孔加工刀具--精品PPT課件.ppt

第八章 孔加工刀具,一、孔加工的特點(diǎn),1刀具剛度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔徑的限制，刀具橫截面尺寸較小，而懸伸較長(zhǎng)。即刀具的長(zhǎng)徑比較大。,2排屑困難 孔加工容屑空間較小，很多情況下又為半封閉狀態(tài)，排屑不暢。,3直觀性差 切削過(guò)程的實(shí)際情況，操作者難以觀察，往往只能根據(jù)切屑的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)等來(lái)間接判斷加工情況。,4規(guī)格品種多 孔加工刀具多時(shí)定尺寸刀具，即刀具的尺寸要與孔的尺寸相適應(yīng)。刀具的種類(lèi)、規(guī)格仍然繁多。,麻花鉆,鉆頭是實(shí)心材料上加工孔的唯一刀具鉆頭的種類(lèi)很多，常用的有扁鉆、麻花鉆中心鉆及深孔鉆等，其中尤以麻花鉆最為典型。使用最為廣泛。,1. 夾持部分 用于裝夾鉆頭和傳遞動(dòng)力，包括柄部和頸部。 柄部有圓柱柄和莫氏錐柄兩種。 小直徑多做成圓柱柄，大直徑多做成莫氏錐柄。 頸部是鉆柄與工作部分的連接部分，印有廠標(biāo)、規(guī)格等標(biāo)記。磨削柄部時(shí)，起砂輪退刀槽的作用。直柄鉆頭多無(wú)柄部。,一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主要由夾持部分和工作部分組成，如圖8-1所示。,2. 工作部分 工作部分是麻花鉆的主要部分，又分為切削部分和導(dǎo)向部分。 切削部分承擔(dān)主要的切削工作，它由兩個(gè)螺旋前刀面、兩個(gè)圓錐后刀面（刃磨方法不同，也可能是螺旋面）和兩個(gè)副后刀面（即刃帶棱面）組成。麻花鉆有兩條主切削刃、兩條副切削刃和一條橫刃。兩后刀面在鉆芯處相交形成的切削刃稱為橫刃，位于鉆頭的最前端。,導(dǎo)向部分由兩條螺旋槽組成，切削時(shí)它與孔壁接觸起到導(dǎo)向作用，同時(shí)還是切削部分的備用部分。其外徑向柄部方向遞減，形成倒錐，中等直徑鉆頭的倒錐量為0050.12mm/100mm.,倒錐形成了副偏角,三、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨與群鉆,（1）橫刃方面 橫刃太長(zhǎng)，引鉆時(shí)不易定中心，鉆削時(shí)容易使孔鉆偏、甚至將鉆頭折斷。同時(shí)橫刃處的前角為較大的負(fù)值，所以鉆芯處的切削條件很差，軸向力大。,1.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺陷,注意： 鉆通孔時(shí)，當(dāng)橫刃切出瞬間軸向力突然下降，其結(jié)果猶如突然加大進(jìn)給量一樣，引起振動(dòng)，甚至鉆頭折斷。所以鉆通孔時(shí)，在孔將鉆通時(shí)需減小進(jìn)給量，非自動(dòng)控制機(jī)床應(yīng)改機(jī)動(dòng)為手動(dòng)緩慢進(jìn)給。,（2）主切削刃方面 主切削刃上各點(diǎn)前角的數(shù)值相差很大，外緣處偏大，而在鉆頭直徑1/3范圍內(nèi)的前角小于零度，切削條件很差。再者麻花鉆兩條主切削刃過(guò)長(zhǎng)，切削寬度大，各點(diǎn)切屑流出的速度和方向各異，切屑卷不緊，占空間大，排屑與冷卻不利。 （3）棱邊方面 棱邊處無(wú)后角，且該處的切削速度最高，因此轉(zhuǎn)角處磨損最快，是鉆頭最薄弱的部位。,二、麻花鉆的幾何參數(shù),1.麻花鉆的參考系 麻花鉆參考系平面及測(cè)量平面如圖8-2所示。圖中標(biāo)注了基面、切削平面、正交平面、假定工作平面和背平面，它們的定義與前述車(chē)削中的規(guī)定相同。,為了確定鉆頭的幾何角度還規(guī)定了三個(gè)測(cè)量平面： （1）端平面：與鉆頭軸線垂直的投影面。,（3）柱剖面：過(guò)切削刃選定點(diǎn)作與鉆頭軸線平行的直線，該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)所形成的圓,（2）中剖面：通過(guò)鉆頭軸線與兩主切削刃平行的平面。,麻花鉆的幾何角度,麻花鉆的角度，可歸納為三類(lèi),1、結(jié)構(gòu)角度 鉆頭設(shè)計(jì)時(shí)形成的角度，刃磨使用時(shí)不可改變其大小。 如螺旋角、副偏角、副后角,2、刃磨角度 刃磨鉆頭時(shí)形成的角度，其大小可由刃磨者控制。 如 鉆頭后角、頂角、橫刃角度（橫刃前角、橫刃后角、橫刃斜角）,3、推導(dǎo)角度 不是由制造及刃磨形成 ，而是由角度間的幾何關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的角度。 如前角、主偏角、刃傾角等。,（一）麻花鉆的結(jié)構(gòu)角度 1、螺旋角 指鉆頭刃帶螺旋線上任一點(diǎn)的切線與鉆頭軸線的夾角。圖8-3為刃帶螺旋線展開(kāi)圖，切削刃上x(chóng)點(diǎn)的螺旋角可用下式計(jì)算：,式說(shuō)明，鉆頭外緣處的螺旋角最大，越接近鉆芯，螺旋角越小。刃帶處的螺旋角一般為2532。增大螺旋角可使前角增大，有利于排屑，切削輕快，但鉆頭剛性差。,rx鉆頭選定點(diǎn)半徑； L螺旋槽導(dǎo)程,2、倒錐形成了副偏角,3、副后角,鉆頭的副后刀面是一條狹窄的圓柱刃帶，因此副后角,鉆頭外徑磨有向柄部方向遞減的倒錐，從而形成了副偏角。因倒錐量很小，故一般副偏角,（二）麻花鉆的刃磨角度,1、頂角2（圖8-1） 指兩主切削刃在中剖面上投影的夾角。頂角由刃磨獲得，對(duì)鉆頭耐用度及鉆削效率有較大影響。頂角越小，主切削刃越長(zhǎng)，單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減輕，軸向力減小，刀尖角增大，有利于散熱。但頂角過(guò)小，則鉆尖強(qiáng)度削弱，切屑變薄，變形增加，扭矩增大，鉆頭易折斷。普通麻花鉆的頂角2 =116120。,2、后角 主切削刃上選定點(diǎn)的后角規(guī)定為柱剖面內(nèi)后刀面與端平面之間的夾角，由刃磨獲得。其大小也是變化的，從外緣到鉆芯逐漸增大，如圖8-5所示。,橫刃由兩后刀面相交而成，普通麻花鉆橫刃近似直線，橫刃角度主要包括橫刃斜角、橫刃前角和橫刃后角，如圖8-6所示。在端平面中，橫刃與主切削刃之間的夾角為橫刃斜角，為橫刃長(zhǎng)度。在刃磨鉆頭后刀面時(shí)，后角越大，橫刃斜角就越小，橫刃越長(zhǎng)。因此可通過(guò)觀察橫刃斜角的大小來(lái)判斷后角是否磨得合適。一般=5055。,3、橫刃角度,由于橫刃通過(guò)鉆頭軸線，因此橫刃上各點(diǎn)的基面及切削平面相同，因此有,=5060,=3630,由于橫刃的前角是絕對(duì)值很大的負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，鉆削時(shí)發(fā)生嚴(yán)重?cái)D壓，產(chǎn)生的軸向力約為鉆削時(shí)總軸向力的60%，因此橫刃的存在對(duì)鉆削不利。,（三）麻花鉆的推導(dǎo)角度,1、刃傾角 （圖8-4） 刃傾角是在切削平面內(nèi)主切削刃與基面的夾角。由于主切削刃上各點(diǎn)的基面與切削平面的位置不同，因而各點(diǎn)的刃傾角也是變化的。,3、前角 主切削刃上選定點(diǎn)的前角是在該點(diǎn)的正交平面內(nèi)前刀面與基面之間的夾角。由于切削刃上各點(diǎn)的螺旋角、刃傾角、主偏角不同，所以各點(diǎn)的前角也不相同。由圖8-5可知，從外緣到鉆芯前角由+30逐漸減小至-30。,2、主偏角 主切削刃上選定點(diǎn)的主偏角是主切削刃在該點(diǎn)基面上的投影與進(jìn)給方向之間的夾角。由于主切削刃上各點(diǎn)基面位置不同，因此主偏角也不相等。當(dāng)頂角確定后，主切削刃上各點(diǎn)的主偏角也就隨之確定。 麻花鉆的主偏角，從鉆頭外緣到中心逐漸減小。,麻花鉆主切削刃角度的變化規(guī)律,圖8-7,鉆削易產(chǎn)生的問(wèn)題,1、鉆頭發(fā)生咬死甚至折斷 （1）沒(méi)有及時(shí)退鉆 （2）進(jìn)給量太大,2、鉆孔易鉆偏,（1）橫刃長(zhǎng)度較長(zhǎng)，起鉆時(shí)軸向力太大。不易定心 （2）速度太低，軸向力太大,2.麻花鉆的修磨方法,鉆頭的修磨是指在普通刃磨的基礎(chǔ)上，在使用過(guò)程中可采用修磨麻花鉆的刃形及幾何角度的方法，來(lái)充分發(fā)揮鉆頭的切削性能，保證加工質(zhì)量和提高效率。常用的修磨方法有以下幾種。,（2）修磨前刀面（圖8-9） 修磨前刀面的目的是改變前角的分布，增大或減小前角，以滿足不同的加工要求。如加工黃銅、塑料時(shí)，為避免產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，應(yīng)使外緣處的前角減小到510；鉆膠木時(shí)，可減小到-5-10。,（1）修磨橫刃（圖8-8） 橫刃切削條件差，標(biāo)準(zhǔn)方法刃磨橫刃長(zhǎng)度為0.18倍的鉆頭直徑。長(zhǎng)度長(zhǎng)且橫刃前角是一較大的負(fù)前角。修磨橫刃的目的是將橫刃磨短、磨銳。即增大鉆尖部分的前角，縮短橫刃的長(zhǎng)度，以減小軸向力。但注意橫刃不宜都磨去，否則定心不好。一般為橫刃長(zhǎng)度的0.030.05。,（3）修磨刃帶（圖8-10） 修磨刃帶的要求是減小刃帶寬度，磨出副后角，以減小刃帶與孔壁的摩擦。這種修磨方法適用于加工韌性材料或軟金屬，以提高加工表面質(zhì)量。,（4）修磨主切削刃（圖8-11） 修磨主切削刃的目的是改變?nèi)行位蝽斀牵鋬?yōu)點(diǎn)是增大刀尖角，提高刀尖的強(qiáng)度，改善刀尖的散熱條件。,（5）修磨分屑槽（圖8-12） 鉆直徑較大的韌性材料時(shí)，可在鉆頭的后刀面上交錯(cuò)磨出小狹槽 ，使切屑變窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。,3.群鉆,群鉆是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺點(diǎn)，經(jīng)過(guò)合理修磨而成的新鉆型，圖8-13為標(biāo)準(zhǔn)型群鉆切削部分的形狀和幾何參數(shù)。群鉆的刃磨主要包括磨出月牙槽；修磨橫刃和開(kāi)分屑槽等。群鉆共有七條主切削刃，外形上呈現(xiàn)三個(gè)尖。其主要特點(diǎn)是：三尖