后的组织及硬度均优于常规球化退火，其球化时间仅为后者的
1/4～1/3，既节能，退火件又具有良好的切削加工性。
普通退火及等温退火
普通退火是目前应用最广的高速钢预处理工艺。退火可在井式炉或箱式炉中进行，炉中最好设置可控气氛，工件一定要装箱密封，以防氧化脱碳。
普通退火操作时间一般要30h以上，为缩短时间，节约能源，人们寻找到更好的方法―高速钢等温退火工艺，退火温度一般为850～870℃，保温后快冷至等温转变曲线的拐弯处（730～750℃），保持一定的时间，使奥氏体等温分解，然后随炉冷至500～550℃出炉空冷。等温退火可在空气炉中亦可在盐浴炉中进行，当在盐浴中退火时保温时间比在空气中缩短1/3左右。
循环退火
用循环退火代替等温退火，不仅可缩短加热时间，细化奥氏体晶粒，改善组织，提高钢的强度、韧性和高速钢焊接工具的结构强度，而且有利于消除高速钢的淬火过热，防止晶粒异常长大和形成奈状断口，也有利于减少工具热处理变形及提高工具性能，并可提高生产效率、节约能源。循环退火比等温退火处理的高速钢碳化物数量多、尺寸小而且淬火硬度、热硬性均高于等温退火1-3HRC。循环退火还具有工艺周期短、生产效率高、节约能源等优点。
调质处理
由于钻头采用的材料是W6Mo5Cr4V2，属于高碳高合金高速钢，所以也可以采用调质预处理，其目的是提高毛坯硬度；同时改善组织，为最终淬火做好组织准备，使得调质件经最终处理后硬度高、韧性好、表面光洁。调质预处理的碳化物比退火预处理的细小弥散，经相同温度淬火回火后，调质处理的奥氏体晶粒细小，未溶碳化物少，残留奥氏体量多；调质处理比退火预处理就有较高的硬度及屈服强度，但抗弯强度和塑性、冲击韧度和断裂韧度低。
预处理工艺的选择
根据钻头的使用性能要求，可选择不同的预处理工艺。在本设计方案中选用等温退火，即在退火温度（850℃）保温2h，随后快冷至750℃保温4h，再随炉冷却至550℃，出炉空冷。其等温退火工艺曲线见图
2、淬火工艺设计
淬火处理是影响高速钢制品性能最敏感的工序，也是工艺控制难度最大的工艺。一般分为预热、加热和冷却三部分。
淬火的预热
高速钢系高合金钢，导热性差，塑性低，而淬火温度高，直接放入高温炉内势必会出现大的内应力，容易引起刀具的变形和开裂；另外也会间接的延长了在高温下的停留时间，增加了氧化和脱碳的倾向。因此需要采用预热使温度分级上升，以减小热应力和减少高温加热时间，使工件在很短时间里内外达到高温加热温度。
一般而言，预热有一次预热和二次预热两种：形状简单、截面较小的工具可采用一次预热，温度一般为800～850℃（略高于Ac
的温度），使其在较低温度
1
下发生索氏体向奥氏体的组织转变，从而减小组织应力。预热时间为高温加热时间的两倍，一般按20～30s/mm计算；凡直径大于30mm和形状复杂的工具均采用二次预热，第一次预热温度为500～550℃，然后二次预热，温度为800～850℃，在盐浴炉中的预热时间为40s/mm、20s/mm。
保温时间可按下列经验公式计算：
τ=αKD (式）
式中τ——保温时间（min）
α——保温时间系数（min/mm）
K——工件装炉方式修正系数
D——工件有效厚度（mm）
本设计方案所选用的Φ6直柄麻花钻形状较简单、截面较小，因此选用一次预热法，预热温度取850℃，预热时间取30s/mm。
淬火加热温度
为保证获得最高红硬性的淬火温度与获得最高强度的淬火温度并不一致。因此，在确定高速钢淬火加热温度时，不同尺寸、不同形状、不同使用性能的工具，必须加以分析，然后对淬火加热温度作出最正确的选择。在选择淬火加热温度时应考虑下面几个主要方面：
1）不同的刀具，由于工作条件不同，所需要的性能也有所不同，因此淬火加热温度也应有所区别。例如车刀，在切削过程中决定其寿命的主要性能是高硬度和高红硬性，而对韧性要求不高，故应采用高的淬火加热温度，对于W18Cr4V钢可采用1290～1300℃；麻花钻头工作时受扭力，则要求较高的强度和韧性，因此淬火加热温度相对于车刀来说要选择得较低一些。如果要求刀具的硬度和韧性得到较好的配合，则采用适中的加热温度。
2）尺寸很小的工具，其破坏常由于强度不足而引起，因此，淬火时要求得到最高的强度，淬火温度宜低些。尺寸很大的工具，因碳化物分布不均匀，容易局部过热，淬火温度不能太高。
3）形状简单的工具可采用高的淬火温度，易变性的薄片形和细长工具（如锯片、铣刀、细长拉刀、铰刀等）及工件厚薄相差大、有尖角易开裂的刀具（如指形铣刀、三面刃铣刀等）宜采用较低的淬火温度。
钻头的形状较简单，可采用较高的淬火加热温度，以充分发挥钢的红硬性潜力，且本设计方案中直柄钻头的直径Φ＞5mm，故取淬火加热温度为1230℃。
淬火加热时间
高速钢淬火加热的保温时间，应保证有足够的碳化物溶人奥氏体中而不致引起晶粒过分长大。在一定的加热温度下，有一最合适的加热时间。过长的加热时间，不但不再增加奥氏体的合金度，而提高钢的硬度和红硬性，反而由于晶粒长大，使钢的力学性能降低。此外，还易引起刀具表面的氧化、脱碳和变形。如果保温时间太短，则奥氏体合金化程度不足，又会降低刀具的红硬性。
对于普通高速钢，在盐浴中加热的加热系数为8～15s/mm，而对高钒高速钢，加热时间应延长，可按15～18s/mm计算。在生产实际中影响加热时间的因素很多，如淬火加热温度的高低、装炉量的多少、刀具的形状和尺寸等，尺寸很小的工具(1～3mm)应适当延长加热时间，不然碳化物溶解不足。尺寸过大，则按此标
准计算的时间又嫌太长，虽然可以使心部加热充分，但会引起表面晶粒长大。故最合理地确定加热时间的方法是通过试验，根据淬火后金相组织中碳化物的溶解情况来判断加热时间是否适当。
加热系数的选择原则：通常小尺寸者取上限，大尺寸者取下限。由于本设计方案中直柄麻花钻的尺寸较小，故加热系数选用15s/mm。
淬火冷却
在生产实践中，对于各种高速钢工具，可以采用不同的冷却方式，淬火冷却工艺大致可分为下列几种：
(1)油中冷却
高速钢的淬透性较大，因此一般刀具加热后即使在空气中冷却亦可获得很高的硬度，但高速钢刀具一般不采用空冷，这是因为空冷时工件表面容易由于氧化腐蚀而产生麻点。此外，空冷时由于冷却速率较慢，在高温区域停留时间较长，容易析出二次碳化物，降低淬火钢的硬度和红硬性，所以极少应用。对形状简单(车刀、钻头)、尺寸在30～40mm以下的刀具可以采用油中冷却(30～100℃)。为了避免开裂，在油中的时间不宜太长，最好保持到当工件在油中取出时，附在上面的油闪耀发火，可以保证工件的温度在500℃以上，这样以后在空气中冷却时可以减少开裂。高速钢油中冷却的工艺采用亦不很多，这是因为油冷比分级的淬火容易变形开裂，并且油烟逸散污染环境卫生，但是这种工艺对细长易变形的工具(细拉刀)仍有采用，工具从油中取出后的空冷过程中，在表面油迹将烧尽前，趁热校直(平常称作淬火校直)比较方便。
(2)分级淬火
高速钢工具最常采用的冷却方式是分级淬火，可按照刀具形状特点、变形和开裂倾向分别选用一次或多次分级淬火方法。
对于车刀、立铣刀、直柄钻头、锥柄钴头等，淬火后变形和开裂倾向不严重的一般刀具均采用在580～620℃保温(大致与加热时间相似)的一次分级冷却，因为在580～620℃温度范围内可采用中性盐浴冷却，减少刀具的氧化腐蚀；这样的分级淬火使刀具内外温度均匀，随后在空气中缓慢冷却，显著地减少截面温差和应力，可以减少刀具变形和开裂；这样的温度分级有足够的冷却速率，只要保温时间不过长，可以抑制在高温区域中析出二次碳化物，所以不影响淬火硬度和热硬性；中性盐分级，清洗方便，操纵简便，易于实现机械化。因此，一次分级淬火法，应用较广，工具厂中几乎80%的刀具是采用一次分级淬火的。
刀具尺寸较大(有效厚度大致在40mm以上)，形状比较复杂，钢材质量较差(如碳化物偏析比较严重，组织不够均匀)，一次分级冷却不足以防止变形和开裂倾向时，可采用两次分级冷却的工艺。即先在580～620℃盐浴中保持一段时间后，再转入350～400℃硝盐中冷却(分级保温时间与加热时间相似)，以进一步降低热应力和组织应力，减少变形和开裂。一般二次分级冷却后，在静止空气中缓冷至150℃左右及时回火，回火前可不清洗。如用箱式炉回火，则回火前应先清洗。
多次分级冷却则适用于形状特殊，极易变形的工具。例如，直径较大的圆形薄片刀具(如直径大于等于120mm，厚6～10mm的锯片铣刀)，在采用一般方法淬火时，容易淬成“盆形”，采用多次分级冷却后，再在回火时用夹具压紧，这样变形能符合技术要求；细长易变形的刀具(如直径4～8mm的长柄麻花钻头)，采用多次分级，在回火前进行校直，亦能使变形符合要求。多次分级冷却工艺是将高温加热后的工具，先在800～820℃盐浴中停留十几秒钟(因为在800～820℃较
长时间停留容易析出二次碳化物，使红硬性受影响，所以必须控制停留时间不超过15s)。然后在580～620℃、350～400℃、240～280℃中顺次停留一段时间，然后空冷。这种工艺由于需要较多设备，工艺复杂，应用不广，不得已时才用。
(3)等温淬火
高速钢的等温淬火采用得比较多的是形成贝氏体组织的贝氏体淬火。高速钢淬火时在235～315℃温度范围内长期停留时可以得到大量的一次贝氏体，冷却后的组织为贝氏体及残余奥氏体(及碳化物)。对于多数高速钢，生成一次贝氏体最合适的温度为260℃，等温时间为4～6h为宜。保温4h可以得到大约50%贝氏体，室温硬度为57～58HRC.这种淬火方式可称为一次贝氏体淬火。然后进行一次(每次2h)或四次回火(每次1h)，将残余奥氏体转变为回火马氏体。这种处理有两方面的应用：对于中心钻、切线平板牙、滚丝模及各类冲压模具、小型刀具和仪表刀具等在使用中经常发生断头、崩刃、折断等现象，采用一次贝氏体淬火可提高工具的强度、韧性和切削性能，有效地克服了上述损坏现象；对于组合丝锥、梯形丝锥、搓丝板滚模、剃齿刀和尺寸在60mm以上的成形刀具，采用一次贝氏体淬火基本上防止了剃齿刀和大铣刀的内孔开裂和胀缩，减小了丝锥等刀具的螺距伸长等。
通过对上述三种淬火方法及热处理工件结构的综合分析，本设计方案采用一次分级淬火。
淬火工艺曲线见图
3、回火工艺设计
根据高速钢具有“二次硬化”的特点，因此淬火后要进行550～570℃三次高温回火，每次保温在1～1.5h，回火后的硬度在62～66HRC。
本设计方案采用在560℃进行三次高温回火，每次回火保温1h。回火工艺曲线见图
麻花钻头的种类及规格 1. 钻头是一种旋转而头端有切削能力的工具,一般以碳钢SK,或高速钢SKH2, SKH3等材料经铣制或滚制再经淬火,回火热处理后磨制而成,用于金属或其它材料上之钻孔加工,它的使用范围极广,可运用于钻床、车床、铣床,手电钻等工具机上使用。 2. 钻头种类 A.依构造分类 (1).整体式钻头：钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成. (2).端焊式钻头，钻顶部位由碳化物焊接而成. B.依钻枘分类 (1).直柄钻头：钻头直径于ψ13.0mm以下，皆采用直柄. (2).锥柄钻头：钻头柄为锥度状，一般其锥度均采用莫氏锥度. C.依用途分类 (1).中心钻头：一般用于钻孔前打中心点用，前端锥面有60°, 75°, 90°等,车床作业时为了用尾座支,持应该用60°中心钻与车床尾座顶心60°相配合. (2).麻花钻头: 为工业制造上使用最广泛的一种钻头,我们一般使用的就是麻花钻头. (3).超硬钻头: 钻身之前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料之钻孔加工. (4).油孔钻头: 钻身有两道小孔,切削剂经此小孔到达切刃部份,以带走热量及切屑,使用此钻头一般工作物旋转,而钻头静止 (5).深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪管钻头。深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的部份以产生刃口排屑 (6). 钻头铰刀: 为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻丝混合使用,故又称为混合钻头. (7). 锥度钻头: 当加工模具进料口时,可使用锥度钻头. (8). 圆柱孔钻头: 我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直径较小之部分称为道杆. (9).圆锥孔钻头: 为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60°等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种. (10).三角钻头: 一种电钻所使用之钻头,其钻柄制成三角形之面,使夹头可确实固定钻头.
麻花钻标准 麻花钻标准麻花钻---FLUTED TWIST DRILL1.概述麻花钻是从实体材料上加工出孔的刀具,又是孔加工刀具中应用最广的刀具。麻花钻由三部分组成：工作部分-工作部分又分为切削部分和导向部分。切削部分担负着主要切削工作；导向部分的作用是当切削部分切入工作孔后起导向作用,也是切削部分的备磨部分。为了提高钻头的刚性与强度,其工作部分的钻芯直径向柄部方向递增,每100mm长度上钻芯直径的递增量为1.4-2mm。柄部--钻头的夹持部分,并用来传递扭矩。柄部分直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。颈部--颈部位于工作部分与柄部之间,磨柄部时退砂轮之用,也是钻头打标记的地方。麻花钻已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。2.检验标准麻花钻产品均采用国家标准,并等效采用国际标准,见表6-10-56。表6-10-56麻花钻检验标准 产品名称国家标准等效国际标准适用范围(直径) 粗直柄小麻花钻 GB/T6135.1-1996 - 0.10-0.35mm 直柄短麻花钻 GB/T6135.2-1996 ISO235-1980 0.50-40.00mm 直柄麻花钻 GB/T6135.3-1996 ISO235-1980 0.20-20.00mm 直柄长麻花钻 GB/T6135.4-1996 ISO494-1975 1.00-31.50mm 直柄超长麻花钻 GB/T6135.5-1996 ISO/DIS3292 2.0-14.0mm 莫氏锥柄麻花钻 GB/T1438.1-1996 ISO235-1980 3.00-100.00mm 莫氏锥柄长麻花钻 GB/T1438.2-1996 - 5.00-50.00mm 莫氏锥柄加长麻花钻 GB/T1438.3-1996 - 6.00-30.00mm 莫氏锥柄超长麻花钻 GB/T1438.4-1996 ISO/DIS3291-93 6.00-50.00mm 3.检验项目、技术要求： (1)外观：不允许有裂纹、崩刃、烧伤、切削刃钝口及其他影响使用性能的缺陷。
钻削不同材料时高速钢钻头的刃磨 使用高速钢钻头时，如果对切削刃部(顶角，横刃，前角，后角等)不作任何刃磨就使用，或者无目的、无要求的妄磨，这是不合理的使用。要物尽其用，必须按被加工材料的不同性质，对钻头进行不同的刃磨，这样才能使钻头真正发挥应有的效能。 钻头刃磨前必须了解钻头的结构和被加工材料的特性以及两者之间的矛盾，了解在钻孔中所产生的问题，这样才能有针对性地进行刃磨，解决问题。 一、加工不同材料时所产生的问题和解决方法 1．铸铁一硬度低(一般为175-250HB)，强度低，脆性大，塑性变形小，导热率较低，组织较松，切屑成粉碎状，钻头的磨损几乎全在后面上，外圆转角处磨损最大，阻碍了刀具寿命和生产效率的提高。 对于以上问题可采取下列办法： a.钻头采用双重顶角外缘转角处易磨损，那么就干脆先磨去而形成双顶角(见图1)，这样可将钻头寿命提高1～2倍。 b．适当加大后角。外刃后角采用13°～16°以减少摩擦，提高钻头寿命。 c．钻削时要加大进给量，并适当降低切削速度，而不宜采用高转速小进给量。 d．如果采用冷却液，切不可断续使用，同时流量要适当，否则，量少和断续将造成孔的局部硬化，而且粉末状切屑研磨刃口也会加快钻头磨损。 2．高强度钢一如工具钢、渗碳钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢等。钻孔时，钻头切削刃磨损较快，寿命较短。 对于以上问题，可采用下列办法： a．选用高性能高速钢或硬质合金制作的钻头。 b．对硬而脆的钢材，可减小钻头外刃部的前角，以提高刃口强度；对硬而塑性好的钢材，就不必减小。c．顶角选用118°左右即可。 d．采用含磷的切削油作冷却液。
3．不锈钢—一般为马氏体、铁素体和奥氏体等三类不锈钢。马氏体不锈钢能抗大气腐蚀，机械性能好，经调质处理可改善切削性能，如果硬度高于30HRC，则钻头磨损较快。铁素体不锈钢的含铬量比马氏体不锈钢高，故热处理不能强化，其切削性能比马氏体不锈钢差。奥氏体不锈钢的机械强度与中碳钢相近，而其塑性、韧性较高，在切削时负荷很大，切削过程中加工硬化现象严重，导热差，切削热集中在钻头的刃口处，在切削过程中易产生积屑瘤，以及它组织中含有少量的碳化钛，致使钻头很快磨损。 对以上问题，可采用下列办法： a．适当选用较大的进给量和较低的切削速度，这样有利于切屑折断，可有效地提高钻头寿命。 b．顶角加大(2φ=135°～140°)，可提高钻头寿命。 c．刃磨钻头顶角时，两个钻刃必须对称。 d．机床和装夹夹头的刚性要好。 e．冷却液要充分。 4．钛合金一具有高强度、比重小、耐腐蚀、耐低温和耐高温强度的特性。按其退火后的组织可分为α相钛合金，β相钛合金，α+β相钛合金。α相钛合金(TA类)不能热处理强化，故室温性能不高，具有中等塑性，可切削性尚可。β相钛合金通过淬火时效处理，可获得较高的室温性能。α+β相钛合金(TC类)加工时切屑与前面的接触长度较短，切削力作用在刃口附近，由于导热系数甚小，切削刃口温度较高，加速了钻头磨损，而且由于加工硬化现象较严重，弹性系数较小，因此钻孔的收缩量较大，也影响钻头的寿命。 对于以上问题，可采用下列解决办法： a．由于钛合金弹性变形较大，孔易于收缩，故将钻尖稍磨偏，以适当加大孔的扩张量 b．加大主切削刃的后角和减小刃带宽度以减小钻头与孔壁的摩擦。 c．在外缘转角处磨出小顶角的过渡修光刃，以改善散热条件(图2)。 d．主切削刃处，适当减小前角。 5．黄铜一钻孔零件通常是铸造黄铜，其特点是耐磨，抗腐蚀，但硬度和强度较低，切削负荷较小，而且塑性较差，切屑成碎片(但压力加工黄铜的塑性较好，切屑不易断)。在钻削黄铜过程中经常会发生“扎刀”现象，也就是钻头自动切入现象，尤其在即将钻穿孔时更会自动窜下，很不安全，使孔出口处划坏和带毛刺或使钻头崩刃，重则钻头折断。 对于以上问题，可采取下列解决方法： a．要减少“扎刀”问题应使切削刃不太锋利，故而减小切削刃外缘处的前角τ=6°～8°。如果钻削压力加工黄铜工件，那么τ=10°(见图3)。
表1 高速钢钻头钻孔的进给量 钻头直径 d0 (mm) 钢σb（MP）铸铁、钢及铝合金HB <800 800--1000 >1000 ≤200 >200 进给量f（mm/r） ≤2 0.05--0.06 0.04--0.05 0.03--0.04 0.09--0.11 0.05--0.07 >2--4 0.08--0.10 0.06--0.08 0.04--0.06 0.18--0.22 0.11--0.13 >4--6 0.14--0.18 0.10--0.12 0.08--0.10 0.27--0.33 0.18--0.22 >6-8 0.18--0.22 0.13--0.15 0.11--0.13 0.36--0.44 0.22--0.26 >8--10 0.22--0.28 0.17--0.21 0.13--0.17 0.47--0.57 0.28--0.34 >10--13 0.25--0.31 0.19--0.23 0.15--0.19 0.52--0.64 0.31--0.39 >13--16 0.31--0.37 0.22--0.28 0.18--0.22 0.61--0.75 0.37--0.45 >16--20 0.35--0.43 0.26--0.32 0.21--0.25 0.70--0.86 0.43--0.53 >20--25 0.39--0.47 0.29--0.35 0.23--0.29 0.78--0.96 0.47--0.57 >25--30 0.45--0.55 0.32--0.40 0.27--0.33 0.9--1.1 0.54--0.66 >30--60 0.60--0.70 0.40--0.50 0.30--0.40 1.0--1.2 0.70--0.80 表2 高速钢钻头在碳钢和灰铸铁上钻孔的切削速度、轴向力、扭矩及功率 直径 d0(mm) 加工材料进给量f （mm/r） 切削速度 V c(m/min) 轴向切削 力Fa(N) 扭矩M （NM） 钻削功率 Pm(KW) 10 碳结构钢 （σb=600MP） 0.25 15 3010 10.03 0.51 灰铸铁 （190HB） 0.30 15 2180 8.02 0.40 20 碳结构钢 （σb=600MP 0.25 20 4550 40.12 1.36 灰铸铁 （190HB 0.30 20 3255 32.07 1.07 40 碳结构钢 （σb=600MP 0.25 23 9635 160.88 3.04 灰铸铁 （190HB） 0.30 21 6510 128.50 2.28 60 碳结构钢 （σb=600MP 0.25 24 13635 361.00 4.89 灰铸铁 （190HB） 0.30 22 9760 288.41 3.56 根据表1和表2得到的估算参数值如表3所示： 表3 钻削材料为碳结构钢钻削参数估算值 孔径d0（mm）轴向切削力Fa （N） 进给量f （mm/r） 扭矩M（NM）钻削功 Pm(KW) 切削速度V c(m/min) 4 850 0.08 2 ？1 5 6 1276 0.12 4 ？15
麻花钻刃分析集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
1.麻花钻的结构要素 图7-32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。 (1)工作部分 麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。 ①切削部分 麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7-33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃(如图7-32b所示)。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do(do为钻头直径)。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。 两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7-34所示。标准麻花钻的锋角2Φ=11 8°，此时两条主切削刃呈直线;若磨出的锋角2Φ>118°,则主切削刃呈凹形;若2Φ<118°，则主切削刃呈凸形。 ②导向部分 导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。 导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7-34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。 导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上为0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角。 (2)柄部 柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do<12mm常制成圆柱柄(直柄);钻头直径do>12mm常采用圆锥柄。 (3)颈部 颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。 2.麻花钻切削部分的几何角度 由图7-33所示，钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心(因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为)。 (1)基面和切削平面 在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。 ①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7-35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7-35b中A点的切削速度垂直于A点的半径方向，B点的切削速度垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
钻头的种类及规格 1. 钻头是一种旋转而头端有切削能力的工具,一般以碳钢SK,或高速钢SKH2, SKH3等材料经铣制或滚制再经淬火,回火热处理后磨制而成,用于金属或其它材料上之钻孔加工,它的使用范围极广,可运用于钻床、车床、铣床,手电钻等工具机上使用。 2. 钻头种类 A.依构造分类 (1).整体式钻头：钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成. (2).端焊式钻头，钻顶部位由碳化物焊接而成. B.依钻枘分类 (1).直柄钻头：钻头直径于ψ13.0mm以下，皆采用直柄. (2).锥柄钻头：钻头柄为锥度状，一般其锥度均采用莫氏锥度. C.依用途分类 (1).中心钻头：一般用于钻孔前打中心点用，前端锥面有60°, 75°, 90°等,车床作业时为了用尾座支,持应该用60°中心钻与车床尾座顶心60°相配合. (2).麻花钻头: 为工业制造上使用最广泛的一种钻头,我们一般使用的就是麻花钻头. (3).超硬钻头: 钻身之前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料之钻孔加工. (4).油孔钻头: 钻身有两道小孔,切削剂经此小孔到达切刃部份,以带走热量及切屑,使用此钻头一般工作物旋转,而钻头静止 (5).深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪管钻头。深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的部份以产生刃口排屑 (6). 钻头铰刀: 为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻丝混合使用,故又称为混合钻头. (7). 锥度钻头: 当加工模具进料口时,可使用锥度钻头. (8). 圆柱孔钻头: 我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直径较小之部分称为道杆. (9).圆锥孔钻头: 为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60°等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种. (10).三角钻头: 一种电钻所使用之钻头,其钻柄制成三角形之面,使夹头可确实固定钻头. 钻头的保养与维护及钻孔注意事项 1. 钻头使用后,应立即检查有无破损,钝化等不良情形若有应立即加以研磨、修整; 2. 存放时,钻头应对号入座,则以后取用时,方便省时,节省了再寻找钻头之时间 3. 钻通孔时,当钻头即将钻穿之瞬间,扭力最大,故此时需较轻压力慢进刀,以避免钻头因受力过大而扭断; 4. 钻孔前必须先打中心点其目的为容纳静,点避免钻头静点触底,可导引钻头在正确的钻孔位置上; 5. 钻孔时,应充分使用切削齐且注意排屑; 6. 钻交交叉孔时,应先行钻大直径孔,再钻小孔径; 7. 钻头钻削时,破碎或突然停止的现象,可能是进刀太快,磨利或钻孔时急冷急热之原故;
钻头型号规格表_钻头型号尺寸表【太全了】 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 钻头是用来在实体材料上钻削出通孔或盲孔，并能对已有的孔扩孔的刀具。常用的钻头主要有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻和套料钻。扩孔钻和锪钻虽不能在实体材料上钻孔,但习惯上也将它们归入钻头一类。 钻头结构：一种钻头，包括一个刀杆（１），刀杆有一个尖端，尖端有两个位于一个主平面（Ｃ－Ｃ）上的切削刀片（５、５′），所述切削刀片（５、５′）具有在共同第二平面（Ｅ－Ｅ）上取向的短的中心切削刀刃。所述刀刃形成一个点状中心切削刀刃用于进入工件，并且由此将钻头对中。在刀杆上，设两个排屑槽（６、６′），所述排屑槽（６、６′）从尖端延伸到底端。在沿刀杆的任一截面上，排屑槽在管平面上都位于彼此径向相对的位置，管平面与在管的两侧的两个刃带的共同刃带平面（Ｆ－Ｆ）成９０°延伸，所述刀杆在该平面具有最大的刚性。中心切削刀刃的第二平面（Ｅ－Ｅ）的取向与刃带平面或刀杆的底端的主刚性方向（Ｆ－Ｆ）大约成９０°角。 钻头是一种在对混凝土等进行的钻孔作业中，能缓和钻孔状态突然改变的情况，使钻孔作业稳定，即使在产生大粒的切屑时，钻孔效率也不致降低的钻头。
钻头大致呈辐射状配置的切刃部，具有至少2个主切刃部、以及在圆周方向上配设于所述主切刃部与主切刃部之间的，至少两个副切刃部，所述主切刃部具备作为其切刃的主切刃，主切刃内端位于旋转中心，外端则位于切刃部的旋转轨迹的外缘； 所述副切刃部具有作为其切刃的副切刃，该副切刃内端位于向外径侧偏离旋转中心的部位，外端则位于向旋转中心侧偏离切刃部的旋转轨迹的外缘的位置上。 一种钻头，具备配置于钻头前端的多个切刃部、及设于该切刃部基端一侧且于基端部上形成有柄部的轴状钻头主体； 所述切刃部具有由切削面与后隙面的接合缘向前端侧突设而形成的切刃，所述切刃自钻头旋转中心侧向外径侧配置成大致辐射状 各类钻头规格如下表 钻头规格180度规格小径大径全长小径刃长柄径 M3 3.4 6.5 65 13 6.5 M4 4.5 8.0 75 18 8 M5 5.5 9.5 85 22 9.5 M6 6.6 11.0 90 25 11 M8 9.0 14.0 100 28 12 M10 11.0 17.5 110 30 12 M12 14.0 20.0 115 32 12 1/4 6.85 11.0 90 25 11
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 金属材料综合课程设计直柄麻花钻的热处理工艺设计 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：金属1302 学生姓名：钱振 学号：3130702063 指导教师姓名：邵红红，纪嘉明 2017年 1 月
直柄麻花钻的热处理工艺设计 指导老师姓名：邵红红纪嘉明 1 麻花钻零件图 图1 高速钢直柄麻花钻尺寸参数直柄麻花钻的尺寸：
2 服役条件及提出的性能要求和技术指标 2.1 服役条件 作为机床上使用的金属切削工具，其主要工作部分是刀刃或刀尖,钻头在切削过程中，刃部与工件表面的金属相互作用，使钻头产生变形和断裂，并从工件整体上剥离下来，所以钻头本身承受弯曲、剪切应力和冲击震动负荷； 在切削过程中会产生大量切削，因此钻头还受到工件和切削强烈的摩擦作用； 同时伴随摩擦会产生高温。机用工具切削速度较高，会产生大量的切削热，有时会发生切削刃软化现象。切削量增大和被切削金属的硬度升高，都会使切削热大量增加，从而使刃具的温度很快升高。 直柄麻花钻在钻削过程中产生的热量多，而传热、散热困难；承受挤压应力、弯曲应力、冲击应力及切削产生的高温，工作温度在500～600℃左右，容易造成钻头严重磨损。 2.2 失效形式 由于工具种类的不同以及使用条件的差异，起失效形式也有所不同。切削工具失效主要由于磨损、横刃、外缘点磨损、崩刃、剥落、折断或加工的工件打不到技术要求等原因造成的 （1）磨损 钻头属半封闭式切削，钻削热难以向外传散，更易形成高的切削温度。所以，引起钻头磨损主要为热磨损，对于高速钢钻头来说，主要是相变磨损。 磨损的产生大都是由于工具的切削刃与被切削工件之间的摩擦所产生的。有时也可能是由于在工具表面形成积痟瘤，形成粘合磨损所造成的。 机械磨损：工件材料中含有刀具材料硬度高的硬质点或粘附有积屑瘤碎片，会在刀具表面上刻划，使刀具磨损。低速切削时，机械摩擦磨损是造
麻花钻---FLUTED TWIST DRILL 1.概述 麻花钻是从实体材料上加工出孔的刀具, 又是孔加工刀具中应用最广的刀具。麻花钻由三部分组成：工作部分-工作部分又分为切削部分和导向部分。切削部分担负着主要切削工作；导向部分的作用是当切削部分切入工作孔后起导向作用,也是切削部分的备磨部分。为了提高钻头的刚性与强度,其工作部分的钻芯直径向柄部方向递增,每100mm长度上钻芯直径的递增量为1.4-2mm。 柄部--钻头的夹持部分,并用来传递扭矩。柄部分直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。颈部--颈部位于工作部分与柄部之间,磨柄部时退砂轮之用,也是钻头打标记的地方。 麻花钻已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。 2.检验标准 麻花钻产品均采用国家标准,并等效采用国际标准,见表6-10-56。 表6-10-56麻花钻检验标准 产品名称国家标准等效国际标准适用范围(直径) 粗直柄小麻花钻GB/T6135.1-1996 - 0.10-0.35mm 直柄短麻花钻GB/T6135.2-1996 ISO235-1980 0.50-40.00mm 直柄麻花钻GB/T6135.3-1996 ISO235-1980 0.20-20.00mm 直柄长麻花钻GB/T6135.4-1996 ISO494-1975 1.00-31.50mm 直柄超长麻花钻GB/T6135.5-1996 ISO/DIS3292 2.0-14.0mm 莫氏锥柄麻花钻GB/T1438.1-1996 ISO235-1980 3.00-100.00mm 莫氏锥柄长麻花钻GB/T1438.2-1996 - 5.00-50.00mm 莫氏锥柄加长麻花钻GB/T1438.3-1996 - 6.00-30.00mm 莫氏锥柄超长麻花钻GB/T1438.4-1996 ISO/DIS3291-93 6.00-50.00mm 3.检验项目、技术要求： (1)外观：不允许有裂纹、崩刃、烧伤、切削刃钝口及其他影响使用性能的缺陷。 (2)麻花钻的表面粗糙度,见表6-10-57。 表6-10-57表面粗糙度 种类切削刃后面Rz 刃带Rz 沟槽Rz 柄部表面Ra 普通级麻花钻 6.3 6.3 12.5 1.25 精密级麻花钻 6.3 6.3 6.3 1.25 (3)工作部分的尺寸偏差按国家标准规定。 (4)普通级麻花钻位置公差按表6-10-58的规定,精密级麻花钻位置公差按表6-10-59的规定。 表6-10-58普通级麻花钻位置公差mm 项目d≤3 d＞3～6 d＞6～10 d＞10～18 d＞18 工作部分对柄部轴 线的径向圆跳动0.08 钻芯对工作部分 轴线的对称度0.16 0.20 0.24 0.30 0.36
到底啥是高速钢；高速钢钻头、白钢钻头、硬质合金钢钻头 区别 高速钢介绍：高速钢（HSS）是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。高速钢刀具是一种比普通刀具要坚韧，更容易切割的刀具。高速钢名称的由来：高速钢比碳素工具钢具有更好的韧性、强度、耐热性，切削速度比碳素工具钢（铁碳合金）高很多，因此得名高速钢；而硬质合金刚比高速钢的性能更好，切削速度可以再提高2-3倍。在常用的钻头都是高速钢和硬质合金钻头！高速钢与合金钻头关系：首先高速钢钻头属于合金钻头！一般的工具钢也属于合金钢只不过是铁碳合金，高速钢的还分普通高速钢和优质高速钢，因此现在合金钻头一般是指硬质合金钻头。高速钢钻头在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的硬度，HRC能在60以上。硬质合金钻头（一般为钨钢材质）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。高速钢钻头和硬质合金钻头材质介绍：高速钢钻头材质是一种成分复杂的合金钢，含有钨、钼、铬、钒、钴等碳化物形成元素。合金元素总量达10～25%左右。它在高速切削产生高热情况下(约500℃)仍能保持高的
硬度，HRC能在60以上。这就是高速钢最主要的特性——红硬性。而碳素工具钢经淬火和低温回火后，在室温下虽有很高的硬度，但当温度高于200℃时，硬度便急剧下降，在500℃硬度已降到与退火状态相似的程度，完全丧失了切削金属的能力，这就限制了碳素工具钢制作切削工具用。而高速钢由于红硬性好，弥补了碳素工具钢的致命缺点。高速钢钻头主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等，如车刀、钻头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。钨钢钻头材质（硬质合金）具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。钨钢钻头材质主要成分为碳化钨和钴，其占所有成分的99%，1%为其他金属，所以称作钨钢，又称为硬质合金，被认为是现代工业的牙齿。钨钢是至少含有一种金属碳化物组成的烧结复合材料。碳化钨，碳化钴，碳化铌、碳化钛，碳化钽是钨钢的常见组份。碳化物组份(或相)的晶粒尺寸通常在0.2-10微米之间，碳化物晶粒使用金属粘结剂结合在一起。粘结金属一般是铁族金属，常用的是钴、镍。因此就有了钨钴合金、钨镍合金及钨钛钴合金。钨钢钻头材质烧结成型就是将粉末压制成坯料，再进烧结炉加热到一定温度（烧结温度），并保持一定的时间（保温时间），然后冷却下来，从而得到所需
麻花钻标准 令狐采学 麻花钻标准麻花钻---FLUTED TWIST DRILL1.概述麻花钻是从实体材料上加工出孔的刀具,又是孔加工刀具中应用最广的刀具。麻花钻由三部分组成：工作部分-工作部分又分为切削部分和导向部分。切削部分担负着主要切削工作；导向部分的作用是当切削部分切入工作孔后起导向作用,也是切削部分的备磨部分。为了提高钻头的刚性与强度,其工作部分的钻芯直径向柄部方向递增,每100mm长度上钻芯直径的递增量为1.4-2mm。柄部--钻头的夹持部分,并用来传递扭矩。柄部分直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。颈部--颈部位于工作部分与柄部之间,磨柄部时退砂轮之用,也是钻头打标记的地方。麻花钻已实施出口产品质量许可制度，未取得出口质量许可证的产品不准出口。2.检验标准麻花钻产品均采用国家标准,并等效采用国际标准,见表6-10-56。表6-10-56麻花钻检验标准 产品名称国家标准等效国际标准适用范围(直径)粗直柄小麻花钻 GB/T6135.1-1996 - 0.10-0.35mm 直柄短麻花钻GB/T6135.2-1996 ISO235-1980 0.50-40.00mm 直柄麻花钻GB/T6135.3-1996 ISO235-1980 0.20-
20.00mm 直柄长麻花钻GB/T6135.4-1996 ISO494-1975 1.00-31.50mm 直柄超长麻花钻GB/T6135.5-1996 ISO/DIS3292 2.0-14.0mm 莫氏锥柄麻花钻GB/T1438.1-1996 ISO235-1980 3.00-100.00mm 莫氏锥柄长麻花钻 GB/T1438.2-1996 - 5.00-50.00mm 莫氏锥柄加长麻花钻 GB/T1438.3-1996 - 6.00-30.00mm 莫氏锥柄超长麻花钻 GB/T1438.4-1996 ISO/DIS3291-93 6.00-50.00mm 3.检验项目、技术要求： (1)外观：不允许有裂纹、崩刃、烧伤、切削刃钝口及其他影响 使用性能的缺陷。 (2)麻花钻的表面粗糙度,见表6-10-57。 表6-10-57 表面粗糙度种类切削刃后面Rz 刃带Rz 沟槽Rz 柄部表面Ra 普通级麻花钻 6.3 6.3 12.5 1.25 精密级麻花钻 6.3 6.3 6.3 1.25 (3)工作部分的尺寸偏差按国家标准规定。 (4)普通级麻花钻位置公差按表6-10-58的规定,精密级麻花钻位 置公差按表6-10-59的规定。
1?钻小孔的精孔钻? 钻削直径在(2～16)mm的内孔时,可将钻头修磨成图7-1所示的几何形状,使其具有较长的修光刃和较大的后角,刃口十分锋利,类似铰刀的刃口和较大的容屑槽,可进行钻孔和扩孔,使孔获得较高的加工精度和表面质量。 钻孔或扩孔时,进给要均匀。对钻削碳钢时加工精度可达IT(6～8),表面粗糙度可达Ra～μm。采用的切削用量：Vc?=(2～10)m/min,f=～mm/r。冷却润滑液为乳化液或植物油。 2?半孔钻? 工件上原来就有圆孔,要扩成腰形孔,这就需要钻半孔了。若采用一般的钻头进行钻削，会产生严重的偏斜现象，甚至无法钻削加工。这时可将钻头的钻心修整成凹形，如图7-2所示，突出两个外刃尖，以低速手动进给，即可钻削。
实际钻削时，还会遇到超过半孔和不超过半孔的情况，由于两者的切削分力情况不同，必须对半孔钻的几何参数作必要的修正，若条件可能的话，使用相应的钻套，就更好了。 3?平底孔钻 平底又分平底解体4通孔和平底盲孔，如图7-5（b）、（c）所示。这时，可把麻花钻磨成两 刃平直且十分对称的切削刃，并把前角修磨成3°～8°，后角为2°～3°特别是后角不能大，大了以后不仅引起“扎刀”，而且孔底面呈波浪形，重则会造成钻头折断事故。若钻削盲孔时，应把钻心磨成如图7-5(c)所示的凸形钻心，以便钻头定心，使钻削平稳。 4?薄板钻 在～mm厚的薄钢板、马口铁皮、薄铝板、黄铜皮和紫铜皮上钻孔，不能用普通钻头，否则钻 出的孔就会出现不圆、成多角形、孔口飞边、毛刺很大，甚至薄板扭曲变形，孔被撕破。大的薄板很难固定在机床上，若用手握住薄板钻孔，当用普通麻花钻的钻尖刚钻透时，钻头失去定心的能力，工件发生抖动，刀刃突然多切，扎入薄板，切削力急增，易使钻头折断或手扶不住，
麻花钻是一种最普通最常用的钻孔工具，适用于各个场合。 1径向圆跳动 本标准等同采用ISO标准有关径向圆跳动的规定，即d≥2mm时：径向圆跳动=0.03+0.01(L/d)；d<2mm时：不规定径向圆跳动值(其中d为麻花钻工作部分直径；L为麻花钻长度)。 我国85标准对该项公差值的规定未考虑长径比，仅按直径来规定径向圆跳动，显然不够合理。与85标准相比，本标准对该项公差要求有所放宽，但对大规格钻头稍有加严。本标准规定的径向圆跳动值对应的直径范围为2～100mm。当需要设计生产d>100mm麻花钻时，技术指标由供需双方商定或供方根据需方要求自行确定。 斜向圆跳动(刃口高度差) 麻花钻切削刃对工作部分轴线的斜向圆跳动用于考核切削刃口的对称性。切削刃口对称性误差越大，钻头寿命越低，且易使被加工孔径扩张，钻孔精度降低。本标准规定精密级麻花钻的斜向圆跳动值等同采用国际标准，即d<2.5mm时：dh=0.025mm；d≥2.5mm时： dh=0.013d0.699。普通级麻花钻的斜向圆跳动值调整为：d<2.5mm时：dh=0.08mm；d≥2.5mm时：dh=0.056d0.380。 本标准规定的斜向圆跳动值对应的直径范围为1～100mm，d>100mm钻头的斜向圆跳动由供需双方商定或由供方根据需方要求确定， d<1mm麻花钻的斜向圆跳动公差值等同于1mm麻花钻的规定。 钻芯对称度 麻花钻钻芯对工作部分轴线的对称度对麻花钻寿命和钻孔精度有较大影响。试验表明，?15mm锥柄麻花钻的钻芯对称度由0.05mm增大到0.10mm时钻头寿命将下降16%；钻芯对称度加大到0.20～0.30mm时钻头寿命将下降44%，钻孔平均扩张量将由0.25mm增大到0.40mm。可见，控制钻芯对称度对于保证钻头质量十分重要。 本标准规定精密级麻花钻的钻芯对称度等同采用相应ISO标准，即d≤1mm时：dk=0.08mm；d>1mm时：dk=0.08d0.537。考虑到我国的热轧工艺和铣制工艺现状，普通级麻花钻的钻芯对称度参照国际标准调整为：d≤1mm时：dk=0.10mm；d>1mm时：dk=0.10d0.489。 d>100mm麻花钻的钻芯对称度由供需双方商定。 沟槽分度误差 沟槽分度(原称刃沟等分)误差对钻孔精度影响较大，我国85标准仅对精密级直柄麻花钻规定了沟槽等分误差。本标准规定精密级麻花钻的沟槽等分误差等同采用国际标准，即d≤1mm时：dd=0.027mm；d>1mm时：dd=0.027d0.974。普通级麻花钻的沟槽等分误差参照ISO 标准调整为：d≤1mm时：dd=0.1mm；d>1mm时：dd=0.1d0.690。d>100mm麻花钻的沟槽分度误差由供需双方商定。 工作部分直径倒锥度 本标准规定的工作部分直径倒锥度等同采用ISO10899标准，即每100mm长度上为0.02～0.08mm，但工作部分直径的总倒锥度不超过0.25mm。 ISO10899标准规定直径d<6mm的麻花钻允许不制倒锥(但不能有正锥)。由于钻头工作部分制倒锥可减小与孔壁的摩擦，有利于防止钻头折断。因此，本标准仍规定d<6mm麻花钻的工作部分应制有倒锥，其值按85标准规定为：每100mm长度上为0.03～0.12mm；d<1mm 时可不制倒锥，允许有不大于0.003mm的正锥，但应控制在直径公差范围内。 钻芯增量与钻芯厚度 本标准对钻芯增量的要求等同采用ISO10899标准的规定，允许钻芯朝麻花钻柄部方向增大，其值由制造厂自定。我国85标准对钻芯增量有定量规定，即每100mm长度上为1.4～2.0mm。随着新结构麻花钻(如抛物线槽形钻头等)的采用，对钻芯增量作定量规定已不再适宜。本标准对钻芯厚度的要求等同采用ISO10899标准规定，比85标准推荐的钻芯厚度稍小一些。 麻花钻角度 本标准对麻花钻角度的要求等同采用ISO10899标准的规定，即螺旋角由制造厂自定(也可按供需双方协议制造)；麻花钻顶角的角度公差为±3°(85标准无此项要求)。实践证明：一般条件下，麻花钻的寿命随螺旋角的增大而增大。螺旋角越大，则前角越大，切削更轻快，转矩和轴向力更小，且有利于排屑。但若螺旋角过大，则会削弱切削刃强度，使散热条件恶化，易产生崩刃，同时会增大排屑路程和排屑阻力。因此，制造企业根据用户需求选择适合被加工材料的麻花钻螺旋角十分重要。如德国标准推荐：H型螺旋角(10°～15°)适用于加工硬材料，如硬塑料、黄铜等；N型螺旋角(15°～36°)适用于加工普通材料，如中碳钢、低碳钢等；W型螺旋角(38°～45°)适用于加工软材料，如不锈钢、软铝、紫铜等。 直柄直径公差 精密级麻花钻的直柄直径公差等同采用ISO10899标准规定；普通级麻花钻直柄直径公差仍沿袭原85标准，未作具体规定。 刃带宽度
针对现代工艺不断的精细化要求，车床类钻孔加工的工艺就不断成为更加要求的之重，孔径要求越来越小尺寸也不断更精细。 高速钢钻头的直径越小，要求的主轴转速(r/min)越高，而大多数常规机床的主轴却很难达到如此高的转速，即使能够达到，机床主轴在极限状态下持续运转也会使其承受过大的应力。常规的CNC加工机床采用直径小于0.5"(12.7mm)的高速钢钻头在10000r/min或以下转速进行加工时，通常会导致进给不合理和代价高昂的高速钢钻头损坏。主要是小直径高速钢钻头，在切削时在相同的回弹力度上，微型的高速钢钻头脆性大易折断，还有就是排屑不良，为使刀具损坏的可能性降至最小，就必须使切屑从切削区迅速排出。微型高速钢钻头在加工时需要高的主轴转速，而为了实现快速排屑所需的主轴转速甚至更高。 提高高速钢钻头的加工效率三个相关要素包括微型刀具的优化设计、采用低粘度冷却液和高速切削技术。简单地将较大直径高速钢钻头的几何参数按比例缩小而获得的微型高速钢钻头通常难以实现高效进给和达到令人满意的加工精度。因为随着高速钢钻头直径的减小和主轴转速的提高，对其的要求也在发生变化。采用用传统的方式并不适合现在的加工需求。这主要是因为提高转速对高速钢钻头的要求并不仅仅局限于直径的缩小。转速的提高要求具有更好的平衡性和更大的容屑空间，以确保顺利排屑和防止产生积屑瘤。采用微型进行有效的高速切削加工需要对其进行专门的优化设计。正确的几何参数加上高速主轴机床和合理的冷却方式，就能够完全取消为去除毛刺而进行二次加工。 用刀具进行高速切削也是相同的原理。微型高速钢钻头需要使用粘度比水更低的润滑剂，这是因为需要使冷却液能够到达高速旋转高速钢钻头的切削刃处。乳基冷却液的粘度比水基冷却液大，因此不适合用作高速切削加工的润滑剂。可以采用酒精(乙醇)作为冷却液，它很低的挥发点使其成为一种对高速切削加工非常有效的冷却润滑剂。由于酒精是一种天然化合物，对环境无害，无废弃物，无需清扫，因此也不会产生相关费用。此外，用酒精作为冷却润滑剂不会在工件上残留任何油渍，从而可以避免对工件再进行去油污的二次操作，而这些工序的成本都相当高。 直径越小，有效切削工件所需的主轴转速就越高。进行铣削、钻削、铣螺纹和雕铣加工时，采用转速范围6000～60000r/min的高频主轴最为理想。高速切削技术采用了高转速、小步距、大进给的加工策略。试想，移动你的手通过燃烧着的蜡烛火苗，如果你的手移动缓慢，火苗就有足够时间灼伤你的手；而如果你的手快速掠过，火苗就来不及灼伤皮肤。高速钢钻头进行高速切削加工的原理也与此类似，当高速钢钻头快速移动时，切削热就来不及传入工件中并造成各种问题。 合理选用才能达到最佳的使用效果，高速钢钻头的厂商也不断根据产品的品类来完善钻头的处理。
麻花钻 麻花钻是一种形状较复杂的双刃钻孔或扩孔的标准刀具。 一般用于孔的粗加工（IT11以下精度及表面粗糙度Ra25－6.3um），也可用于加工攻丝、铰孔、拉孔、镗孔、磨孔的预制孔。 一、麻花钻的构造 标准麻花钻由3个部分组成： 装夹部分：是钻头的尾部，用于与机床联接，并传递扭矩和轴向力。按麻花钻直径的大小，分为直柄 （直径<12mm）和锥柄（直径>12mm）两种。 颈部：是工作部分和尾部间的过渡部分，供磨削时砂轮退刀和打印标记用。直柄钻头没有颈部。 工作部分：是钻头的主要部分，前端为切削部分，承担主要的切削工作；后端为导向部分，起引导钻 头的作用，也是切削部分的后备部分。
二、麻花钻的组成 钻分头的工作部 有两条对称的螺旋槽，是容屑和排屑的通道 导向部分磨有两条棱边，为了减少与加工孔壁的摩擦，棱边直径磨有(0.03～0.12)／100的倒锥量(即直径由切削部分顶端向尾部逐渐减小)，从而形成了副偏角κ'r。
麻花钻的两个主切削刃由钻芯连接，为了增加钻头的强度和刚度，钻芯制成正锥体（锥度为（1.4－2）/100）。 前刀面：螺旋槽的螺旋面。 主后刀面：与工件过渡表面(孔底)相对的端部两曲面。 副后刀面：与工件已加工表面(孔壁)相对的两条棱边。 主切削刃：螺旋槽与主后刀面的两条交线。 副切削刃：棱边与螺旋槽的两条交线。 横刃：两后刀面在钻心处的交线。
三、麻花钻的主要几何参数 麻花钻的基面与切削平面 基面：通过该点又包括钻头轴线的平面。 由于切削刃上各点的切削速度方向不同，故基面也就不同。 切削平面：切削刃上任意一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面。 切削刃上各点的切削平面与基面在空间互相垂直，且位置是变化的。
钻头怎么磨又快又耐用 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 钻头在我们日常生活中是比较常见的，是一种旋转而头端有切削能力的工具,一般以碳钢SK,或高速钢SKH2, SKH3等材料经铣制或滚制再经淬火,回火热处理后磨制而成,用于金属或其它材料上之钻孔加工,可运用于钻床、车床、铣床,手电钻等工具机上。 钻头种类 A、依构造分类 (1)、整体式钻头：钻顶、钻身、钻柄由同一材料整体制造而成。 (2)、端焊式钻头，钻顶部位由碳化物焊接而成。 B、依钻枘分类 (1)、直柄钻头：钻头直径于ψ13.0mm以下，皆采用直柄。 (2)、锥柄钻头：钻头柄为锥度状，一般其锥度均采用莫氏锥度。 C、依用途分类 (1)、中心钻头：一般用于钻孔前打中心点用，前端锥面有60°, 75°, 90°等,车床作业时为了用尾座支,持应该用60°中心钻与车床尾座顶心60°相配合。 (2)、麻花钻头: 为工业制造上使用最广泛的一种钻头,我们一般使用的就是麻花钻头。
(3)、超硬钻头: 钻身之前端或全部以超硬合金刀具材料制成,使用于加工材料之钻孔加工。 (4)、油孔钻头: 钻身有两道小孔,切削剂经此小孔到达切刃部份,以带走热量及切屑,使用此钻头一般工作物旋转,而钻头静止。 (5)、深孔钻头:最早用于枪管及石包管之钻孔加工,又称为枪管钻头。深孔钻头为一直槽型,在一圆管中切除四分之一强的部份以产生刃口排屑。 (6)、钻头铰刀: 为了大量生产之需要,其前端为钻头,后端为铰刀,钻头直径与铰刀直径只差铰孔之裕留量,也有钻头于螺攻丝混合使用,故又称为混合钻头。 (7)、锥度钻头: 当加工模具进料口时,可使用锥度钻头。 (8)、圆柱孔钻头: 我们称其为沉头铣刀,此种钻头前端有一直径较小之部分称为道杆。 (9)、圆锥孔钻头: 为钻削圆锥孔之用,其前端角度有90°,60°等各种,我们使用的倒角刀就是圆锥孔钻头的一种。 (10)、三角钻头: 一种电钻所使用之钻头,其钻柄制成三角形之面,使夹头可确实固定钻头。 钻头怎么磨又快又耐用 ⒈刃口要与砂轮面摆平。 磨钻头前，先要将钻头的主切削刃与砂轮面放置在一个水平面上，也就是说，保证刃口接触砂轮面时，整个刃都要磨到。这是钻头与砂轮相对位置的第一步，位置摆好再慢慢往砂轮面上靠。 ⒉钻头轴线要与砂轮面斜出60°的角度。 这个角度就是钻头的锋角，此时的角度不对，将直接影响钻头顶角的大小及主切削刃的形状