第七章 孔加工刀具

1、浪費自己的時間等于慢性自殺浪費自己的時間等于慢性自殺浪費別人的時間等于圖財害命浪費別人的時間等于圖財害命金屬切削原理與刀具金屬切削原理與刀具軍需學(xué)院機電系工藝教研室教師：馮和平學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求掌握擴孔鉆、锪鉆掌握擴孔鉆、锪鉆、鏜刀的應(yīng)用。、鏜刀的應(yīng)用。 學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求掌握鉸刀的設(shè)計掌握鉸刀的設(shè)計知識結(jié)構(gòu)使用用途性能性能結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)8.1 擴孔鉆擴孔鉆v 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)v 性能性能 剛度、強度高，導(dǎo)向性好；剛度、強度高，導(dǎo)向性好；v 用途用途 孔的終加工或鉸、磨孔前的預(yù)加工；孔的終加工或鉸、磨孔前的預(yù)加工； 孔孔IT10IT9，R a6.33.2v 使用使用 錐柄擴孔鉆與主軸錐孔結(jié)合裝夾，直柄的擴錐柄擴

2、孔鉆與主軸錐孔結(jié)合裝夾，直柄的擴 孔鉆用鉆夾頭裝夾?？足@用鉆夾頭裝夾。8.1 锪鉆锪鉆用途用途 ：用于加工沉孔、錐孔、凸臺面：用于加工沉孔、錐孔、凸臺面8.1 鏜刀鏜刀v鏜刀用來擴孔及用于孔的的粗、精加工；鏜刀用來擴孔及用于孔的的粗、精加工；v鏜刀能修正鉆孔、擴孔等上一工序所造成的孔軸鏜刀能修正鉆孔、擴孔等上一工序所造成的孔軸線歪曲、偏斜等缺陷，故特別適用于要求孔距很線歪曲、偏斜等缺陷，故特別適用于要求孔距很準(zhǔn)的孔系加工；準(zhǔn)的孔系加工；v鏜刀可加工不同直徑的孔；鏜刀可加工不同直徑的孔；v鏜孔可在車床、銑床、鉆床、鏜床上進行。鏜孔可在車床、銑床、鉆床、鏜床上進行。v根據(jù)結(jié)構(gòu)特點及使用方式，鏜刀可

3、分為單刃鏜刀、根據(jù)結(jié)構(gòu)特點及使用方式，鏜刀可分為單刃鏜刀、多刃鏜刀和浮動鏜刀等。多刃鏜刀和浮動鏜刀等。8.1 鏜刀鏜刀單刃鏜刀單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單制造方便制造方便通用性好通用性好注意：盲孔刀具特點注意：盲孔刀具特點 刀孔與刀桿中心重合刀孔與刀桿中心重合- 工作前角小于前角工作前角小于前角 工作后角大于后角工作后角大于后角 導(dǎo)致選擇時：前角大導(dǎo)致選擇時：前角大 后角小后角小8.1 鏜刀鏜刀雙刃鏜刀特點：特點： 結(jié)構(gòu)對稱結(jié)構(gòu)對稱 背向力抵消背向力抵消分類：分類： 固定式固定式 滑槽式滑槽式 浮動式浮動式8.1 鏜刀鏜刀固定鏜刀塊固定鏜刀塊特點：剛性好特點：剛性好 容屑空間大容屑空間大適用：小批

4、生產(chǎn)適用：小批生產(chǎn) 粗鏜、半精鏜粗鏜、半精鏜 直徑大于直徑大于40 箱體零件孔箱體零件孔 與孔系。與孔系。8.1 鏜刀鏜刀雙刃雙刃鏜刀鏜刀廣泛廣泛用于用于數(shù)控數(shù)控機床機床8.1 鏜刀鏜刀浮動鏜刀浮動鏜刀適用于適用于單件單件小批小批精加工精加工直徑較大直徑較大的孔的孔8.2.1鉸刀種類與用途 鉸刀鉸刀的齒數(shù)多、導(dǎo)向性好、剛性好、加工余鉸刀鉸刀的齒數(shù)多、導(dǎo)向性好、剛性好、加工余量小、用于中小孔的半精加工和精加工，也常用于量小、用于中小孔的半精加工和精加工，也常用于磨孔或研孔的預(yù)加工。工作平穩(wěn)一般加工精度可達磨孔或研孔的預(yù)加工。工作平穩(wěn)一般加工精度可達 IT6IT8，表面粗糙度可達表面粗糙度可達1.

5、60.4。 8.2.1鉸刀種類與用途(1)(1)標(biāo)記：標(biāo)記： v鉸刀上應(yīng)標(biāo)記：制造廠商標(biāo)、鉸刀基本直徑、鉸刀上應(yīng)標(biāo)記：制造廠商標(biāo)、鉸刀基本直徑、精度等級精度等級( (圓錐號、刀片的硬質(zhì)合金牌號圓錐號、刀片的硬質(zhì)合金牌號) )、材料、材料( (HSS)HSS)。 v鉸刀的包裝盒上應(yīng)標(biāo)記：國標(biāo)號、產(chǎn)品名稱、鉸刀的包裝盒上應(yīng)標(biāo)記：國標(biāo)號、產(chǎn)品名稱、制造廠名稱和商標(biāo)、鉸刀基本直徑、精度等級、制造廠名稱和商標(biāo)、鉸刀基本直徑、精度等級、材料、件數(shù)、制造年月。材料、件數(shù)、制造年月。 (2)(2)包裝：鉸刀在包裝前應(yīng)經(jīng)防銹處理。成包的鉸刀包裝：鉸刀在包裝前應(yīng)經(jīng)防銹處理。成包的鉸刀應(yīng)防止損傷。應(yīng)防止損傷。8.2

6、.1 鉸刀結(jié)構(gòu) 基本結(jié)構(gòu)：工作部分、頸部、和柄部組成。工作基本結(jié)構(gòu)：工作部分、頸部、和柄部組成。工作部分又分切削部分、校準(zhǔn)部分和倒錐部分。部分又分切削部分、校準(zhǔn)部分和倒錐部分。8.2.1 鉸刀種類與用途鉸刀按使用方法分手用和機用兩種；按鉸孔的形狀分圓柱形、鉸刀按使用方法分手用和機用兩種；按鉸孔的形狀分圓柱形、圓錐形和階梯形圓錐形和階梯形3種；按裝夾方法分帶柄式和套裝式兩種；按種；按裝夾方法分帶柄式和套裝式兩種；按齒槽的形狀分直槽和螺旋槽兩種。齒槽的形狀分直槽和螺旋槽兩種。 手用鉸刀可不帶倒錐部分。主偏角手用鉸刀可不帶倒錐部分。主偏角Kr的大小主要影響鉸孔的表的大小主要影響鉸孔的表面粗糙度、精度

7、和軸向力，通常機用鉸刀的面粗糙度、精度和軸向力，通常機用鉸刀的Kr= 12- 15，手用鉸刀的手用鉸刀的Kr=311。校準(zhǔn)部分呈圓柱形，起修光孔壁和校準(zhǔn)部分呈圓柱形，起修光孔壁和校準(zhǔn)孔徑的作用。倒錐部分的直徑向柄部方向逐漸減小校準(zhǔn)孔徑的作用。倒錐部分的直徑向柄部方向逐漸減小(0.030.07mm)，以減小鉸孔時工作部分與孔壁的摩擦。鉸刀的齒槽以減小鉸孔時工作部分與孔壁的摩擦。鉸刀的齒槽通常為直槽，當(dāng)加工長度方向上孔壁不連續(xù)的或有縱向槽的孔通常為直槽，當(dāng)加工長度方向上孔壁不連續(xù)的或有縱向槽的孔時，螺旋槽鉸刀工作穩(wěn)定、排屑好。鉸刀的工作部分可用高速時，螺旋槽鉸刀工作穩(wěn)定、排屑好。鉸刀的工作部分可用

8、高速鋼或硬質(zhì)合金制造。手用鉸刀還可制成直徑可調(diào)式，有兩種結(jié)鋼或硬質(zhì)合金制造。手用鉸刀還可制成直徑可調(diào)式，有兩種結(jié)構(gòu)：可調(diào)節(jié)鉸刀是靠調(diào)節(jié)兩端的螺母，使楔形刀片沿刀體上的構(gòu)：可調(diào)節(jié)鉸刀是靠調(diào)節(jié)兩端的螺母，使楔形刀片沿刀體上的斜底槽移動，以改變鉸刀的直徑尺寸；可脹式鉸刀是通過鋼球斜底槽移動，以改變鉸刀的直徑尺寸；可脹式鉸刀是通過鋼球的移動，從而將開有縱向槽的鉸刀直徑脹大。直徑可調(diào)式的鉸的移動，從而將開有縱向槽的鉸刀直徑脹大。直徑可調(diào)式的鉸刀適用于機械修配工作。刀適用于機械修配工作。8.2.1 鉸刀種類與用途8.2.2 鉸削過程特點說因說因v 余量小余量小v 主偏角小于主偏角小于15v 前角常為負(fù)值前

9、角常為負(fù)值道果道果v 鉸削過程特點：鉸削過程特點：切削切削 擠壓擠壓 摩擦摩擦應(yīng)用應(yīng)用v 為避免顫振，速度小于為避免顫振，速度小于10 m/min8.2.3圓柱機用鉸刀設(shè)計圓柱機用鉸刀結(jié)構(gòu)圓柱機用鉸刀結(jié)構(gòu)8.2.3圓柱機用鉸刀設(shè)計8.2.3.1 鉸刀直徑公差設(shè)計鉸刀直徑公差設(shè)計8.2.3.1 鉸刀直徑公差設(shè)計鉸刀直徑公差設(shè)計v dw工件直徑工件直徑; d新鉸刀直徑新鉸刀直徑; IT工件孔公差工件孔公差; P擴張量擴張量v Pa收縮量收縮量; G鉸刀制造公差鉸刀制造公差. v 若鉸孔發(fā)生擴張現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸若鉸孔發(fā)生擴張現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸分別為：

10、分別為：v dmax=dwmax-Pmax（8-1）v dmin=dwmax- Pmax- G（8-2）v 若鉸孔發(fā)生收縮現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸若鉸孔發(fā)生收縮現(xiàn)象，則設(shè)計及制造鉸刀的最大、最小極限尺寸分別為：分別為：v dmax=dwmax+Pamin（8-3）v dmin=dmax +Pmax -G（8-4）v 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鉸刀制造公差國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：鉸刀制造公差G0.35(IT )。根據(jù)一般經(jīng)驗數(shù)根據(jù)一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)，高速鋼鉸刀可取據(jù)，高速鋼鉸刀可取Pmax0.15(IT )；硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔后的硬質(zhì)合金鉸刀鉸孔后的收縮量往往因工件材料不同而不同，故常取收縮量往往因工件材料

11、不同而不同，故常取Pamin0，或取或取 Pamin0.1(IT )。Pmax及及Pamin的可靠確定辦法是由實驗測的可靠確定辦法是由實驗測定。定。8.2.3.2鉸刀的齒數(shù)及齒槽v 鉸刀的齒數(shù)影響鉸孔精度、表面粗糙度、容屑空間和刀齒鉸刀的齒數(shù)影響鉸孔精度、表面粗糙度、容屑空間和刀齒強度。其值一般按鉸刀直徑和工件材料確定。鉸刀直徑較強度。其值一般按鉸刀直徑和工件材料確定。鉸刀直徑較大時，可取較多齒數(shù)；加工韌性材料時，齒數(shù)應(yīng)取少些；大時，可取較多齒數(shù)；加工韌性材料時，齒數(shù)應(yīng)取少些；加工脆性材料時，齒數(shù)可取多些。為了便于測量鉸刀直徑，加工脆性材料時，齒數(shù)可取多些。為了便于測量鉸刀直徑，齒數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。

12、在常用直徑齒數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。在常用直徑do=840mm范圍內(nèi)，一范圍內(nèi)，一般取齒數(shù)般取齒數(shù) 48個。個。v 鉸刀刀齒沿圓周可以等齒距分布，也可以不等齒距分布。鉸刀刀齒沿圓周可以等齒距分布，也可以不等齒距分布。為了便于制造，鉸刀一般按等齒距分布。為了便于制造，鉸刀一般按等齒距分布。8.2.3.2鉸刀的齒數(shù)及齒槽v 鉸刀的齒槽形狀一般有直線齒背（圖鉸刀的齒槽形狀一般有直線齒背（圖a）、）、圓弧齒背（圖圓弧齒背（圖b）和折線和折線齒背（齒背（c），），硬質(zhì)合金鉸刀一般采用折線齒背。硬質(zhì)合金鉸刀一般采用折線齒背。8.2.3.2鉸刀的齒數(shù)及齒槽v 鉸刀齒槽方向有直槽和螺旋槽兩種，如圖鉸刀齒槽方向有直槽和螺旋

13、槽兩種，如圖745所示。為了便于所示。為了便于制造，常采用直槽。為改善排屑條件，提高鉸孔質(zhì)量，硬質(zhì)合金鉸刀制造，常采用直槽。為改善排屑條件，提高鉸孔質(zhì)量，硬質(zhì)合金鉸刀常做成左螺旋槽，螺旋角取常做成左螺旋槽，螺旋角取35。8.2.3.3鉸刀的幾何角度v 主偏角主偏角 加工鋼等韌性材料一般取加工鋼等韌性材料一般取 =15；加工鑄鐵等脆性材料一般??；加工鑄鐵等脆性材料一般取 =35；粗鉸和鉸盲孔時一般??；粗鉸和鉸盲孔時一般取 =45；手用鉸刀一般取；手用鉸刀一般取 =0.51.5。v 前角前角 鉸孔時一般余量很小，切屑很薄，切屑與前刀面接觸長度很短，故前鉸孔時一般余量很小，切屑很薄，切屑與前刀面接觸

14、長度很短，故前角的影響不顯著。為了制造方便，一般取均角的影響不顯著。為了制造方便，一般取均 0。加工韌性材料時，。加工韌性材料時，為減小切屑變形，可取為減小切屑變形，可取 510。v 后角后角 鉸刀系精加工刀具，為使其重磨后徑向尺寸不致變化太大，一般鉸刀鉸刀系精加工刀具，為使其重磨后徑向尺寸不致變化太大，一般鉸刀后角取后角取 68。v 刃傾角刃傾角 一般鉸刀的刃傾角一般鉸刀的刃傾角 0。但刃傾角能使切削過程平穩(wěn)，提高鉸孔質(zhì)。但刃傾角能使切削過程平穩(wěn)，提高鉸孔質(zhì)量。在鉸削韌性較大的材料時，可在鉸刀的切削部分磨出量。在鉸削韌性較大的材料時，可在鉸刀的切削部分磨出 1520刃傾角，這樣可使鉸削時切屑

15、向前排出，不致于劃傷已刃傾角，這樣可使鉸削時切屑向前排出，不致于劃傷已加工表面加工表面。在加工盲孔時，可在這種帶刃傾角的鉸刀前端開出一較大在加工盲孔時，可在這種帶刃傾角的鉸刀前端開出一較大的凹坑，以容納切屑的凹坑，以容納切屑。8.2.3.4 鉸刀結(jié)構(gòu)改進v自學(xué)：了解特點與應(yīng)用自學(xué)：了解特點與應(yīng)用8.3孔加工復(fù)合刀具孔加工復(fù)合刀具v 孔加工復(fù)合刀具是由兩把或兩把以上同類或不同類的孔加工刀具組合孔加工復(fù)合刀具是由兩把或兩把以上同類或不同類的孔加工刀具組合成一體，同時或按先后順序完成不同工步加工的刀具。成一體，同時或按先后順序完成不同工步加工的刀具。v 1復(fù)合刀具的種類復(fù)合刀具的種類v 復(fù)合刀具的種

16、類較多，按工藝類型可分為同類工藝復(fù)合刀具和不復(fù)合刀具的種類較多，按工藝類型可分為同類工藝復(fù)合刀具和不同類工藝復(fù)合刀具兩種。同類工藝復(fù)合刀具兩種。8.3孔加工復(fù)合刀具孔加工復(fù)合刀具復(fù)合刀具的特點復(fù)合刀具的特點v能減少機床臺數(shù)或工位數(shù)，工序集中，節(jié)省機動能減少機床臺數(shù)或工位數(shù)，工序集中，節(jié)省機動和輔助時間，因而可以提高生產(chǎn)率，降低成本。和輔助時間，因而可以提高生產(chǎn)率，降低成本。v減少工件安裝次數(shù)，容易保證各加工表面間的位減少工件安裝次數(shù)，容易保證各加工表面間的位置精度。置精度。v復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造、刃磨和使用中都可復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造、刃磨和使用中都可能會出現(xiàn)問題。例如各單個刀具的直徑、

17、切削時能會出現(xiàn)問題。例如各單個刀具的直徑、切削時間和切削條件懸殊較大，切屑的排出和切削液的間和切削條件懸殊較大，切屑的排出和切削液的輸入不夠暢快等。輸入不夠暢快等。8.3復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題正確選擇復(fù)合程度與形式正確選擇復(fù)合程度與形式8.3復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題刀具結(jié)構(gòu)形式刀具結(jié)構(gòu)形式8.3復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題強度和剛性強度和剛性8.3復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題v排、分、斷屑問題排、分、斷屑問題8.3復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題復(fù)合刀具設(shè)計與使用注意問題 由于復(fù)合刀具的結(jié)構(gòu)特點

18、及特殊的工作條件，在使用復(fù)由于復(fù)合刀具的結(jié)構(gòu)特點及特殊的工作條件，在使用復(fù)合刀具時需注意幾點特殊要求：合刀具時需注意幾點特殊要求：v （1）由于復(fù)合刀具刃磨困難，刀具安裝、調(diào)整麻煩，）由于復(fù)合刀具刃磨困難，刀具安裝、調(diào)整麻煩，故應(yīng)制訂較高的刀具耐用度，選擇較低的切削速度。故應(yīng)制訂較高的刀具耐用度，選擇較低的切削速度。v （2）復(fù)合刀具中各單個刀具的直徑往往差別很大，）復(fù)合刀具中各單個刀具的直徑往往差別很大，選擇切削用量時需考慮主要矛盾。如最小直徑刀具的強度選擇切削用量時需考慮主要矛盾。如最小直徑刀具的強度最弱，應(yīng)按最小直徑刀具選擇進給量；又如最大直徑刀具最弱，應(yīng)按最小直徑刀具選擇進給量；又如最大直徑刀具的切削速度最高，磨損最快，故應(yīng)按最大直徑刀具確定切的切削速度最高，磨損最