第七章 孔加工刀具

1、浪费自己的时间等于慢性自杀浪费自己的时间等于慢性自杀浪费别人的时间等于图财害命浪费别人的时间等于图财害命金属切削原理与刀具金属切削原理与刀具军需学院机电系工艺教研室教师：冯和平学习要求学习要求掌握扩孔钻、锪钻掌握扩孔钻、锪钻、镗刀的应用。、镗刀的应用。 学习要求学习要求掌握铰刀的设计掌握铰刀的设计知识结构使用用途性能性能结构结构8.1 扩孔钻扩孔钻v 结构结构v 性能性能 刚度、强度高，导向性好；刚度、强度高，导向性好；v 用途用途 孔的终加工或铰、磨孔前的预加工；孔的终加工或铰、磨孔前的预加工； 孔孔IT10IT9，R a6.33.2v 使用使用 锥柄扩孔钻与主轴锥孔结合装夹，直柄的扩锥柄扩

2、孔钻与主轴锥孔结合装夹，直柄的扩 孔钻用钻夹头装夹。孔钻用钻夹头装夹。8.1 锪钻锪钻用途用途 ：用于加工沉孔、锥孔、凸台面：用于加工沉孔、锥孔、凸台面8.1 镗刀镗刀v镗刀用来扩孔及用于孔的的粗、精加工；镗刀用来扩孔及用于孔的的粗、精加工；v镗刀能修正钻孔、扩孔等上一工序所造成的孔轴镗刀能修正钻孔、扩孔等上一工序所造成的孔轴线歪曲、偏斜等缺陷，故特别适用于要求孔距很线歪曲、偏斜等缺陷，故特别适用于要求孔距很准的孔系加工；准的孔系加工；v镗刀可加工不同直径的孔；镗刀可加工不同直径的孔；v镗孔可在车床、铣床、钻床、镗床上进行。镗孔可在车床、铣床、钻床、镗床上进行。v根据结构特点及使用方式，镗刀可

3、分为单刃镗刀、根据结构特点及使用方式，镗刀可分为单刃镗刀、多刃镗刀和浮动镗刀等。多刃镗刀和浮动镗刀等。8.1 镗刀镗刀单刃镗刀单刃镗刀结构简单结构简单制造方便制造方便通用性好通用性好注意：盲孔刀具特点注意：盲孔刀具特点 刀孔与刀杆中心重合刀孔与刀杆中心重合- 工作前角小于前角工作前角小于前角 工作后角大于后角工作后角大于后角 导致选择时：前角大导致选择时：前角大 后角小后角小8.1 镗刀镗刀双刃镗刀特点：特点： 结构对称结构对称 背向力抵消背向力抵消分类：分类： 固定式固定式 滑槽式滑槽式 浮动式浮动式8.1 镗刀镗刀固定镗刀块固定镗刀块特点：刚性好特点：刚性好 容屑空间大容屑空间大适用：小批

4、生产适用：小批生产 粗镗、半精镗粗镗、半精镗 直径大于直径大于40 箱体零件孔箱体零件孔 与孔系。与孔系。8.1 镗刀镗刀双刃双刃镗刀镗刀广泛广泛用于用于数控数控机床机床8.1 镗刀镗刀浮动镗刀浮动镗刀适用于适用于单件单件小批小批精加工精加工直径较大直径较大的孔的孔8.2.1铰刀种类与用途 铰刀铰刀的齿数多、导向性好、刚性好、加工余铰刀铰刀的齿数多、导向性好、刚性好、加工余量小、用于中小孔的半精加工和精加工，也常用于量小、用于中小孔的半精加工和精加工，也常用于磨孔或研孔的预加工。工作平稳一般加工精度可达磨孔或研孔的预加工。工作平稳一般加工精度可达 IT6IT8，表面粗糙度可达表面粗糙度可达1.

5、60.4。 8.2.1铰刀种类与用途(1)(1)标记：标记： v铰刀上应标记：制造厂商标、铰刀基本直径、铰刀上应标记：制造厂商标、铰刀基本直径、精度等级精度等级( (圆锥号、刀片的硬质合金牌号圆锥号、刀片的硬质合金牌号) )、材料、材料( (HSS)HSS)。 v铰刀的包装盒上应标记：国标号、产品名称、铰刀的包装盒上应标记：国标号、产品名称、制造厂名称和商标、铰刀基本直径、精度等级、制造厂名称和商标、铰刀基本直径、精度等级、材料、件数、制造年月。材料、件数、制造年月。 (2)(2)包装：铰刀在包装前应经防锈处理。成包的铰刀包装：铰刀在包装前应经防锈处理。成包的铰刀应防止损伤。应防止损伤。8.2

6、.1 铰刀结构 基本结构：工作部分、颈部、和柄部组成。工作基本结构：工作部分、颈部、和柄部组成。工作部分又分切削部分、校准部分和倒锥部分。部分又分切削部分、校准部分和倒锥部分。8.2.1 铰刀种类与用途铰刀按使用方法分手用和机用两种；按铰孔的形状分圆柱形、铰刀按使用方法分手用和机用两种；按铰孔的形状分圆柱形、圆锥形和阶梯形圆锥形和阶梯形3种；按装夹方法分带柄式和套装式两种；按种；按装夹方法分带柄式和套装式两种；按齿槽的形状分直槽和螺旋槽两种。齿槽的形状分直槽和螺旋槽两种。 手用铰刀可不带倒锥部分。主偏角手用铰刀可不带倒锥部分。主偏角Kr的大小主要影响铰孔的表的大小主要影响铰孔的表面粗糙度、精度

7、和轴向力，通常机用铰刀的面粗糙度、精度和轴向力，通常机用铰刀的Kr= 12- 15，手用铰刀的手用铰刀的Kr=311。校准部分呈圆柱形，起修光孔壁和校准部分呈圆柱形，起修光孔壁和校准孔径的作用。倒锥部分的直径向柄部方向逐渐减小校准孔径的作用。倒锥部分的直径向柄部方向逐渐减小(0.030.07mm)，以减小铰孔时工作部分与孔壁的摩擦。铰刀的齿槽以减小铰孔时工作部分与孔壁的摩擦。铰刀的齿槽通常为直槽，当加工长度方向上孔壁不连续的或有纵向槽的孔通常为直槽，当加工长度方向上孔壁不连续的或有纵向槽的孔时，螺旋槽铰刀工作稳定、排屑好。铰刀的工作部分可用高速时，螺旋槽铰刀工作稳定、排屑好。铰刀的工作部分可用

8、高速钢或硬质合金制造。手用铰刀还可制成直径可调式，有两种结钢或硬质合金制造。手用铰刀还可制成直径可调式，有两种结构：可调节铰刀是靠调节两端的螺母，使楔形刀片沿刀体上的构：可调节铰刀是靠调节两端的螺母，使楔形刀片沿刀体上的斜底槽移动，以改变铰刀的直径尺寸；可胀式铰刀是通过钢球斜底槽移动，以改变铰刀的直径尺寸；可胀式铰刀是通过钢球的移动，从而将开有纵向槽的铰刀直径胀大。直径可调式的铰的移动，从而将开有纵向槽的铰刀直径胀大。直径可调式的铰刀适用于机械修配工作。刀适用于机械修配工作。8.2.1 铰刀种类与用途8.2.2 铰削过程特点说因说因v 余量小余量小v 主偏角小于主偏角小于15v 前角常为负值前

9、角常为负值道果道果v 铰削过程特点：铰削过程特点：切削切削 挤压挤压 摩擦摩擦应用应用v 为避免颤振，速度小于为避免颤振，速度小于10 m/min8.2.3圆柱机用铰刀设计圆柱机用铰刀结构圆柱机用铰刀结构8.2.3圆柱机用铰刀设计8.2.3.1 铰刀直径公差设计铰刀直径公差设计8.2.3.1 铰刀直径公差设计铰刀直径公差设计v dw工件直径工件直径; d新铰刀直径新铰刀直径; IT工件孔公差工件孔公差; P扩张量扩张量v Pa收缩量收缩量; G铰刀制造公差铰刀制造公差. v 若铰孔发生扩张现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸若铰孔发生扩张现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为：

10、分别为：v dmax=dwmax-Pmax（8-1）v dmin=dwmax- Pmax- G（8-2）v 若铰孔发生收缩现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸若铰孔发生收缩现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为：分别为：v dmax=dwmax+Pamin（8-3）v dmin=dmax +Pmax -G（8-4）v 国家标准规定：铰刀制造公差国家标准规定：铰刀制造公差G0.35(IT )。根据一般经验数根据一般经验数据，高速钢铰刀可取据，高速钢铰刀可取Pmax0.15(IT )；硬质合金铰刀铰孔后的硬质合金铰刀铰孔后的收缩量往往因工件材料不同而不同，故常取收缩量往往因工件材料

11、不同而不同，故常取Pamin0，或取或取 Pamin0.1(IT )。Pmax及及Pamin的可靠确定办法是由实验测的可靠确定办法是由实验测定。定。8.2.3.2铰刀的齿数及齿槽v 铰刀的齿数影响铰孔精度、表面粗糙度、容屑空间和刀齿铰刀的齿数影响铰孔精度、表面粗糙度、容屑空间和刀齿强度。其值一般按铰刀直径和工件材料确定。铰刀直径较强度。其值一般按铰刀直径和工件材料确定。铰刀直径较大时，可取较多齿数；加工韧性材料时，齿数应取少些；大时，可取较多齿数；加工韧性材料时，齿数应取少些；加工脆性材料时，齿数可取多些。为了便于测量铰刀直径，加工脆性材料时，齿数可取多些。为了便于测量铰刀直径，齿数应取偶数。

12、在常用直径齿数应取偶数。在常用直径do=840mm范围内，一范围内，一般取齿数般取齿数 48个。个。v 铰刀刀齿沿圆周可以等齿距分布，也可以不等齿距分布。铰刀刀齿沿圆周可以等齿距分布，也可以不等齿距分布。为了便于制造，铰刀一般按等齿距分布。为了便于制造，铰刀一般按等齿距分布。8.2.3.2铰刀的齿数及齿槽v 铰刀的齿槽形状一般有直线齿背（图铰刀的齿槽形状一般有直线齿背（图a）、）、圆弧齿背（图圆弧齿背（图b）和折线和折线齿背（齿背（c），），硬质合金铰刀一般采用折线齿背。硬质合金铰刀一般采用折线齿背。8.2.3.2铰刀的齿数及齿槽v 铰刀齿槽方向有直槽和螺旋槽两种，如图铰刀齿槽方向有直槽和螺旋

13、槽两种，如图745所示。为了便于所示。为了便于制造，常采用直槽。为改善排屑条件，提高铰孔质量，硬质合金铰刀制造，常采用直槽。为改善排屑条件，提高铰孔质量，硬质合金铰刀常做成左螺旋槽，螺旋角取常做成左螺旋槽，螺旋角取35。8.2.3.3铰刀的几何角度v 主偏角主偏角 加工钢等韧性材料一般取加工钢等韧性材料一般取 =15；加工铸铁等脆性材料一般取；加工铸铁等脆性材料一般取 =35；粗铰和铰盲孔时一般取；粗铰和铰盲孔时一般取 =45；手用铰刀一般取；手用铰刀一般取 =0.51.5。v 前角前角 铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触长度很短，故前铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触

14、长度很短，故前角的影响不显著。为了制造方便，一般取均角的影响不显著。为了制造方便，一般取均 0。加工韧性材料时，。加工韧性材料时，为减小切屑变形，可取为减小切屑变形，可取 510。v 后角后角 铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀后角取后角取 68。v 刃倾角刃倾角 一般铰刀的刃倾角一般铰刀的刃倾角 0。但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质。但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质量。在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出量。在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出 1520刃倾角，这样可使铰削时切屑

15、向前排出，不致于划伤已刃倾角，这样可使铰削时切屑向前排出，不致于划伤已加工表面加工表面。在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大的凹坑，以容纳切屑的凹坑，以容纳切屑。8.2.3.4 铰刀结构改进v自学：了解特点与应用自学：了解特点与应用8.3孔加工复合刀具孔加工复合刀具v 孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。v 1复合刀具的种类复合刀具的种类v 复合刀具的种

16、类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。同类工艺复合刀具两种。8.3孔加工复合刀具孔加工复合刀具复合刀具的特点复合刀具的特点v能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。v减少工件安装次数，容易保证各加工表面间的位减少工件安装次数，容易保证各加工表面间的位置精度。置精度。v复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可能会出现问题。例如各单个刀具的直径、

17、切削时能会出现问题。例如各单个刀具的直径、切削时间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的输入不够畅快等。输入不够畅快等。8.3复合刀具设计与使用注意问题复合刀具设计与使用注意问题正确选择复合程度与形式正确选择复合程度与形式8.3复合刀具设计与使用注意问题复合刀具设计与使用注意问题刀具结构形式刀具结构形式8.3复合刀具设计与使用注意问题复合刀具设计与使用注意问题强度和刚性强度和刚性8.3复合刀具设计与使用注意问题复合刀具设计与使用注意问题v排、分、断屑问题排、分、断屑问题8.3复合刀具设计与使用注意问题复合刀具设计与使用注意问题 由于复合刀具的结构特点

18、及特殊的工作条件，在使用复由于复合刀具的结构特点及特殊的工作条件，在使用复合刀具时需注意几点特殊要求：合刀具时需注意几点特殊要求：v （1）由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，）由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。v （2）复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，）复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，选择切削用量时需考虑主要矛盾。如最小直径刀具的强度选择切削用量时需考虑主要矛盾。如最小直径刀具的强度最弱，应按最小直径刀具选择进给量；又如最大直径刀具最弱，应按最小直径刀具选择进给量；又如最大直径刀具的切削速度最高，磨损最快，故应按最大直径刀具确定切的切削速度最高，磨损最