第八章扩孔钻、锪

1、 孔加工刀具的种类及用途孔加工刀具的种类及用途 在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀具统称为孔加工刀具。具统称为孔加工刀具。 孔加工刀具种类很多。按其用途可分为在孔加工刀具种类很多。按其用途可分为在实体材料上加工孔用刀具和对已有孔加工用刀实体材料上加工孔用刀具和对已有孔加工用刀具。具。1中心钻主要用于加工轴类零件的中心孔，根据其结构特点分为无护锥中心钻（见图7.1a）和带护锥中心钻（见图7.1b）两种。2. 麻花钻 对已有孔加工用刀具对已有孔加工用刀具 1铰刀：铰刀：2镗刀镗刀3扩孔钻扩孔钻4锪钻单刃镗刀 第一节第一节 扩孔钻、锪钻和镗刀扩孔钻、锪钻和镗刀1

2、扩孔钻扩孔钻用途：用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大用途：用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大 结构特点及优点结构特点及优点外形与麻花钻相类似。通常有三四个刃带，没有横刃，外形与麻花钻相类似。通常有三四个刃带，没有横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，故加工时导向效果好，前角和后角沿切削刃的变化小，故加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔。另外，扩孔钻主切轴向抗力小，切削条件优于钻孔。另外，扩孔钻主切削刃较短，容屑槽浅；刀齿数目多，钻芯粗壮，刚度削刃较短，容屑槽浅；刀齿数目多，钻芯粗壮，刚度强，切削过程平稳。再加上扩孔余量小。因此，扩孔强，切削过程平稳。再加上扩孔余量小。因此，扩孔时可采用较

3、大的切削用时可采用较大的切削用 量量结构形式见图结构形式见图a高速钢整体式 b镶齿套式 c硬质合金可转位式 (扩孔钻)4锪钻锪钻用于在孔的端面上加工圆柱形沉头孔（图a）、锥形沉头孔（b）或凸台表面（图c）。 3镗刀镗刀镗刀是一种很常见的扩孔用刀具，镗孔的加工精镗刀是一种很常见的扩孔用刀具，镗孔的加工精度可达度可达IT6IT8，加工表面粗糙度，加工表面粗糙度Ra可达可达6.30.8m，用于较大直径的孔的粗加工、半精加工，用于较大直径的孔的粗加工、半精加工和精加工。根据镗刀的结构特点及使用方式，可和精加工。根据镗刀的结构特点及使用方式，可分为单刃镗刀和双刃镗刀。分为单刃镗刀和双刃镗刀。（一）单刃镗

4、刀 （二）双刃镗刀（二）双刃镗刀 固定式镗刀固定式镗刀 块块滑槽式双刃镗刀滑槽式双刃镗刀 可调式浮动镗刀可调式浮动镗刀 浮动镗刀（浮动铰刀）不能纠正孔的直线性和位置性偏差浮动镗刀（浮动铰刀）不能纠正孔的直线性和位置性偏差4套料钻套料钻套料钻又叫环孔钻，用来加工直径套料钻又叫环孔钻，用来加工直径大于大于60mm的孔。由于它切下的金的孔。由于它切下的金属少，节省了金属材料、刀具和动属少，节省了金属材料、刀具和动力的消耗。生产率高，加工精度也力的消耗。生产率高，加工精度也高。因此在重型机械的孔加工中应高。因此在重型机械的孔加工中应用较多。用较多。钻孔直径18-100 单刃镗刀1 紧固螺钉 2精调螺母

5、 3刀块 4刀片 5镗杆 6导向键 双刃镗刀1-刀块 2刀片 3调节螺钉 4斜面垫板 5紧固螺钉单刃镗刀a ) 镗通孔b）镗盲孔ab 铰刀用于中小直径孔的半精工与精加工。因铰削加工余量小，铰刀用于中小直径孔的半精工与精加工。因铰削加工余量小，铰刀齿数多，铰刀刚性和导向性好，故工作平稳，加工精度可铰刀齿数多，铰刀刚性和导向性好，故工作平稳，加工精度可达达IT7IT6，表面粗糙度，表面粗糙度Ra达达1.6m0.4m。 一、一、 铰刀的种类与结构铰刀的种类与结构1.种类种类2.高速钢圆柱铰刀的结构组成高速钢圆柱铰刀的结构组成由工作部分、颈部、柄部组成。由工作部分、颈部、柄部组成。工作部分包括引导锥、

6、切削部分和校准部分。切削部分为锥形，工作部分包括引导锥、切削部分和校准部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作。校准部分由圆柱和倒锥组成，以减小与孔壁担负主要切削工作。校准部分由圆柱和倒锥组成，以减小与孔壁的摩擦和减小孔径扩张，同时校正孔径、修光孔壁和导向。手用的摩擦和减小孔径扩张，同时校正孔径、修光孔壁和导向。手用铰刀修光部分较长，以增强导向作用。铰刀修光部分较长，以增强导向作用。第二节第二节 铰刀铰刀3.铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄，铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄，工作部分较长，导向作用较好。手用铰刀又分为整体式和外径工作部分较长，导向作用较

7、好。手用铰刀又分为整体式和外径可调整式两种。机用铰刀可分为带柄的和套式的。铰刀不仅可可调整式两种。机用铰刀可分为带柄的和套式的。铰刀不仅可加工圆形孔，也可用锥度铰刀加工锥孔。加工圆形孔，也可用锥度铰刀加工锥孔。 二、铰削过程特点二、铰削过程特点 （1)1)铰削余量小，铰削余量小，0.050.2 （ 粗铰为粗铰为0.150.35m m；精铰为；精铰为0.050.15m m） 铰孔余量对铰孔质量的影响很大。余量太大，铰刀的铰孔余量对铰孔质量的影响很大。余量太大，铰刀的负荷大，切削刃很快被磨钝，不易获得光洁的加工表负荷大，切削刃很快被磨钝，不易获得光洁的加工表面，尺寸公差也不易保证；余量太小，不能去

8、掉上工面，尺寸公差也不易保证；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，没有改善孔加工质量的作用。序留下的刀痕，没有改善孔加工质量的作用。（2）切削速度低）切削速度低 比钻孔和扩孔的切削速度低得多，以避免积屑瘤的产生和减少切削热。进比钻孔和扩孔的切削速度低得多，以避免积屑瘤的产生和减少切削热。进给量的取值与被加工孔径有关，孔径越大，进给量取值越大。给量的取值与被加工孔径有关，孔径越大，进给量取值越大。 一般粗铰一般粗铰c=4m/min10 m/min；精铰；精铰c=1.5m/min5m/min.主偏角小，切削厚度薄，会打滑主偏角小，切削厚度薄，会打滑 为避免颤振，为避免颤振，Vc10m/min（3）

9、适应性差）适应性差 铰刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工一定尺寸和公差等级的孔，不铰刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工一定尺寸和公差等级的孔，不宜铰削梯形、短孔、不通孔和断续表面的孔（如花键孔）。宜铰削梯形、短孔、不通孔和断续表面的孔（如花键孔）。（4）需施加切削液）需施加切削液 为减少摩擦、利于排屑、散热，以保证加工质量，就加注切削液。一为减少摩擦、利于排屑、散热，以保证加工质量，就加注切削液。一般铰钢件用乳化液；铰铸铁件用煤油。般铰钢件用乳化液；铰铸铁件用煤油。与磨孔和镗孔相比，铰孔生产率高，容易保证孔的精度；但铰孔不能与磨孔和镗孔相比，铰孔生产率高，容易保证孔的精度；但铰孔不能校正孔轴线的位

10、置误差，孔的位置精度应由前工序保证。铰孔不宜校正孔轴线的位置误差，孔的位置精度应由前工序保证。铰孔不宜加工阶梯孔和盲孔。铰孔尺寸精度一般为加工阶梯孔和盲孔。铰孔尺寸精度一般为IT9IT7级，表面粗糙度级，表面粗糙度Ra一般为一般为3208m。对于中等尺寸、精度要求较高的孔（例。对于中等尺寸、精度要求较高的孔（例如如 IT7级精度孔），钻一扩一铰工艺是生产中常用的典型加工方案。级精度孔），钻一扩一铰工艺是生产中常用的典型加工方案。 直径及其公差直径及其公差G铰刀是定尺寸刀具，直径及铰刀是定尺寸刀具，直径及其公差的选取主要取决于被其公差的选取主要取决于被加工孔的直径及其精度，同加工孔的直径及其精度

11、，同时，也要考虑铰刀的使用寿时，也要考虑铰刀的使用寿命和制造成本。命和制造成本。 铰刀的公称直径铰刀的公称直径d0是指校准部分的圆柱部分的直是指校准部分的圆柱部分的直径，它应等于被加工孔的基本尺寸径，它应等于被加工孔的基本尺寸dw，而其公差则与，而其公差则与被铰削孔的公差、铰刀的制造公差、铰刀的磨损储备被铰削孔的公差、铰刀的制造公差、铰刀的磨损储备量量H和铰削过程中孔径的变形性质有关。和铰削过程中孔径的变形性质有关。三、圆柱机用铰刀设计三、圆柱机用铰刀设计1.铰刀直径公差的确定铰刀直径公差的确定 加工后孔径扩大加工后孔径扩大 铰孔时，由工艺系统引起的颤动以及铰刀的安装偏差、切削液和积屑瘤等因素

12、的影响，都会使孔径扩张。这时，铰刀直径的极限尺寸可由下式计算：dmax：铰刀的最大极限尺寸铰刀的最大极限尺寸 ； d0in：铰刀的最小极限尺：铰刀的最小极限尺寸寸 ；Pmax：铰孔时孔的最大扩张量铰孔时孔的最大扩张量 铰孔直径公差铰孔直径公差a）加工后孔径扩大）加工后孔径扩大 b） 加工后孔径缩小加工后孔径缩小 c） 公差分配图公差分配图 加工后孔径缩小加工后孔径缩小 铰削力较大或工件孔壁较薄时，铰削力较大或工件孔壁较薄时，由于工件的弹性变形或热变形由于工件的弹性变形或热变形的恢复，铰孔后孔径常会缩小。的恢复，铰孔后孔径常会缩小。 Pmin：铰孔后孔的直径最小收缩量铰孔后孔的直径最小收缩量 （

13、二）齿数（二）齿数z及槽形及槽形（1）齿数）齿数 铰刀齿数一般为铰刀齿数一般为412个。通常在保证刀齿强度的和容屑空个。通常在保证刀齿强度的和容屑空间的条件下，应选取较多的齿数。铰刀的齿数和铰刀的直径间的条件下，应选取较多的齿数。铰刀的齿数和铰刀的直径及加工材料的性质有关。大直径铰刀取较多齿数；加工韧性及加工材料的性质有关。大直径铰刀取较多齿数；加工韧性材料取较小齿数；加工脆性材料取较多齿数。为了便于测量材料取较小齿数；加工脆性材料取较多齿数。为了便于测量直径，铰刀齿数一般取偶数。刀齿在圆周上一般为等齿距分直径，铰刀齿数一般取偶数。刀齿在圆周上一般为等齿距分布。在某些特定情况下，也可选用不等齿

14、距结构。布。在某些特定情况下，也可选用不等齿距结构。 （2）铰刀的齿槽形状）铰刀的齿槽形状 铰刀的齿槽形状有直线齿背、铰刀的齿槽形状有直线齿背、圆弧齿背和圆弧直线齿背三圆弧齿背和圆弧直线齿背三种种 （分别如图（分别如图a、b、c）齿槽齿槽方向方向直槽，螺旋槽直槽，螺旋槽（三）铰刀的几何角度（三）铰刀的几何角度（2）前角）前角p一般取一般取0。粗铰塑性材料时，为了。粗铰塑性材料时，为了减少变形及抑制积屑瘤的产生，可取减少变形及抑制积屑瘤的产生，可取p=510，硬质合金铰刀为防，硬质合金铰刀为防止崩刃，取止崩刃，取p=05。（3）后角）后角o 铰刀后角较小（一般铰刀后角较小（一般o为为68）。高速

15、钢铰刀切）。高速钢铰刀切削部分的刀齿刃磨后应锋利不留刃带，校准部分刀齿则必削部分的刀齿刃磨后应锋利不留刃带，校准部分刀齿则必须留有须留有0.050.3mm宽的刃带，以起修光和导向作用，宽的刃带，以起修光和导向作用，也便于铰刀制造和检验。也便于铰刀制造和检验。（1）主偏角）主偏角Kr（4）刃倾角）刃倾角s 在铰削塑性材料时，高速钢直槽铰在铰削塑性材料时，高速钢直槽铰刀切削部分的切削刃，沿轴线倾斜刀切削部分的切削刃，沿轴线倾斜1520形成刃倾角形成刃倾角s，它适用，它适用于加工较大的孔。硬质合金铰刀一于加工较大的孔。硬质合金铰刀一般取般取s=0。铰削盲孔用带刃倾角。铰削盲孔用带刃倾角的铰刀，但在铰

16、刀端部开一沉头孔的铰刀，但在铰刀端部开一沉头孔以容纳切屑，如图以容纳切屑，如图7.23第三节第三节 复合孔加工刀具复合孔加工刀具 复合刀具是将两把或两把以上的同类或不复合刀具是将两把或两把以上的同类或不同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具，它同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具，它能在一次加工的过程中，完成钻孔、扩孔、铰能在一次加工的过程中，完成钻孔、扩孔、铰孔、锪孔和镗孔等多工序不同的工艺复合，具孔、锪孔和镗孔等多工序不同的工艺复合，具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特点。有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特点。常用孔加工复合刀具常用孔加工复合刀具 1复合钻复合钻通常在同时钻螺纹底孔与

17、孔口倒通常在同时钻螺纹底孔与孔口倒角，或钻扩阶梯孔时，使用如图角，或钻扩阶梯孔时，使用如图所示的复合钻。（所示的复合钻。（a）为高速钢）为高速钢（b）为硬质合金）为硬质合金 2复合扩孔钻复合扩孔钻在组合机床上加工阶梯孔、在组合机床上加工阶梯孔、倒角等时，广泛的使用复倒角等时，广泛的使用复合扩孔钻合扩孔钻 3复合铰复合铰小直径的复合铰刀可制成整体的，小直径的复合铰刀可制成整体的，大直径的可制成套式的；直径相大直径的可制成套式的；直径相差较大时，可制成装配式的。差较大时，可制成装配式的。 复合铰复合铰扩铰复合刀具扩铰复合刀具 下图是由不同类刀具组成的孔加下图是由不同类刀具组成的孔加工复合刀具工复合刀具 -扩铰复合扩铰复合刀具刀具（1）孔加工刀具的种类和用途：）孔加工刀具的种类和用途：在实体材料上加工的有：麻花钻、扁钻、中心钻和深孔在实体材料上加工的有：麻花钻、扁钻、中心钻和深孔钻等。钻等。在已有孔的基础上加工孔的刀具有：扩孔钻、锪钻、镗在已有孔的基础上加工孔的刀具有：扩孔钻、锪钻、镗刀和铰刀。刀和铰刀。（2）麻花钻：麻花钻是用的最多的