高效新钻型专用刃磨机的研制
钻孔是金属切削加工中最重要的工序之一 。普通麻花钻由于原始结构的缺陷 ，极vwin德赢网官方下载限制了钻孔效率的提高 。我国的群钻是世界公认的性能优良的钻型之一 ，但群钻结构复杂、刃磨困难 ，在生产中没有得到广泛使用 。近年来 ，国内外开发研制了一系列先进钻头刃磨机和群钻刃磨机 ，可以刃磨一些先进钻型和群钻 ，但这些刃磨机结构复杂、价格昂贵 ，大部分厂家难以接受 。90年代初 ，日本细井公司开发了一种新钻型 ，并研制出相应的刃磨机 ，很快得到了市场移动输送机认同 。细井钻头在性能上不如我国的群钻 ，但因为它的刃磨机结构简单 ，价格低廉 ，使得细井钻头很快在生产中得以应用 。所以 ，开发高效新钻型并研制操作方便、价格低廉的刃磨机具有重要意义 。 1 新钻型的提出群钻提高了钻削效率 。但分析发现 ，群钻仍存在一定缺点：1)在刃磨时很难做到左、右切削刃完全对称 ，这样在钻孔过程中将产生较大径向力 ，钻头磨损加快而且产生孔径扩大；2)群钻的切屑在宽度上一分为二 ，切屑的外端和内端的速度差仍较大 ，切削时附加变形仍很大；3)结构复杂 ，刃磨困难 。
(a)中刮板输送机小直径钻头(5＜Ø＜20)
(b)仓壁振打器大直径钻头Ø＞20) 图筛分机械1 新钻尖刃形vwin德赢网官方下载对标准群钻进行优化 ，得到了一种新钻型 。新型钻头的横刃修磨方式与群钻相同 ，同时vwin德赢网官方下载采用了更好的分屑方式 ，使得新钻型的钻削性能优于群钻 ，并且简化了结构 ，使刃磨方便 ，其中小直径(5＜Ø＜20)钻头的结构如图1(a)所示 。钻头左侧圆弧刃较短 ，约为整个切削刃长度的1/3 ，外刃较长 ，约为整个切削刃长度的2/3 ；右侧圆弧刃较长 ，约为整个切削刃长度的2/3 ，外刃较短 ，约为整个切削刃长度的1/3 ；同时左侧外刃低于右侧外刃(高度差应大于钻削进给量f ，图中虚线为右刃高出部分)；同时简化后刀面 ，用平面代替螺旋面 。大直径钻头(Ø＞20)的结构如图1(b)所示 ，左侧圆弧刃约为整个切削刃长度的1/5 ，外刃约为整个切削刃长度的4/5 ；右侧圆弧刃约为整个切削刃长度的2/5 ，外刃约为整个切削刃长度的3/5 ；在较高较短的一侧外刃上开分屑槽 ，宽度约为整个切削刃长度的1/5 ，深度大于进给量 。此钻头在整个钻孔过程中 ，切削力是对称分布的 。钻头刚开始接触工件时 ，修短了的横刃起到了良好定心作用；之后对称的圆弧刃开始切入工件 ，由于圆弧刃变短 ，切削宽度减小；当两侧的钻头接触工件时 ，外刃开始参加切削 ，钻头右侧外刃高于左侧外刃 ，左侧外刃长于右侧外刃 ，故钻孔时右侧外刃只切外圆 ，左侧外刃只切中间一圈 。可见 ，本钻头的特殊结构保证了切削刃上切削力的对称分布 。对于大直径的钻头 ，切屑在主切削刃方向上分为五段 ，更好地减小了切削变形 ，其它性能与中小直径钻头相同 。 新钻型有以下主要优点：1)切屑在主切削刃宽度方向上分成三段或五段 ，每段切削刃外端和内端的切削速度差明显减小 ，降低了切削扭矩并减小了钻头磨损和切屑附加变破碎机形；2)切屑在外刃处为厚而窄的大螺距带状 ，排屑容易 ，圆弧刃缩短后 ，呈卷曲的切屑量减少 ，减少了切屑堵塞的危险性 ，因此排屑情况优于标准群钻；3)如果刃磨时两侧切削刃略有高低误差 ，不会造成两侧切削负荷变化而影响径向力的变化 ，只是在钻入的瞬间有径向力 ，而在钻孔过程中径向力是平衡的 ，这是其它钻头无法比拟的；4)刃磨方便 。
图2 修磨调整原分样筛理图2 新型钻头的刃磨该钻型需要进行切削刃、圆弧刃、横刃及后刀细碎鄂式破碎机面的修磨 。完成一支钻头的修磨 ，砂轮中心高相对于钻头中心高要有三个高度的变化 ，才能保证磨出一定后角 。刃磨时将钻头的螺旋后刀面简化为平面 ，可方便刃磨 ，修磨过程中调整原理如图2所示 。
- 对刀 ，使活化给煤机切削刃水平 ，修磨切削外刃和圆弧刃 。调整砂轮高度 ，保证第一后角b大倾角皮带机1落料机=12° ，a输送链1=振打器b直线筛机1 ，则砂轮中心相对于钻头LS型螺旋输送机中心高出H制砂机设备1 H1=Rsina1(1)
R为砂轮半径 ，之后通过X、Y向的进给磨出一侧刃形 ，然后钻头绕直线旋转180° ，再进行另一侧的刃形修磨 。 修磨二次后刀面 ，保证第二后角b2为20° 。这是为了磨低后刀面 ，避免钻孔时后刀面参与切削 ，同时又保证钻头的强度 。a2=b2=20° ，则砂轮需升高H2 H2=Rsin20°+B-H1(2)
B为修磨后第一后刀面的宽度 ，约为3mm 。 修磨横刃 ，再次升高砂轮 ，使a3等于55° ，则砂轮需再升高H3 H3=Rsin55°-H2-H1(3)在保证横刃强度的条件下 ，尽量增大内刃前角 ，有利于降低轴向力 。a3取55°是综合考虑这两个方面的结果 。
图3 钻头刃磨机运动原理图3 刃磨机研制从理论上讲 ，空间六个坐标运动可以实现空间任意运动 ，从而可以完成空间任意形面的加工 。六个坐标如何选取 ，是机床结构设计时应重点考虑的间题 。vwin德赢网官方下载所研制的刃磨机结构如图3所示 ，该刃磨机能实现上述修磨过程 。其中X、Y方向的移动是为了实现X、Y方向的进给运动 ，从而使砂轮的切削点相对于钻头的刃部形成所需的运动轨迹；a为钻头绕自身轴线的旋转运动 ，具有180°的分度和定位功能 ，从而实现钻头左右切削刃的对称修磨 ，同时钻头可以在绕自身轴线的方向上任意旋转、定位 ，完成切削刃的对刀 ，实现不同后角的修磨 。钻头轴线与X轴成30°夹角 ，保证了钻头切削刃是沿水平方向(Y轴)运动 ，形成了钻头120°锋角；b为夹具绕Z轴的转动 ，可以实现不同锋角的修磨；Z向的移动有三个固定位置 ，通过手柄来实现 ，手柄与砂轮头架绕固定支点转动 ，则砂轮相对于钻头的高度将发生变化 ，从而实现钻头的第一次后刀面、二次后刀面和横刃的修磨 ，形成主后角、副后角和横刃锋角 。这种调整方式结构简单、操作方便、准确性好 ，仅需三次简单的扳动手柄动作 ，即可实现砂轮复杂的调整定位运动 。对于砂轮磨损或不同直径的钻头 ，还可以通过微调装置使砂轮准确定位 ，以保证钻头的角度 。 本刃磨机具有下列优点：
- 可方便地磨出新型钻头刃形 ，刃磨质量稳定 ，一致性好； 结构简单 ，由于将复杂的螺旋运动转化为简单的直线运动 ，所以大大简化了机床结构 ，降低了成本； 机床调整简单方便 ，操作省时省力 ，与专用夹具配合 ，可快速地完成钻头刃部各部分的修磨； 砂轮轮廓修正很方便 ，操作非常简单 。
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