刀具第十三章

第13章孔加工刀具

13.1孔加工刀具的特點及分類

孔是常用到的表面。孔的加工方法有鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔、磨孔等。這些加工方法可完成孔的不同精度和表面質量要求?？准庸し謨纱箢悾?、在實體材料上鉆孔（扁鉆、麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等）2、對已有孔進行再加工（擴孔鉆、锪鉆、鉸刀、鏜刀等）1.扁鉆扁鉆是結構最簡單，使用最早的一種鉆孔刀具。整體式扁鉆主要用于小直徑（Φ<12mm）孔的加工；裝配式扁鉆適于較大直徑（Φ>38mm)孔加工。圖13-1扁鉆a)整體式b)裝配式

2.麻花鉆麻花鉆是目前使用最多的孔加工刀具，加工精度為IT10~IT11，表面粗糙度Ra5.0~6.3μm。加工孔徑范圍0.1mm~80mm

。圖13-2麻花鉆

3.中心鉆鉆孔前，先打中心孔，有利于鉆頭的導向，防止鉆頭引偏；對于工序較長，加工精度要求較高的工件或刀具兩端的孔多用帶護錐的中心鉆，避免60°定心錐面被破壞。圖13-3中心鉆4.深孔鉆長徑比大于20~100的深孔（如步槍的槍管、飛機發(fā)動機渦輪內軸上的孔、液壓筒等），需要在專用設備或深孔加工機床上用深孔鉆加工。深孔鉆主要有槍鉆、內排屑深孔鉆、噴吸鉆等。1）槍鉆槍鉆屬于單刃外排屑深孔鉆，因最早用于加工槍管而得名。常用來鉆孔徑φ3~φ20mm、長徑比大于100的小深孔。加工精度IT10~IT8，表面粗糙度Ra3.2~0.8，孔直線性好。

圖13-4槍鉆（外排屑深孔鉆）a)槍鉆結構b)槍鉆工作示意圖

1內排屑深孔鉆適于加工孔徑φ12~φ120mm、長徑比在100以內的深孔。加工精度可達IT9~IT7級，表面粗糙度Ra3.2~1.6圖13-5BTA深孔鉆結構及工作原理a)工作原理b)焊接式(直徑為18.5~65mm

)c)可轉位式(直徑>65mm

)3）噴吸鉆是20世紀60年代出現(xiàn)的另一種內排屑深孔鉆，適于中等直徑φ20~φ65mm的深孔加工。精度可達IT10~IT7級，表面粗糙度Ra3.2~0.8，孔的直線度可達0.1mm/1000mm圖13-6噴吸鉆1-工件2-夾爪3-中心架4-引導架5-導向管6-支持座7-聯(lián)接套8-內管9-外管10-鉆頭5.擴孔鉆加工精度可達IT9~IT10，表面粗糙度Ra6.3~3.2。直徑10~32mm的擴孔鉆做成整體的，直徑25~80mm的做成套裝的圖13-7擴孔鉆a)高速鋼整體擴孔鉆b)高速鋼鑲套式擴孔鉆c)鑲焊硬質合金刀片的套式擴孔鉆6.锪鉆在孔加工中，锪鉆應用較廣，它是專用于在已加工出的孔上加工各種沉頭座孔和锪平端面凸臺等，加工表面粗糙度可達Ra1.6~0.4。圖13-8锪鉆的類型a)帶導柱平底锪鉆b)帶導柱錐面锪鉆c)不帶導柱錐面锪鉆d)、e)內、外端面锪鉆

8.鏜刀鏜刀可以安裝在車床、銑床和鏜床等機床上使用。鏜孔的加工范圍廣，可以對不同直徑和形狀的孔進行粗、精加工，特別是加工一些大直徑（孔徑大于80mm）的孔，鏜刀幾乎是唯一的刀具。加工精度可達IT6~IT7，表面粗糙度達Ra6.3~0.8，最高可達Ra0.4。鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀兩種結構形式。9.孔加工復合刀具孔加工復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而成的刀具

鏜通孔鏜盲孔圖13-9單刃鏜刀圖13-10浮動鏜刀圖13-12不同類工藝復合刀具圖13-11同類工藝復合刀具鉆-擴復合鉆-鉸復合鉆-鏜復合鉆-擴-鉸復合鉆-擴-锪復合

鉆孔是指在實體材料上加工孔,屬于粗加工?？卓稍谲嚧采霞庸?，也可在鉆床上加工。比較這兩種鉆孔方式的工作運動有何不同。鉆孔使用的刀具為麻花鉆。13.2麻花鉆幾何形狀分析13.2.1麻花鉆的結構及幾何角度工作部分：切削部分——承擔主要切削工作導向部分（導向、備磨）防止引偏頸部：聯(lián)結作用（直徑小鉆頭，可不要）尾部（柄部）：錐尾——大直徑鉆頭柱尾——小直徑鉆頭麻花鉆結構車床上鉆孔鉆床上鉆孔圖13-13標準高速鋼麻花鉆結構

a、麻花鉆結構b、切削部分組成c、鉆心部分結構

圖13-14麻花鉆的切削部分和幾何角度a)切削部分b)幾何角度

13.2.2鉆削過程

1、鉆削三要素

（2）進給量f（mm/r）（3）背吃刀量ap

ap

=d/2υc=————（m/min）（1）切削速度πdn10002、鉆削層參數(shù)（1）鉆削厚度hD=f/2·sinφ（mm）（2）鉆削寬度bD=————（mm）（3）每刃切削層橫截面積AD=——（mm）d2sinφfd4圖13-15鉆削用量與切削層參數(shù)鉆頭的主切削刃、副切削刃、橫刃分別會產生切削力Fo、F1、Fψ軸向力主要由橫刃產生，扭矩主要由主切削刃上的切削力產生軸向力Fx

最大2鉆削力圖13-16鉆削力3.鉆削的工藝特點防止措施1）兩個主切削刃磨對稱2）預鉆一個錐形坑定心3）利用鉆模鉆孔。4）鉆前平端面2鉆削熱不易消散。加劇了鉆頭的磨損。1鉆頭容易引偏3排屑困難，切屑排出時會刮傷已加工表面。主要用于孔的粗加工。加工精度IT10以下，

Ra大于12.5μm。如1）螺栓聯(lián)接孔、油孔等精度和表面質量要求不高的孔。

2）較高精度要求孔的預加工工序。3）攻螺紋的底孔。

D<12孔（臺鉆）、D<50孔（立鉆）大型工件在搖臂鉆床上加工4.鉆削的應用13.3鉸刀鉸孔屬于孔的精加工過程，尺寸精度IT9~IT6，Ra1.6~0.4μm。使用的刀具為鉸刀。由于鉸刀的安裝為非剛性連接，在切削過程中由孔本身定位，不能糾正原有孔軸線偏斜等位置誤差，所以在鉸孔前，位置精度就應該達到圖紙要求。

鉸刀（手鉸刀和機鉸刀）★一般已知孔的直徑、精度、粗糙度、材料設計鉸刀★鉸刀即可加工圓柱孔、又可加工圓錐孔a)直柄機用鉸刀b)錐柄機用鉸刀c)硬質合金錐柄機用鉸刀d)手用鉸刀e)可調節(jié)手用鉸刀f)套式機用鉸刀g)直柄莫式錐度鉸刀h)手用1：50錐度銷子鉸刀鉸削加工的特點：1）加工余量小，切削厚度薄，切削力小，切削速度低（v=0.0