刀具第十三章

第13章孔加工刀具

13.1孔加工刀具的特點(diǎn)及分類

孔是常用到的表面。孔的加工方法有鉆孔、擴(kuò)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(zhì)量要求?？准庸し謨纱箢悾?、在實(shí)體材料上鉆孔（扁鉆、麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等）2、對已有孔進(jìn)行再加工（擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀、鏜刀等）1.扁鉆扁鉆是結(jié)構(gòu)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(dǎo)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(hù)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(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪內(nèi)軸上的孔、液壓筒等），需要在專用設(shè)備或深孔加工機(jī)床上用深孔鉆加工。深孔鉆主要有槍鉆、內(nèi)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(jié)構(gòu)b)槍鉆工作示意圖

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

)c)可轉(zhuǎn)位式(直徑>65mm

)3）噴吸鉆是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的另一種內(nèi)排屑深孔鉆，適于中等直徑φ20~φ65mm的深孔加工。精度可達(dá)IT10~IT7級，表面粗糙度Ra3.2~0.8，孔的直線度可達(dá)0.1mm/1000mm圖13-6噴吸鉆1-工件2-夾爪3-中心架4-引導(dǎo)架5-導(dǎo)向管6-支持座7-聯(lián)接套8-內(nèi)管9-外管10-鉆頭5.擴(kuò)孔鉆加工精度可達(dá)IT9~IT10，表面粗糙度Ra6.3~3.2。直徑10~32mm的擴(kuò)孔鉆做成整體的，直徑25~80mm的做成套裝的圖13-7擴(kuò)孔鉆a)高速鋼整體擴(kuò)孔鉆b)高速鋼鑲套式擴(kuò)孔鉆c)鑲焊硬質(zhì)合金刀片的套式擴(kuò)孔鉆6.锪鉆在孔加工中，锪鉆應(yīng)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(tái)等，加工表面粗糙度可達(dá)Ra1.6~0.4。圖13-8锪鉆的類型a)帶導(dǎo)柱平底锪鉆b)帶導(dǎo)柱錐面锪鉆c)不帶導(dǎo)柱錐面锪鉆d)、e)內(nèi)、外端面锪鉆

8.鏜刀鏜刀可以安裝在車床、銑床和鏜床等機(jī)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(jìn)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(dá)IT6~IT7，表面粗糙度達(dá)Ra6.3~0.8，最高可達(dá)Ra0.4。鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀兩種結(jié)構(gòu)形式。9.孔加工復(fù)合刀具孔加工復(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而成的刀具

鏜通孔鏜盲孔圖13-9單刃鏜刀圖13-10浮動(dòng)鏜刀圖13-12不同類工藝復(fù)合刀具圖13-11同類工藝復(fù)合刀具鉆-擴(kuò)復(fù)合鉆-鉸復(fù)合鉆-鏜復(fù)合鉆-擴(kuò)-鉸復(fù)合鉆-擴(kuò)-锪復(fù)合

鉆孔是指在實(shí)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(yùn)動(dòng)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(jié)構(gòu)及幾何角度工作部分：切削部分——承擔(dān)主要切削工作導(dǎo)向部分（導(dǎo)向、備磨）防止引偏頸部：聯(lián)結(jié)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(jié)構(gòu)車床上鉆孔鉆床上鉆孔圖13-13標(biāo)準(zhǔn)高速鋼麻花鉆結(jié)構(gòu)

a、麻花鉆結(jié)構(gòu)b、切削部分組成c、鉆心部分結(jié)構(gòu)

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(jìn)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(huì)產(chǎn)生切削力Fo、F1、Fψ軸向力主要由橫刃產(chǎn)生，扭矩主要由主切削刃上的切削力產(chǎn)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(diǎn)防止措施1）兩個(gè)主切削刃磨對稱2）預(yù)鉆一個(gè)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(shí)會(huì)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(zhì)量要求不高的孔。

2）較高精度要求孔的預(yù)加工工序。3）攻螺紋的底孔。

D<12孔（臺(tái)鉆）、D<50孔（立鉆）大型工件在搖臂鉆床上加工4.鉆削的應(yīng)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(yīng)該達(dá)到圖紙要求。

鉸刀（手鉸刀和機(jī)鉸刀）★一般已知孔的直徑、精度、粗糙度、材料設(shè)計(jì)鉸刀★鉸刀即可加工圓柱孔、又可加工圓錐孔a)直柄機(jī)用鉸刀b)錐柄機(jī)用鉸刀c)硬質(zhì)合金錐柄機(jī)用鉸刀d)手用鉸刀e)可調(diào)節(jié)手用鉸刀f)套式機(jī)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(diǎn)：1）加工余量小，切削厚度薄，切削力小，切削速度低（v=0.0