撰文/ 成都致远方达 张祖光
麻花钻是应用非常广泛的孔加工用具，同时也是几何形状复杂的切削刀具。要使用三维软件创建出麻花钻的实体模型，不仅要了解麻花钻的结构、参数等相关知识，还要掌握三维软件实体建模的技术。本文以SOLIDWORKS2015 作为建模工具，介绍其三维实体的建模过程。
麻花钻的三维建模有4 个要点。
（1）有横刃；（2）有两条螺旋状的排屑槽，排屑槽的横断面是曲线型的，但是在主切削刃磨成118°顶角时，主切削刃是呈直线状；（3）主切削刃要有一个后角；（4）钻头有两条螺旋状的副切削刃。
一、创建基体
打开SOLIDWORKS，单击“新建”、“零件”和“确定”图标，在文件界面特征树中选择“右视基准面”作为绘图平面。单击“草图绘制”，进入草图绘制状态，以坐标原点为基准绘制如图1 所示草图，草图绘制完毕后退出草图绘制。
单击特征工具栏“拉伸凸台/ 基体”图标，进入“凸台-拉伸”属性管理器进行参数选项。在“方向1”中给定深度“1”，“方向2”中给定深度“140”。最后点击确认选项“√”完成草图的拉伸（图2）。
二、创建路径、引导线及顶角线
在文件界面特征树中选择“前视基准面”作为绘图平面。单击“草图绘制”，进入草图绘制状态，以坐标原点为基准绘制如图3 所示草图（后文皆称此草图中两条线分别为路径草图线与引导草图线）。
过原点画一条构造线，端点与凸台实体的侧影轮廓边线重合，与中轴线夹角59°（后文皆称此构造线为顶角线）。绘制完毕后退出草图绘制（图4）。
三、创建横截面
选择凸台实体的右平面，作为绘图平面（图5）。
单击“草图绘制”，进入草图绘制状态，以坐标原点为基准绘制草图（此后皆称此草图为横截面草图）。具体步骤如下。
（1）隐藏实体以及之前画的草图，以免干扰绘制（图6）。
（2）以原点为圆心绘制两个圆，绘制过圆心的两条线（线1 和线2），绘制竖直的线3、水平的线4 相交于线1，线1 与线3 的夹角为50°，再将两个圆和四条线都转为构造线，如图7 所示（后文皆用构造线1、2、3、4 来表示这四条线）。
（3）绘制一个点，使用智能尺寸工具标注它和构造线1、3、4 交点（后文皆称此交点为构造线交点）的距离为6，如图8 所示。
（4）使用草图中的圆弧工具，选择“三点圆弧”，绘制端点与外圆重合、与构造线1 重合的原点，标注半径为8（图9）。
（5）按住Shift 同时选中步骤3 中绘制的点、圆弧1和构造线3，添加几何关系“交叉点”（图10）。
（6）使用三点圆弧绘制两端与构造线4 重合的圆弧2，标注左端点与构造线交点距离为“5.6”（图11）。
（7）使用三点圆弧绘制两端与圆弧1、2 端点重合的圆弧3，添加几何关系使其圆心与构造线1 重合、与圆弧1、2 相切，使用智能尺寸工具，按住shift 标注构造线交点与圆弧3 切线距离为0.5（图12）。
（8）选择圆弧3 与构造线内圆，添加几何关系，使之相切（图13）。
（9）以原点为圆心，使用圆弧工具“圆心/ 起/ 终点画弧”工具绘制与圆弧2 的左端点相交的圆弧4，并使用直线工具使圆弧4 另一端点与构造线外圆相连，标注圆弧与直线端点与原点的水平距离为1.8，标注直线与构造线3的夹角为30°（图14）。
（10）绘制一个点，选中点、构造线2 与步骤9 中所绘直线，添加几何关系“交叉点”（图15）。
（11）标注步骤10 中所绘点和圆弧4 与直线交点的垂直距离为0.8、与构造线外圆交点的距离为3 以上（图16）。
（12）使用圆弧工具“圆心/ 起/ 终点画弧”工具绘制以原点为圆心的圆弧，端点分别与圆弧1 和步骤9 中所绘直线的端点重合，如图17 所示。
（13）将之前在前视基准面绘制的草图显示出来，拖动视角如图18 所示（能同时看见两张草图）。
（14）在构造线内圆上画一个点，选中此点与引导草图线（不与原点重合的那条），添加几何关系“穿透”（图19）。
（15）此时草图完全定义，使用“草图合法性”工具检查正确性，检查无问题退出草图绘制（图20）。
四、扫描切除
单击特征工具栏“扫描切除”图标，进入“切除- 扫描”属性管理器进行参数选项。轮廓选择横截面草图，路径选择路径草图线，引导线使用选择管理工具SelectionManager 选择引导草图线，最后点击确认选项“√”完成切除（图21、图22）。
单击特征工具栏“圆周阵列”工具，进入“圆周阵列”属性管理器进行参数选项，将临时轴显示，以实体的中心轴作为旋转轴，阵列数量为“2”，勾选“等间距”，最后点击确认选项“√”完成阵列（图23）。
五、弯曲
使用“弯曲”功能，进入“弯曲”属性管理器进行参数选项：“弯曲输入”参数中选择“实体”，选择“扭曲”、勾选“粗硬边线”，角度为“612°”；基准面1 剪裁距离为“39”，基准面2 剪裁距离为“0”；“三重轴”参数中X 旋转原点为“-5.72”，Y 旋转角度为“90°”，其余为“0”，最后点击确认选项“√”完成弯曲（图24）。
六、顶角切除
单击特征工具栏“参考几何体”工具，创建一个基准面，第一参考选择顶角线，设置为“垂直”；第二参考选择顶角线与侧影轮廓边线重合的端点，设置为“重合”。最后点击确认选项“√”完成基准面的创建（图25）。
文件界面特征树中选择这个基准面作为绘图平面。单击“草图绘制”，进入草图绘制状态，以坐标原点为基准绘制草图，草图绘制完毕后退出草图绘制（图26）。
单击特征工具栏“拉伸切除”图标，进入“切除- 拉伸”属性管理器进行参数选项。“方向1”和“方向2”都设置为完全贯穿。最后点击确认选项“√”完成切除（图27）。
单击特征工具栏“圆周阵列“工具，进入“圆周阵列”属性管理器进行参数选项，以实体的中心轴作为旋转轴，阵列数量为“2”，勾选“等间距”选项，不勾选“几何体阵列”选项，最后点击确认选项“√”完成阵列（图28）。
至此，麻花钻头模型制作完毕，最后可以为其赋予材质，使其更具有真实感（图29）。
七、结语
麻花钻是一种运用非常广泛的加工工具， 通过SOLIDWORKS 2015 软件实体建模，我们可以清楚了解麻花钻的特殊构造和一些详细的技术参数，在制作其他麻花钻变形产品的时候，就简单容易得多。
