淺談中小型標準麻花鉆的刃磨及檢驗方法

在金屬切削加工中，孔加工是很常見的一種加工工藝技能，工廠中常用的孔加工方法有鉆孔、車孔、鏜孔、沖孔等，而這之中用標準麻花鉆鉆孔最為普遍，常見于車工、鉗工、鉆工等工種的應用中。在這些加工應用中，刃磨標準麻花鉆是首先要解決的問題。古人云：工欲善其事，必先利其器。麻花鉆刃磨得好壞直接影響加工的質量、加工的效率、鉆頭的壽命。

在技工學校中，雖然有許多的實訓環節，但由于刃磨刀具涉及安全及成本問題，學生練習不多，在教學中缺少有效的反饋，學生在有限的時間內無法可靠地掌握刃磨方法。標準麻花鉆的刃磨方法許多工藝書中雖也有講解，但對刃磨的要求講解較多，對刃磨的過程及控制分析較少，需要一定的實踐積累才能領會。那如何在有限的時間里讓初學者盡快掌握刃磨的方法呢？有什么有效措施來保證刃磨質量呢？下面筆者結合本人工作的實際體會談談標準麻花鉆的刃磨。

一、標準麻花鉆幾何角度的認識

對麻花鉆幾何角度的認識是刃磨鉆頭的第一步，只有理解了，你才知道它的特性、它的要求，才知道怎樣去控制它。但在教學過程中，同學們都感到麻花鉆的角度不好理解，很難懂，記不住。其實，許多刀具的幾何角度的理解都可從車刀上演化而來。而對車刀大家都能很好地理解。麻花鉆的結構相當于兩把內孔車刀的組合。一把車刀有6個基本角度，而麻花鉆主要是四個基本角度，由于麻花鉆有螺旋排屑槽的影響，角度值會有一定的變化。下面以60°外圓車刀與標準麻花鉆角度作一對比，如圖1和表所示。

二、刃磨要求

標準麻花鉆的刃磨要求如下：

第一，標準頂角2φ為118°±2°。但實際應用中頂角在100°～140°之間。

第二，外緣外的后角為6°～8°，自外緣向鉆心逐漸增大。

第三，橫刃斜角為55°，實際刃磨成50°～ 55°。

第四，兩主切削刃長度及兩個φ角要保證對稱相等，否則工件在加工時易抖動，影響加工質量及刀具壽命。這也是刃磨的重點和難點。

三、刃磨方法

1.控制鉆頭與砂輪的相對位置

鉆頭擺放的高低影響刃磨的用力及后角的控制，在刃磨時鉆頭主切削刃水平放置，且要略高于砂輪水平中心平面。鉆頭軸線與砂輪圓柱母線的夾角等于鉆頭頂角2φ的一半。

2.刃磨動作

在實際應用中，有兩種刃磨的方式，一種是主切削刃水平擺正后，使鉆頭頭部繞本身的軸線由下向上轉動，同時左手配合右手使鉆柄向下運動。為了減小沖擊力，首先鉆頭要輕輕接觸砂輪，在轉動過程中逐漸加壓，使后刀面全都刃磨到以磨出正的后角。需要注意的是，在刃磨時可用右手為一支點，左手作上下擺動，擺動時柄部不能高于主切削所處的高度，否則會磨出負的后角。

需要注意的是，后角的大小，由左手下壓的幅度決定，幅度大則后角就大。在刃磨時，還可讓鉆頭在砂輪上作適當的右移平動，以保證鉆頭近中心的后角。

這種方式對￠5以上的麻花鉆容易操作，也便于控制后角和頂角，但對￠5以下的麻花鉆，由于鉆頭小，在操作不熟練時，常會出現主切削刃低于后刀面的情況。這時在刃磨時，可把鉆頭擺成一定角度。如圖2所示，A為10°～30°，然后把鉆頭直接靠向砂輪進行磨削。在刃磨過程中鉆頭不轉動或只作微小轉動。這樣也有利磨出正的后角來。

另外一種刃磨方式是：鉆頭的后刀面先接觸砂輪，使鉆頭頭部繞本身的軸線由上向下轉動，同時左手配合右手使鉆柄向上運動，在轉動過程中逐漸減壓，這種方式便于觀察刃磨過程中產生的火花情況及刃磨的位置，但控制不好極易使主切削刃退火。所以粗磨鉆頭時可以采用這種方式，但在精磨時還是采用第一種方式為好。

3.鉆頭刃磨的要訣

要訣是：主刃水平略高輪心，軸線左斜控制頂角，由刃向背刃磨后角，柄部上翹不過主刃。

4.鉆頭刃磨后的檢驗

在刃磨過程中檢測最常采用的是目測的方法，即把鉆頭刃磨的部位向上豎立，眼睛平視，觀察主切削刃的對稱性及角度（頂角、后角、橫刃斜角）的控制情況。由于兩主切削刃一前一后產生視覺差，往往覺得左刃（前刃）高而右刃低。所以這種方法對初學者來說掌握還有一定難度，需要有一定的經驗積累。當然，鉆頭的幾何角度及兩主切削刃的對稱要求可利用檢驗樣板進行，這在一些工藝書中有所提及，這里就不在論述了。

但這種方法，樣板要求較高（大都是自制的），角度單一，對刃磨控制要求就比較高，實際應用上不方便。在鉗工實訓場地，筆者發現有許多的劃線角尺，學生基本不去用它，上面有刻度，能否用它來控制主切削刃的對稱性（角度及長度）呢？通過刃磨實踐，筆者覺得完全可代替角度樣板，而且更方便更實用。其方法如下：

（1）頂角的間接控制。通過A角來保證頂角。測量方法如圖2a所示，把鉆頭水平放置，主切削刃豎直，靠向直角尺的基準面，鉆頭軸線與主切削刃的夾角（為頂角的一半）和A角之和為直角尺的90°角。A角可通過計算獲得。tanA=由標準麻花鉆已知A角約為30°，d／2為鉆頭直徑的一半，則只要控制L的長度就可大略控制A角。現以刃磨￠10的鉆頭為例。

由tanA=得L=tanA×（d／2）=tan30°×(10

／2)=

由此可見，只要在刃磨兩主切削刃時控制L的長度為2.9㎜，就可間接控制A角為30°，也就間接保證了頂角為120°左右的大小了。

（2）主切削刃長度的保證。從圖2a所示直角三角形可知，主切削刃、d／2和L為直角三角形的三條邊。由直角三角形的勾股定理可知a2+b2=c2，現d／2為已知，則只需控制L的長度就可得主切削刃的長度了。在兩主切削刃刃磨時保證L為同長，則可控制主切削刃的對稱。

由以上分析可知，通過測量控制L的長度可間接控制主切削刃的對稱性（角度和長度），可大致判斷頂角的大小。此種方法雖不能嚴格保證頂角為標準值，但更方便更實用。

（3）橫刃平直的控制。橫刃的控制工藝書中只提及角度的控制要求，但在實際應用中發現，橫刃平直性對鉆削的影響也很大，特別是對￠10㎜以上的鉆頭。如不平直，則起鉆時切削力不平衡，工件會產生晃動、竄動，孔不圓，孔口刀痕重，鉆頭部易磨損。影響孔的加工質量及操作的安全性。所以在刃磨時除了要觀察橫刃的斜角情況，還要注意橫刃的平直性，檢測方法如圖2b所示。把橫刃水平擺正，鉆頭沿直角尺一邊水平靠向直角尺的基準面上，通過透光法來判斷。需要注意的事，對于￠5㎜以下的小鉆頭，由于橫刃短，切削力小，平直性對切削影響較小，而且用直角尺觀察不便，這時可目測，但重點要保證橫刃斜角不能太大。在實踐中我們發現，橫刃斜角大時，不易鉆削，且橫刃易磨損，主要是對橫刃上某一點來說，橫刃斜角增大時，后角減小了。

（4）橫刃長度的修磨。標準麻花鉆一個主要的缺點是橫刃太長，定心不良，且前角為負值，在鉆削時為擠刮運動。所以對￠5㎜以上的鉆頭可通過磨短橫刃來確保加工質量及刀具使用壽命。這在工藝書中也多有提及，這里就不再論述了。

以上內容是筆者對實踐工作及教學中所碰到的問題的一點淺薄之見，由于能力所限，可能考慮得并不全面，只是希望能起到拋磚引玉的作用，希望能給鉆頭刃磨的初學者以一定的啟迪。鉆頭刃磨技能是鉆孔技能的基礎與保證，也是學習中的重點與難點，需要不斷地進行刃磨練習，希望每個人都能找到適合自己的方法與技巧。

參考文獻：

[1]侯文祥，逯萍.鉗工基本技能訓練.北京:機械工業出版社，2008.

[2]姜波.鉗工工藝學.北京:中國勞動社會保障出版社，2005.

[3]王公安.車工工藝學.北京:中國勞動社會保障出版社，2005.

（作者單位：衢州市技師學院）