浅论“群钻”的特点.pdfVIP

天津市国家职业技能鉴定技师论文

工种：钳工

题目：浅论“群钻”的特点及几种常用“群钻”之钻

形和加工特点

姓名：范力飞

单位：经纬机械股份有限公司

身份证号

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【摘要】“群钻”是将标准麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头，是我

国工人阶级和科技人员的重大创造。“群钻”是中国人倪志福于1953年创造的，

原名倪志福钻头，后经本人倡议改名为“群钻”，寓群众参与改进和完善之意。

标准麻花钻的切削部分由两条主切削刃和一条横刃构成，最主要的缺点是横刃和

钻心处的负前角大，切削条件不利。“群钻”是把标准麻花钻的切削部分磨出两

条对称的月牙槽，形成圆弧刃，并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃。这样，

加上横刃和原来的两条外直刃，就将标准麻花钻的“一尖三刃”磨成了“三尖七

刃”。修磨后钻尖高度降低，横刃长度缩短，圆弧刃、内直刃和横刃处的前角均

比标准麻花钻相应处大。因此，用“群钻”钻削钢件时，轴向力和扭榘分别比标

准麻花钻降低30～50%和10～30%，切削时产生的热量显著减少。标准麻花钻钻

削钢件时形成较宽的螺旋形带状切屑，不利于排屑和冷却。“群钻”由于有月牙

槽，有利于断屑、排屑和切削液进入切削区，进一步减小了切削力和降低切削热。

由于以上原因，刀具寿命可比标准麻花钻提高2～3倍，生产率提高2倍以上。

群钻的三个尖顶，可改善钻削时的定心性，提高钻孔精度。

关键字：孔加工群钻标准麻花钻倪志福几何形状钻型

1.引言

孔加工是机械制造中的重要加工工种，钻头则是用得最广泛的切削刀具之

一。19世纪中叶以前，钻孔多用扁钻。1864年，英国摩斯麻花钻及机器公司(M

orseTwistDrill＆MachineCo.)发明了麻花钻并进行商品生产。此后，麻花钻

得到了广泛的应用，在机械制造中发挥了重要作用。在19世纪中，麻花钻用碳

素工具钢和合金工具钢制造；进入20世纪后，制造麻花钻的材料多用高速钢。

2.标准麻花钻的缺陷及其改善途径

2.1麻花钻的几何形状虽比扁钻合理，但尚存在着以下缺点：

(1)标准麻花钻主切削刃上各点处的前角数值内外相差太大。钻头外缘处主切削

刃的前角约为+30°；而接近钻心处，前角约为-30°，近钻心处前角过小，造成

切屑变形大，切削阻力大；而近外缘处前角过大，在加工硬材料时，切削刃强度

常嫌不足。

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(2)横刃嫌长，横刃的前角是很大的负值，达-54°～-60°，从而将产生很大

的轴向力。

(3)与其他类型的切削刀具相比，标准麻花钻的主切削刃很长，不利于分屑与断

屑。

(4)刃带处副切削刃的副后角为零值，造成副后刀面与孔壁间的摩擦加大，切削

温度上升，钻头外缘转角处磨损较大，已加工表面粗糙度恶化。

以上缺陷常使麻花钻磨损快，严重影响着钻孔效率与已加工表面质量的提

高。

2.2麻花钻的改善措施：

(1)采用切削性能更好的新型刀具材料，例如超硬高速钢或硬质合金。新型刀具

材料的硬度与耐磨性高于普通高速钢，故可提高钻头的切削性能；但是它们的韧

性和可加工性将降低，必须予以注意。在普通高速钢麻花钻上用PVD方法进行表

面涂层，亦可获得很好的切削效果。

(2)改变标准麻花钻的结构，主要是改变钻头螺旋槽的槽形。现用标准麻花钻的

槽形基本上还是一百多年前的形式，麻花钻固有的缺陷多由这种传统结构所造

成。国内外有很多新的槽形结构，在一定条件下可以改善麻花钻的切削性能。但

结构的改进只能在刀具制造部门，故工作较难进行。多年来，虽有人在这方面进

行研究探讨，但工作进展不大。

(3)在标准麻花钻的结构基础上，通过刃磨改变和改善麻花钻切削部分的几何参

数，从而提高其切削性能。这种方法简便易行，形式多种多样，常为生产单位操

作人员所乐于采用。“群钻”即是其中的一种刃磨形式。

3.“群钻”的几何形状

“群钻”是将标准麻花钻的切削部分修磨成