麻花钻技术要求与测试方法全解析

麻花钻作为一种关键的孔加工刀具，其技术条件和测试方法对于确保其加工性能、精度和可靠性至关重要。

一、钻头直径

钻头直径是麻花钻的重要参数之一。有关尺寸标准规定了其应用范围，测试点位于靠近钻尖的刃带上，通常采用千分尺进行测量，以确保钻头直径符合设计要求，因为钻头直径直接影响所加工孔的尺寸精度。

二、倒锥

麻花钻存在倒锥现象，即直径从钻尖至柄部逐渐减小。其测试值为在 100 毫米长度上从 0.02 毫米到 0.08 毫米。测试点在刃带上的外径，需使用千分尺和指示仪器进行测量。倒锥的设计有助于减少钻头与孔壁之间的摩擦，提高钻孔的直线度和表面质量。

三、直柄

直柄的公差为 f11，椭圆度公差为 0.02 毫米。这些公差要求保证了直柄麻花钻在装夹时的精度和稳定性，确保在旋转过程中不会出现过大的偏心或晃动，从而影响钻孔质量。

四、径向跳动公差

麻花钻的径向跳动公差（Tr.）可通过方程式 Tr = 0.03 + 0.01L/d 算出，其中 “L” 是总长，“d” 是钻头直径（所有尺寸单位都是毫米）。径向跳动公差反映了钻头在旋转时的同轴度情况，较小的径向跳动有助于提高钻孔的圆度和圆柱度。

五、长度

总长和槽长符合 DIN7168 标准，总长的长度公差与 “非常粗糙” 的精确程度相符合，槽长在相关尺寸标准中为最小尺寸。准确的长度参数对于麻花钻在不同加工设备上的安装和使用有着重要意义，确保其能够深入到工件的合适深度进行钻孔操作。

六、顶角

测试值通常为 σ = 118° 或 σ = 135°，测试点在两刃切削刃处。可使用万能量角器和指示仪器进行测量。顶角的大小影响着钻头的切削性能和切削力分布，不同的顶角适用于不同材料和加工要求。例如，118° 顶角较为常用，而 135° 顶角在某些特定材料或加工工艺中可能更具优势。

七、材料和硬度

1. 材料：常用的材料有 M2、M35、M42、F4341 等。

2. 硬度：高速钢（HSS）硬度为 HRC63 - 66，含钴高速钢（HSSCO）硬度为 HRC64 - 68。测试点在工作部分外径，采用硬度测试器进行检测。合适的材料和硬度能够保证麻花钻在切削过程中的耐磨性、强度和韧性，以应对不同材料的加工挑战。

八、制造标记

直径 3 毫米及超过 3 毫米的麻花钻会有标记，包括直径、材料（HSS 或 HSSCO）、名称或标记或生产商以及经过同意的附加的和 / 或不同的标记。这些标记有助于使用者快速识别麻花钻的关键信息，方便选择和管理刀具。

九、莫氏锥柄概要尺寸

不同规格的莫氏锥柄有相应的尺寸标准，如 No.1 - No.6 等，各有其特定的 A、B、C、D、E、F、G、H 等尺寸参数以及锥度 α/2。莫氏锥柄的准确尺寸对于麻花钻在采用锥柄连接的机床主轴上的安装精度和扭矩传递有着决定性作用，确保在高扭矩加工时的稳定性和可靠性。

十、刃口角度

1. 拐角相关角度：包括侧隙角 αx、有效侧隙角 αxe、侧楔角 βx、主前角 γx、工作主前角 γxe、合成的切削速度角度 η 等。这些角度是衡量麻花钻切削刃几何形状和切削性能的重要指标，它们相互影响，共同决定了切削过程中的切屑形成、切削力分布和刀具磨损情况。例如，合适的前角可以使切削轻快，减少切削力；而侧隙角则影响着刀具与已加工表面之间的摩擦和间隙。

2. 测量要求：用刀具正面测量后角 α、楔角 β 和前角，详细信息见 DIN 6581 标准中关于金属切削技巧的定义和刀刃几何学的规定。

十一、钻芯厚度

测试点在靠近钻尖处，采用尖头千分尺寸进行测量。钻芯厚度影响钻头的强度和刚性，过薄可能导致钻头折断，过厚则会影响排屑和切削性能。

十二、棱边宽度

测试点离钻尖 5 毫米处，使用游标卡尺测量。棱边宽度在一定程度上决定了钻头与孔壁的接触面积和摩擦情况，对孔壁的表面质量和钻头的导向性有影响。

十三、螺旋钻角

1. 侧倾角 γf（螺旋角）：推荐测试值依照 DIN 1836 中的钻头直径，根据工具类型 N、H 和 W 有不同的推荐范围。测试点在拐角处，根据第一部分 VDI 方针 3331，结合棱边部分进行测量。螺旋角的大小影响着排屑性能和切削力的方向，较大的螺旋角有利于排屑，但可能会降低钻头的刚性。

2. 顶角 σ：根据工具类型执行，如 N 和 H 类型通常为 σ = 118°，工具类型 W 为 σ = 130°。测试点在切削处，同样依据第一部分 VDI 方针 3331 结合棱边部分测量。

十四、尖刃修磨

1. 头磨损与重新磨锐：麻花钻头部容易出现不规则磨损，为避免过度磨损影响加工质量，应提前重新磨锐。重新磨锐时需修磨顶角以适应具体应用，检查切削刃角度是否一致，确保在 130° 点时每个切削刃与轴的夹角为 65° 且凿尖产出相同长度的切削刃，同时修磨钻尖后角和副后角以及薄钻心、横刃等。

2. 不同修磨类型：

   • 无修磨：适用于通用目的钻孔，尤其适用于低碳钢、合金钢、铸铁、不锈钢、钛、镍等金属的钻孔以及逆向切削等情况，因其薄横刃无需修磨。

   • C 型修磨（DIN 1412 C 型，分割点）：在钻孔时，分割点可良好定中心，使打碎碎屑和排屑变得容易，适合于高硬度的坚硬材料如加特种元素钢、钛合金、不锈钢、镍、尼孟合金等金属。

   • R 型修磨（螺旋修磨）：通过刃口不同角度力和螺旋修磨部分保证切屑卷曲、破碎和排屑，使排屑槽接近中心，移动凿子并保证良好定位中心。

   • A 型修磨 (DIN 1412 A 型)：能保证薄的凿子、好的排屑和良好的定中心，是较为方便的磨碎修磨，通过狭窄的横刃和较宽的凹槽保证刚性和平滑排屑。

   • B 型修磨 (DIN1412B 型)：适用于切削抗力较小且排屑良好的材料如铸铁、铝、塑料等，可减小前角并避免切削刃破屑，尤其在切割较坚硬材料时较为适用。

综上所述，麻花钻的各项技术条件和测试方法相互关联、相互影响，共同决定了麻花钻在实际加工中的性能表现。在生产制造和使用过程中，严格遵循这些技术要求并采用准确的测试方法，能够确保麻花钻的质量和加工效果，提高生产效率和产品质量。