2.2+孔加工刀具.ppt

2.2 孔加工刀具 2.2.1 孔加工刀具的种类及用途 2.2.2 麻花钻 2.2.3 铰刀 2.2.4 孔加工复合刀具 现代切削加工技术 机械工程学院 (School of mechanical engineering) * 内容提要： 2.2.1 孔加工刀具的种类及用途 2.2.2 麻花钻 2.2.3 铰刀 2.2.4 孔加工符合刀具 一、在实体材料上加工孔用刀具 1.扁钻：切削部分为铲形，结构简单、制造成本低、切削液易导入孔中，切削和排屑性能差。 图2.2.1.1 扁钻 2.麻花钻：孔加工中最广泛的刀具，特别适合加工直径小于30mm的孔的 粗加工。 3.中心钻：主要用于加工轴类零件的中心孔，具有无护锥中心钻和带护 锥中心钻两种结构。(见课本图7.1) 4.深孔钻：用于加工深度与直径之比较大的中心孔，刀具的冷却和散热 条件差，刀具耐用度低；刀具细长，刚度差，容易发生引偏和振动。 （见课本7.2.4节） 1.铰刀 孔的精加工和半精加工刀具，多齿刀具，槽底直径大，导向性和刚性好，加工余量小，制造精度高、结构完善，加工精度可达IT6～IT8，表面粗糙度可达Ra6.3～Ra0.2。加工范围一般为中小孔。 2.镗刀： 镗刀用于较大直径孔的粗精加工，加工精度可达IT6～IT8，粗糙度可达Ra6.3～Ra0.8。根据结构特点和使用方式分为单刃镗刀和双刃镗刀： （1）单刃镗刀：只有一个主切削刃，结构简单、制造方便、通用性强，刚度比车刀差，常选取较大的主偏角和副偏角、较小的刃倾角和刀尖圆弧半径。加工小直径孔的镗刀为整体式，大孔为机夹式或机夹可转位式镗刀。 二、对已有孔加工刀具 （2）双刃镗刀： 是定尺寸的镗孔刀具，通过改变两刀刃之间的距离，实现对不同直径孔的加工；两个刀刃在两个对称位置同时切削，可消除由径向切削力对镗杆的作用而造成的加工误差。有固定式镗刀、可调式和浮动式三种。 固定式镗刀 镗刀块通过斜楔或者在两个方向倾斜的螺钉夹紧在镗杆上。 可调式双刃镗刀 采用一定的机械结构可以调整两刀片之间的距离，一把刀具可以加工不同直径的孔，并可以补偿刀具磨损的影响。 浮动镗刀 镗刀块自由地装入镗杆的方孔中，不需要夹紧，通过作用在两个切削刃方向上的切削力自动平衡其切削位置，因此能自动补偿由刀具安装误差、机床主轴偏差而造成的加工误差，能获得较高的孔的直径尺寸精度，但是不能纠正孔的直线度误差和位置误差，要求预加工孔的直线性好。 主要适用于单件、小批量、孔的直径大而深的筒件或管件。 主偏角一般为1.5～2.5度；切削速度：5～8m/min，进给量：0.5～1mm/r，背吃刀量：0.03～0.06mm。 3.扩孔钻 用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大，有3到4个刃带，无横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔。 图2.2.1.3 扩孔钻 （a）高速钢整体式；（b）镶齿套式；（c）硬质合金可转位式 4.锪钻 用于在孔的端面加工圆柱形沉头孔、锥形沉头孔和凸台表面，锪钻上的定位导向柱用来保证被锪的孔或端面与原来的孔有一定的同轴度和垂直度。 图2.2.1.4 锪钻 （a）加工圆柱形沉头孔；（b）加工锥形沉头孔；（c）加工凸台表面 一、麻花钻的结构和几何参数 1.标准麻花钻的结构 标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。 （1）工作部分——刀体 分切削部分和导向部分，两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、一个横刃，钻芯直径朝柄部方向递增。 （2）柄部——夹持部分，有直柄和锥柄。 （3）颈部——用于磨柄部时砂轮的退刀。 图1-13 麻花钻的结构和切削部分 2.麻花钻的几何参数 （1）麻花钻的静止参考系 基面 ：主切削刃上选定点的基面就是过该点并包含钻头轴线的平面。 切削平面 ：过主切削刃上选定点作主切削刃的切线与该点切削速度向量组成的平面。 正交平面 ：过定点同时垂直于切削平面和基面的平面。 端剖面 ：与麻花钻轴线垂直的平面，也是切削刃上任意点的背平面 ，并垂直与该点的基面。 柱剖面 ：主切削刃上任一点的柱剖面是通过该点，并以该点的回转半径，以麻花钻的轴线为轴心的，他与该点的工作平面相切，并基面在该点垂直。 中剖面 :通过麻花钻轴线，并与两主切削刃平行的剖面。 与外圆车刀相比，麻花钻的切削平面、基面、正交平面的定义相同，但是位置不同。外圆车刀上各点的基面相互平行，麻花钻的主切削刃的的各点的切削速度方向不同，切削平面不同，基面不同，正交平面也不同。 图2.2.2.1 麻花钻的标注参考系 a.螺旋角 ：钻头外螺旋面与螺旋槽的交线