《金屬切削工藝與先進刀具》課件-選用孔加工刀具

選用孔加工刀具01鉆削、麻花鉆、擴孔鉆、锪鉆02鏜刀、鉸刀、拉刀目錄03螺紋加工刀具04思政園地鉆削、麻花鉆、擴孔鉆、锪鉆一、孔加工特點1.概述孔是各種機器零件上出現(xiàn)最多的幾何表面之一，分為非配合孔和配合孔二大類。一般孔加工采用鉆、擴等加工，有一定要求的孔是在鉆、擴基礎上進行再進一步的鏜、鉸等加工。

2.孔加工特點

①部分孔加工刀具為定尺寸刀具，刀具本身精度會影響孔的加工精度；②孔加工刀具的切削和夾持部分的有關尺寸受被加工孔尺寸的限制，會使刀具的剛性變差；③孔加工時，刀具一般是封閉或半封閉狀態(tài)下進行工作，對加工質量和刀具耐用度都會產生不利的影響。3、鉆削定義

鉆削——用鉆頭作回轉運動，并使其與工件作相對軸向進給運動，在實體工件上加工孔的方法稱為鉆孔；在已有孔的情況下，用擴孔鉆對孔徑進行再擴大的加工稱為擴孔；鉆孔與擴孔統(tǒng)稱為鉆削。

主運動——鉆削時，鉆頭或擴孔鉆的回轉運動

進給運動——鉆頭或擴孔鉆沿自身軸線方向的移動

4、鉆削工藝特點①鉆頭在半封閉的狀態(tài)下進行切削的，切削量大，排屑困難。②摩擦嚴重，產生熱量多，散熱困難。③轉速高、切削溫度高，致使鉆頭磨損嚴重。④擠壓嚴重，所需切削力大，容易產生孔壁的冷作硬化。⑤鉆頭細而懸伸長，加工時容易產生彎曲和振動。⑥鉆孔精度低，尺寸精度為IT13～IT12，表面粗糙度Ra為12.5～6.3μm。

5、鉆削工藝范圍鉆削加工的工藝范圍較廣，在鉆床上采用不同的刀具，可以完成鉆中心孔、鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、锪孔和锪平面等，如圖3-1所示。在鉆床上鉆孔精度低，但也可通過鉆孔——擴孔——鉸孔加工出精度要求很高的孔（IT6～IT8，表面粗糙度為1.6～0.4μm），還可以利用夾具加工有位置要求的孔系。圖3-1鉆削加工范圍6、鉆床分類鉆床是孔加工機床，用以加工工件上單孔或多個孔。鉆床的主要類型有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床等。圖3-2Z4112機頭升降手柄V帶輪頭架鎖緊螺母主軸進給手柄鎖緊手柄底座立柱緊固螺釘電動機1）.臺式鉆床圖3-3Z5140B底座工作臺主軸進給箱主軸箱電動機立柱2）.立式鉆床圖3-4Z3040立柱座立柱搖臂主軸工作臺底座3）.搖臂鉆床二、鉆削刀具鉆削刀具又稱孔加工刀具。根據所加工孔的形狀、規(guī)格、精度等要求，孔加工刀具分為許多類型。根據加工對象不同常分為兩大類：①一類是在實體材料加工孔的刀具，包括中心鉆、麻花鉆、深孔鉆和扁鉆等；②另一類是對已有孔進行再加工，常用的刀具有擴孔鉆、鉸刀、鏜刀和锪鉆等。

三、麻花鉆鉆頭的種類較多，如麻花鉆、扁鉆、深孔鉆、中心鉆等。其中，麻花鉆（俗稱鉆頭）是指容屑槽由螺旋面構成的鉆頭，鉆體部分形狀象麻花一樣，它是鉗工常用的主要鉆孔刀具。麻花鉆的規(guī)格用直徑表示（靠近鉆尖處測量），主要用來在實體材料上鉆削直徑在100mm以下的孔。1.麻花鉆的組成（1）柄部夾持部分，用以定心和傳遞動力，有直柄和錐柄兩種。（2）工作部分主要由切削部分與導向作用，起切削和導向作用，切削部分是指由產生切屑的諸要素（主切削刃、橫刃、前刀面、后刀面、刀尖）所組成的工作部分。

1-前刀面2-主切削刃3-后刀面4-橫刃5-副切削刃6-副后刀面（3）頸部刀柄與刀體間的過渡部分，在麻花鉆制造的磨削過程中起退刀槽作用

直柄式麻花鉆錐柄式麻花鉆2.麻花鉆幾何角度鉆頭幾何角度相比于車刀幾何角度增加以下測量平面：（1）端平面pt（2）中剖面pc（3）柱剖面pz

3.麻花鉆的結構參數(shù)（1）直徑d（2）直徑倒錐（3）鉆芯直徑d0（4）螺旋角ω上式表明：鉆頭越靠近中心處螺旋角越小。增大螺旋角使前角增大，有利于排屑，使切削輕快，但鉆頭剛性變差。四、群鉆群鉆，是將標準麻花鉆的切削部分修磨成特殊形狀的鉆頭。群鉆具有三尖七刃的刃形特點。優(yōu)點：1）橫刃長度短、圓弧刃和內刃前角增大，使進給力和扭矩減小，效率提高；2）壽命長；3）定心作用好，使鉆孔精度和表面質量提高；

4）不同鉆型用于不同材料和不同工藝加工，改善了鉆孔質量。五、擴孔鉆1.擴孔鉆的定義用擴孔工具擴大工件孔徑的加工方法稱為擴孔。鉆孔后進行擴孔，可以校正孔的軸線偏差，使其獲得較正確的幾何形狀與較小的表面粗糙度值。用擴孔鉆擴孔，可以是為鉸孔作準備，也可以是精度要求不高孔加工的最終工序。擴孔的加工經濟精度等級為IT11～IT10，表面粗糙度Ra值為6.3～3.2μm。2.切削深度αp擴孔時切削深度αp為：αp=式中D——擴孔后的直徑，mm；

d——擴孔前的直徑，mm。

3.擴孔的特點（1）擴孔鉆無橫刃，避免了橫刃切削所引起的不良影響。（2）切削深度較小，產生的切屑體積小、切屑容易排出，不易擦傷已加工面。（3）擴孔鉆強度高、齒數(shù)多，因而導向性好、切削穩(wěn)定，可使用較大切削用量，提高了生產效率。（4）加工質量較高。

五、锪鉆1.锪孔用锪鉆或锪刀刮平孔的端面或切出沉孔的方法，稱為锪孔。锪孔的目的是為保證孔端面與孔中心線的垂直度，以便與孔連接的零件位置正確，連接可靠。2.锪孔注意事項在锪孔時應注意以下幾點：（1）锪孔時的進給量為鉆孔的2～3倍，切削速度為鉆孔的1/3～1/2。精锪時可利用停車后的主軸慣性來锪孔，以減少振動而獲得光滑表面。（2）使用麻花鉆改制锪鉆時，盡量選用較短的鉆頭，并適當減小后角和外緣處前角，以防止扎刀和減少振動。（3）锪鋼件時，應在導柱和切削表面加切削液潤滑。鏜刀、鉸刀、拉刀一.鏜刀1.概述鏜刀是指在鏜床、車床、銑床、組合機床以及加工中心上用以鏜孔的刀具，類似外圓車刀。

（1）鏜刀的特點①鏜刀和鏜桿有足夠的剛度；②夾持牢固、裝卸方便、便于調整；③可靠的斷屑、排屑條件。

（2）鏜刀的分類①鏜刀按切削刃數(shù)量可分單刃、雙刃、多刃刀具；②鏜刀按加工表面可分內孔、端面刀具；③鏜刀按結構可分整體式、裝配式、可調式刀具。2.單刃鏜刀單刃鏜刀具有結構簡單、制造方便、通用性好等優(yōu)點。微調鏜刀

1-鏜刀頭2-微調螺母3-螺釘4-波形墊圈5-調節(jié)螺母6-鏜桿7-導航鍵8-固定座套9-刀片3.微調鏜刀微調鏜刀的結構簡單，剛性好，調整方便，可達到0.01mm的調整量。

4.多刃鏜刀多刀刃刀具主要適用于大批量加工；修磨麻煩；也可采用復合式鏜刀。5.雙刃鏜刀兩個對稱方向參加切削的鏜刀，背向力互相抵消，不易引起震動。常用的有固定式和浮動式鏜刀。（1）固定式鏜刀固定式鏜刀塊及其裝夾a)用楔夾緊b）用雙向傾斜的螺釘夾緊（2）浮動式鏜刀浮動式鏜刀具有結構簡單、刃磨方便等特點，但其刀桿方孔制造要求較高?？烧{節(jié)硬質合金浮動式鏜刀浮動鏜刀安裝孔二.鉸刀

1.鉸刀的組成鉸刀（以整體式圓柱鉸刀為例）由柄部和刀體部分組成。刀體是鉸刀的主要工作部分，它包含導錐、切削錐和校準部分。導錐用于鉸刀引入孔中，不起切削作用；切削錐承擔主要的切削任務；校準部分有圓柱刃帶，主要起定向、修光孔壁、保證鉸孔直徑等作用。為了減小鉸刀和孔壁的摩擦，校準部分直徑有倒錐度。手用鉸刀機用鉸刀2.鉸刀的種類

分類結構特點與應用按使用方法手用鉸刀柄部為方榫形，以便鉸杠套入。其工作部分較長，切削錐角較小機用鉸刀工作部分較短，切削錐角較大按結構整體式圓柱鉸刀用于鉸削標準直徑系列的孔可調節(jié)手用鉸刀用于單件生產和修配工作中需要鉸削的非標準孔按外部形狀直槽鉸刀用于鉸削普通孔錐鉸刀1：10錐鉸刀用于鉸聯(lián)軸器上與錐銷配合的錐孔莫氏錐鉸刀用于鉸削0號～6號莫氏錐孔1：30錐鉸刀用于鉸削套式刀具上的錐孔1：50錐鉸刀用于鉸削圓錐定位銷孔螺旋槽鉸刀適于鉸削有鍵槽的內孔按切削部分材料高速鋼鉸刀用于鉸削各種碳鋼或合金鋼硬質合金鉸刀用于高速或硬材料鉸削鉸刀的基本類型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)螺旋槽手用鉸刀

g)直柄莫氏圓錐鉸刀h)手用1：50錐鉸刀三、拉刀的種類與用途1.拉刀種類按加工表面分為內拉刀和外拉刀；按拉削方式分普通式、輪切式、及綜合式；按受力不同分拉刀、推刀和旋轉拉刀按結構不同分整體式、焊接式、裝配式和鑲齒式

硬質合金鑲齒平面拉刀2.拉削的表面形狀a）圓孔b）方孔c）長方孔d）鼓形孔e）三角孔f）六角孔g）鍵槽h）花鍵槽i）棘爪孔j）齒紋孔k）多邊形孔1）內齒輪孔螺紋加工刀具一、攻螺紋

用絲錐在孔中切削出內螺紋的加工方法，稱為攻螺紋。二、攻螺紋用的工具1.絲錐

切削部分齒部放大圖手用絲錐機用絲錐（1）絲錐的結構絲錐由柄部和工作部分組成。柄部起夾持和傳動作用。在工作部分上沿軸向開有幾條容屑槽，以形成鋒利的切削刃，前段為切削錐，起切削和引導作用；后段為校準部分，有完整的牙型，用來修光和校準已切出的螺紋，并引導絲錐沿軸向前進。為了減小牙側的摩擦，在校準部分的直徑上略有倒錐。

（2）成組絲錐

2.鉸杠鉸杠是手工攻螺紋時用來夾持絲錐的工具。固定式普通鉸杠可調式普通鉸杠固定式丁字形鉸杠可調式丁字形鉸杠（1）攻螺紋前底孔直徑與孔深的確定攻螺紋前底孔直徑的確定

加工普通螺紋底孔的鉆頭直徑計算公式：對鋼和其他塑性大的材料，擴張量中等時，D孔=D-P對鑄鐵件和其他塑性小的材料，擴張量較小時，D孔=D-(1.05～1.1)P式中

D孔——螺紋底孔鉆頭直徑，mm；D——螺紋大徑，mm；P——螺距，mm。②攻螺紋前底孔直徑的確定

攻盲孔螺紋時，由于絲錐切削部分不能攻出完整的螺紋牙型，所以鉆孔深度要大于螺紋的有效長度。

鉆孔深度的計算式為：H深=h有效

+0.7D式中

H深——底孔深度，mm；

h有效——螺紋有效長度，mm；D——螺紋大徑，mm。三、套螺紋

用板牙在圓桿或管子上切削出外螺紋的加工方法，稱為套螺紋。四、套螺紋用的工具1.圓板牙

整體式可調式工作部分結構圓板牙（2）圓板牙架圓板牙架是裝夾圓板牙的工具。（3）套螺紋前圓桿直徑的確定套螺紋時，金屬材料因受板牙的擠壓而產生變形，牙頂將被擠的高一些，所以套螺紋前圓桿直徑應稍小于螺紋大徑。圓桿直徑的計算公式為：d桿=d-0.13P式中

d桿—套螺紋前圓桿直徑，mm；

d—螺紋大徑，mm；P—螺距，