第七八章孔加工刀具

1、金屬切削刀具設(shè)計(jì) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院 主講人 曲海軍 TelEmail: 7.1孔加工刀具的種類及用途孔加工刀具的種類及用途 在工件實(shí)體材料上鉆孔或擴(kuò)大已有孔的刀在工件實(shí)體材料上鉆孔或擴(kuò)大已有孔的刀 具統(tǒng)稱為孔加工刀具。具統(tǒng)稱為孔加工刀具。 孔加工刀具種類很多。按其用途可分為在孔加工刀具種類很多。按其用途可分為在 實(shí)體材料上加工孔用刀具和對(duì)已有孔加工用刀實(shí)體材料上加工孔用刀具和對(duì)已有孔加工用刀 具。具。 3中心鉆 主要用于加工軸 類零件的中心孔， 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 分為無護(hù)錐中心 鉆（見圖7.1a） 和帶護(hù)錐中心鉆 （見圖7.1b）兩 種。 深孔鉆：用來加工長(zhǎng)徑比較大的

2、孔（詳見第二節(jié)） 7.2 麻花鉆 生產(chǎn)中使用最多的是麻花鉆，對(duì) 于直徑為0.1mm80mm的孔， 都可使用麻花鉆加工但主要用于主要用于 孔的粗加工，孔的粗加工，IT11級(jí)以下；表面級(jí)以下；表面 粗糙度粗糙度Ra25m 6. 3 m 。 7.2.1麻花鉆的結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù) 1、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖7.7a、 b所示，有柄部、頸部和工作 部分組成。 圖7.7 麻花鉆的結(jié)構(gòu)1 二、麻花鉆的組成二、麻花鉆的組成 （1）柄部 （2）頸部 鉆頭的夾持部分，與機(jī)床連接，并在鉆孔時(shí)傳遞 轉(zhuǎn)矩和軸向力。有錐柄和直柄兩種。直柄主要用 于直徑小于12mm的小麻花鉆。錐柄用于直徑較大 的麻花鉆，錐柄鉆頭的

3、扁尾用于傳遞轉(zhuǎn)矩和拆卸 鉆頭。 是磨削鉆頭柄部時(shí)的砂輪越程槽， 常用來標(biāo)鉆頭的規(guī)格。 （3）工作部分 鉆頭的主要部分，由切削部分和導(dǎo)向部分組成。 切削部分擔(dān)負(fù)著切削工作，有 兩個(gè)前面、主后面、副后面、 主切削刃、副切削刃及一個(gè)橫 刃組成 起導(dǎo)向作用，也是切削部分的備磨部 分。為減少導(dǎo)向部分與孔壁的摩擦， 其外徑（即兩條刃帶上）磨有倒錐。 圖7.7 麻花鉆的結(jié)構(gòu) 麻花鉆切削部分的組成麻花鉆切削部分的組成 1-前面前面 2、8-副切削刃副切削刃(棱邊棱邊) 3、7一主切削一主切削 刃刃 4、6-后面后面 5一橫刃一橫刃 9一副后面一副后面 2麻花鉆的幾何參數(shù)麻花鉆的幾何參數(shù) （1 1）螺旋角）螺旋

4、角 指鉆頭最外緣處螺旋線指鉆頭最外緣處螺旋線 的切線與鉆頭軸線的夾角的切線與鉆頭軸線的夾角 ， 外徑處最大。外徑處最大。螺旋角的大小螺旋角的大小 不僅影響排屑情況，而且它不僅影響排屑情況，而且它 就是鉆頭的軸向前角就是鉆頭的軸向前角 f軸向力和扭矩軸向力和扭矩切削輕快切削輕快 切削刃強(qiáng)度和散熱條件切削刃強(qiáng)度和散熱條件刀具壽命刀具壽命 圖圖7.8 麻花鉆的幾何參數(shù)麻花鉆的幾何參數(shù) 圖 7.8 （2 2）頂角）頂角22 指兩主切削刃在與它們指兩主切削刃在與它們 平行的平面上投影的夾角平行的平面上投影的夾角 。 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角一般為標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角一般為118o （圖（圖7.8） 2 主切削刃長(zhǎng)度

5、主切削刃長(zhǎng)度單位切削刃上的負(fù)荷及軸向力單位切削刃上的負(fù)荷及軸向力 鉆尖強(qiáng)度鉆尖強(qiáng)度 有利于散熱，提高鉆頭耐用度有利于散熱，提高鉆頭耐用度 而扭矩而扭矩 主偏角主偏角r 在主切削刃上選定點(diǎn)的基面內(nèi)度量的在主切削刃上選定點(diǎn)的基面內(nèi)度量的 假定工作平面與切削平面之間的夾角。假定工作平面與切削平面之間的夾角。 主切削刃上各點(diǎn)的主偏角是變化的，主切削刃上各點(diǎn)的主偏角是變化的， 愈接近鉆心，主偏角愈小。愈接近鉆心，主偏角愈小。 主偏角與頂角的關(guān)系為：主偏角與頂角的關(guān)系為： stm costantan r stm主切削刃上任意點(diǎn)的端面刃傾角。主切削刃上任意點(diǎn)的端面刃傾角。 （3 3）前角）前角 o o 是在

6、正交平面內(nèi)測(cè)量的是在正交平面內(nèi)測(cè)量的 前刀面與基面間的夾角前刀面與基面間的夾角 。 （圖（圖7.8 ） 由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交由于鉆頭的前刀面是螺旋面，且各點(diǎn)處的基面和正交 平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同平面位置亦不相同，故主切削刃上各處的前角也是不相同 的，由外緣向中心逐漸減小。在圖樣上，鉆頭的前角不予的，由外緣向中心逐漸減小。在圖樣上，鉆頭的前角不予 標(biāo)注，而用螺旋角表示。標(biāo)注，而用螺旋角表示。 （4 4）后角）后角 f 是在以鉆頭軸線為軸心的圓是在以鉆頭軸線為軸心的圓 柱面的切平面內(nèi)測(cè)量的切削柱面的切平面內(nèi)測(cè)量的切削 平面與主后刀面之間的夾角。

7、平面與主后刀面之間的夾角。 住切削刃上任一點(diǎn)住切削刃上任一點(diǎn)m處的后處的后 角用角用fm 表示。表示。 為改善切削條件，并能與切削刃上變化的前角相適應(yīng)，為改善切削條件，并能與切削刃上變化的前角相適應(yīng)， 而使各點(diǎn)的楔角大致相等，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣而使各點(diǎn)的楔角大致相等，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣 向中心逐漸增大。向中心逐漸增大。 （5 5）橫刃角度）橫刃角度 橫刃角度包括橫刃斜角橫刃角度包括橫刃斜角、 橫刃前角橫刃前角 o 、和橫刃后角 和橫刃后角 o 。（圖。（圖7.9） 由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切由于橫刃前角為負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，切 削時(shí)因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓

8、而產(chǎn)生很大的軸向力。削時(shí)因產(chǎn)生強(qiáng)烈的擠壓而產(chǎn)生很大的軸向力。 對(duì)于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。對(duì)于直徑較大的麻花鉆，一般都需要修磨橫刃。 圖7.9 橫刃的幾何角度 7.2.2 鉆削原理 鉆削是使用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的最常用 的方法，其加工精度可達(dá)IT12IT11表面粗糙 度Ra可達(dá)12.56.3m，可作為攻絲、擴(kuò)孔、 鉸孔和鏜孔的預(yù)備加工。 1鉆削運(yùn)動(dòng) 由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所組成。其中，由主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所組成。其中， 鉆頭（在鉆床上加工時(shí)）或工件（在鉆頭（在鉆床上加工時(shí)）或工件（在 車床上加工時(shí)）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)；車床上加工時(shí)）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)； 鉆頭的軸向運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆

9、頭的軸向運(yùn)動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 2鉆削用量 鉆削速度鉆削速度： （2）進(jìn)給量）進(jìn)給量f 和每刃進(jìn)給量和每刃進(jìn)給量af 鉆頭或工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭相對(duì)于工件的軸向位移鉆頭或工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，鉆頭相對(duì)于工件的軸向位移 （或在進(jìn)給方向的位移量）稱進(jìn)給量（或在進(jìn)給方向的位移量）稱進(jìn)給量f（mm/r）。由于麻花）。由于麻花 鉆有兩個(gè)切削刃，故每齒進(jìn)給量為鉆有兩個(gè)切削刃，故每齒進(jìn)給量為f z =f/2 （mm/z）。）。 （3）背吃刀量）背吃刀量ap 在基面上垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向度量的尺在基面上垂直于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向度量的尺 寸，它是鉆頭的半徑寸，它是鉆頭的半徑 切削刃上選定點(diǎn)m相 對(duì)于工件的主運(yùn)動(dòng)的 瞬時(shí)速度 3鉆削的工

10、藝特點(diǎn)鉆削的工藝特點(diǎn) （1）導(dǎo)向定心）導(dǎo)向定心 預(yù)鉆錐形定心孔預(yù)鉆錐形定心孔 對(duì)于大直徑孔（直徑大對(duì)于大直徑孔（直徑大 于于30mm），分兩次鉆孔），分兩次鉆孔 刃磨鉆頭時(shí)，盡可能使刃磨鉆頭時(shí)，盡可能使 兩切削刃對(duì)稱兩切削刃對(duì)稱 。 （2）冷卻問題：根據(jù)具體的加工條件，采用合理的冷卻方法。）冷卻問題：根據(jù)具體的加工條件，采用合理的冷卻方法。 （3）排屑問題）排屑問題 在普通鉆削加工中，采用定時(shí)回退的在普通鉆削加工中，采用定時(shí)回退的 方法，把切屑排出；深孔加工中，要方法，把切屑排出；深孔加工中，要 通過鉆頭的結(jié)構(gòu)和冷卻措施結(jié)合，由通過鉆頭的結(jié)構(gòu)和冷卻措施結(jié)合，由 壓力冷卻液把切屑強(qiáng)制排出。壓力冷

11、卻液把切屑強(qiáng)制排出。 7.2.3 麻花鉆的結(jié)構(gòu)缺陷與刃磨麻花鉆的結(jié)構(gòu)缺陷與刃磨 1麻花鉆的結(jié)構(gòu)缺陷麻花鉆的結(jié)構(gòu)缺陷 （1）主切削刃各點(diǎn)的前角、后角各不相同，切削能力懸 殊；刃傾角和切削速度方向也不同，各點(diǎn)的切屑流出方向 不同，不利于切屑的卷曲， （2）主切削刃全刃參加切削，刃上各點(diǎn)的切削速度不相 等，容易形成螺旋形切削，排屑困難。 （3）螺旋槽使鉆心更細(xì)，鉆頭的剛度低；孔的軸線容易 偏斜；橫刃前角為負(fù)值，鉆削時(shí)軸向抗力大，定心困難。 （4）刀尖和主、副切削刃交匯處切削速度最高、刀尖角 小，副切削刃后角為零。故刀尖處摩擦最大，磨損最快。 2麻花鉆的修磨麻花鉆的修磨 （1）刃磨過渡刃）刃磨過渡刃

12、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的外緣是主副切削刃的交點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的外緣是主副切削刃的交點(diǎn)， 此處磨損最快?？蓪⒃撎幮弈コ呻p重頂角，此處磨損最快?？蓪⒃撎幮弈コ呻p重頂角， 當(dāng)直徑大于當(dāng)直徑大于50mm時(shí)，還可磨出三重頂角，時(shí)，還可磨出三重頂角， 也可磨出圓弧刃也可磨出圓弧刃 （相當(dāng)于多重頂角）。由（相當(dāng)于多重頂角）。由 于此類修磨會(huì)使變形和切削力增大，故對(duì)于此類修磨會(huì)使變形和切削力增大，故對(duì) 于塑性大的金屬不宜采用。于塑性大的金屬不宜采用。 圖圖7.10 修磨過修磨過 渡刃渡刃 （2）修磨橫刃）修磨橫刃 橫刃切削條橫刃切削條 件差，將原件差，將原 來的橫刃長(zhǎng)來的橫刃長(zhǎng) 度修磨短，度修磨短， 同時(shí)修磨出同時(shí)修磨出

13、前角，有利前角，有利 于鉆頭的定于鉆頭的定 心和減小軸心和減小軸 向力。如圖向力。如圖 所示所示 圖圖7.11 修磨橫刃修磨橫刃 （3）修磨前刀面）修磨前刀面 加工硬脆材料時(shí)，將靠近外加工硬脆材料時(shí)，將靠近外 緣處的前刀面磨平一些以減緣處的前刀面磨平一些以減 小前角，如圖（小前角，如圖（a）所示。加）所示。加 工強(qiáng)度很低的材料時(shí)，為了工強(qiáng)度很低的材料時(shí)，為了 減小切削變形，可在前刀面減小切削變形，可在前刀面 上磨出卷屑槽，以增大前角上磨出卷屑槽，以增大前角 如圖（如圖（b）所示。）所示。 （4）修磨分屑槽）修磨分屑槽 在鉆削塑性材料或尺在鉆削塑性材料或尺 寸較大的孔時(shí)，為了寸較大的孔時(shí)，為了

14、便于排屑，可在兩主便于排屑，可在兩主 切削刃的后刀面上交切削刃的后刀面上交 錯(cuò)磨出分屑槽，也可錯(cuò)磨出分屑槽，也可 在前刀面上軋制出分在前刀面上軋制出分 屑槽，使切屑分割成屑槽，使切屑分割成 窄條，便于排屑。窄條，便于排屑。 注意注意 開分屑槽時(shí)應(yīng)注意開分屑槽時(shí)應(yīng)注意 ： a槽深要大于進(jìn)給量；槽深要大于進(jìn)給量；b兩個(gè)主切削刃上后兩個(gè)主切削刃上后 面上的分屑槽徑向位置應(yīng)錯(cuò)開。面上的分屑槽徑向位置應(yīng)錯(cuò)開。c分屑槽側(cè)面應(yīng)分屑槽側(cè)面應(yīng) 呈圓喇叭形，以保證側(cè)刃（開分屑槽形成的）有呈圓喇叭形，以保證側(cè)刃（開分屑槽形成的）有 一定的后角一定的后角， （5）修磨刃帶）修磨刃帶 加工軟材料時(shí)，加工軟材料時(shí)， 為了

15、減小刃帶為了減小刃帶 與孔壁的摩擦，與孔壁的摩擦， 對(duì)于直徑大于對(duì)于直徑大于 12mm以上的以上的 鉆頭，可根據(jù)鉆頭，可根據(jù) 圖圖7.14所示對(duì)所示對(duì) 刃帶進(jìn)行修磨。刃帶進(jìn)行修磨。 7.2.4 深孔鉆深孔鉆 按主切削刃的數(shù)目來分，有單刃深孔鉆按主切削刃的數(shù)目來分，有單刃深孔鉆 和和 多刃深孔鉆；多刃深孔鉆； 按排屑通道方式來分，有外排屑深孔鉆和內(nèi)按排屑通道方式來分，有外排屑深孔鉆和內(nèi) 排屑深孔鉆、排屑深孔鉆、 深孔加工主要解決的是冷卻、導(dǎo)向和排屑三深孔加工主要解決的是冷卻、導(dǎo)向和排屑三 大問題。大問題。 1槍鉆槍鉆 槍鉆最早用于鉆槍孔而槍鉆最早用于鉆槍孔而 得名，多用于加工直徑較小得名，多用于

16、加工直徑較小 （313mm）、長(zhǎng)徑比較大）、長(zhǎng)徑比較大 （100250mm）的深孔。）的深孔。 加工后精度可達(dá)加工后精度可達(dá)IT10IT8， 表面粗糙度值表面粗糙度值Ra可達(dá)可達(dá)0.2 0.8m，孔的直線性較好。，孔的直線性較好。 結(jié)構(gòu)如圖結(jié)構(gòu)如圖7.15所示所示 工作原理如圖工作原理如圖7.16所示所示 圖圖7.15 槍鉆的結(jié)構(gòu)槍鉆的結(jié)構(gòu) 圖圖7.16 槍鉆的工作原理槍鉆的工作原理 （3）特點(diǎn)）特點(diǎn) 槍鉆的外刃偏角略大于內(nèi)刃偏角，外刃所受徑向力略大于槍鉆的外刃偏角略大于內(nèi)刃偏角，外刃所受徑向力略大于 內(nèi)刃的徑向力。使鉆頭的支撐面始終緊貼孔壁，又鉆頭前面內(nèi)刃的徑向力。使鉆頭的支撐面始終緊貼孔壁

17、，又鉆頭前面 及切削刃不通過中心，避免了切削速度為零的不利情況，并及切削刃不通過中心，避免了切削速度為零的不利情況，并 在孔底形成一芯柱，此芯柱在切削過程中具有阻抗徑向振動(dòng)在孔底形成一芯柱，此芯柱在切削過程中具有阻抗徑向振動(dòng) 的作用。具有導(dǎo)向作用，并可防止孔徑擴(kuò)大。的作用。具有導(dǎo)向作用，并可防止孔徑擴(kuò)大。 由于切削液進(jìn)出路分開，使切削液在高壓下，不受干擾，由于切削液進(jìn)出路分開，使切削液在高壓下，不受干擾， 容易到達(dá)切削區(qū)，解決了冷卻、潤(rùn)滑問題；容易到達(dá)切削區(qū)，解決了冷卻、潤(rùn)滑問題； 刀尖具有偏心刀尖具有偏心e，切削時(shí)可起分屑作用，切屑變窄，切削液，切削時(shí)可起分屑作用，切屑變窄，切削液 便于將切

18、屑沖出，排屑容易。便于將切屑沖出，排屑容易。 2錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆 錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆根據(jù)刀片的鑲嵌方錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆根據(jù)刀片的鑲嵌方 式一般有焊接式和可轉(zhuǎn)位式，如圖式一般有焊接式和可轉(zhuǎn)位式，如圖7.19a、 b所示。所示。 該鉆頭的切削部分呈交錯(cuò)齒排列（故該鉆頭的切削部分呈交錯(cuò)齒排列（故 稱錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆），其后部的矩形螺稱錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆），其后部的矩形螺 紋與中空的鉆桿連接。紋與中空的鉆桿連接。 適用于加工直徑適用于加工直徑15180mm的孔。的孔。 其結(jié)構(gòu)和工作原理見下張幻燈片。其結(jié)構(gòu)和工作原理見下張幻燈片。 圖圖7.17 錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆結(jié)構(gòu)及工作原理錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆結(jié)

19、構(gòu)及工作原理 3噴吸鉆噴吸鉆 噴吸鉆是一種新型的高效、高質(zhì)量噴吸鉆是一種新型的高效、高質(zhì)量 加工的內(nèi)排屑深孔鉆，用于加工長(zhǎng)加工的內(nèi)排屑深孔鉆，用于加工長(zhǎng) 徑比小于徑比小于100，直徑為，直徑為1665mm的的 孔，鉆孔精度為孔，鉆孔精度為IT10IT11，加工，加工 表面粗糙度表面粗糙度Ra為為0.83.2m，孔的，孔的 直線度為直線度為1000:0.1。 噴吸鉆的切削部分與錯(cuò)齒內(nèi)排協(xié)鉆頭基本噴吸鉆的切削部分與錯(cuò)齒內(nèi)排協(xié)鉆頭基本 相同。它的鉆桿由內(nèi)鉆管及外鉆管組成，相同。它的鉆桿由內(nèi)鉆管及外鉆管組成， 內(nèi)外鉆管之間留有環(huán)形空隙。利用的是流內(nèi)外鉆管之間留有環(huán)形空隙。利用的是流 體的噴吸效應(yīng)原理體

20、的噴吸效應(yīng)原理 。如圖。如圖7.18所示。所示。 圖圖7.18 噴吸鉆噴吸鉆 4套料鉆套料鉆 套料鉆又叫環(huán)孔鉆，用來加工直徑套料鉆又叫環(huán)孔鉆，用來加工直徑 大于大于60mm的孔。由于它切下的金的孔。由于它切下的金 屬少，節(jié)省了金屬材料、刀具和動(dòng)屬少，節(jié)省了金屬材料、刀具和動(dòng) 力的消耗。生產(chǎn)率高，加工精度也力的消耗。生產(chǎn)率高，加工精度也 高。因此在重型機(jī)械的孔加工中應(yīng)高。因此在重型機(jī)械的孔加工中應(yīng) 用較多。用較多。 7.1.2 對(duì)已有孔加工用刀具對(duì)已有孔加工用刀具 1鉸刀：鉸刀： 2鏜刀鏜刀 鉸刀是孔的精加工刀具，鉸刀是孔的精加工刀具， 也可用于高精度孔的半精也可用于高精度孔的半精 加工。（詳見

21、第三節(jié)）加工。（詳見第三節(jié)） 鏜刀是一種很常見的擴(kuò)孔用刀具，鏜孔的加工精鏜刀是一種很常見的擴(kuò)孔用刀具，鏜孔的加工精 度可達(dá)度可達(dá)IT6IT8，加工表面粗糙度，加工表面粗糙度Ra可達(dá)可達(dá)6.3 0.8m，用于較大直徑的孔的粗加工、半精加工，用于較大直徑的孔的粗加工、半精加工 和精加工。根據(jù)鏜刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用方式，可和精加工。根據(jù)鏜刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及使用方式，可 分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。 單刃鏜刀 雙刃鏜刀 3擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆 用途：用于鉸或磨前的預(yù)加工或毛胚孔的擴(kuò)大用途：用于鉸或磨前的預(yù)加工或毛胚孔的擴(kuò)大 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn) 外形與麻花鉆相類似。通常有三四個(gè)刃帶，沒有

22、橫刃，外形與麻花鉆相類似。通常有三四個(gè)刃帶，沒有橫刃， 前角和后角沿切削刃的變化小，故加工時(shí)導(dǎo)向效果好，前角和后角沿切削刃的變化小，故加工時(shí)導(dǎo)向效果好， 軸向抗力小，切削條件優(yōu)于鉆孔。另外，擴(kuò)孔鉆主切軸向抗力小，切削條件優(yōu)于鉆孔。另外，擴(kuò)孔鉆主切 削刃較短，容屑槽淺；刀齒數(shù)目多，鉆芯粗壯，剛度削刃較短，容屑槽淺；刀齒數(shù)目多，鉆芯粗壯，剛度 強(qiáng)，切削過程平穩(wěn)。再加上擴(kuò)孔余量小。因此，擴(kuò)孔強(qiáng)，切削過程平穩(wěn)。再加上擴(kuò)孔余量小。因此，擴(kuò)孔 時(shí)可采用較大的切削用時(shí)可采用較大的切削用 量量 結(jié)構(gòu)形式見圖結(jié)構(gòu)形式見圖 a高速鋼整體式 b鑲齒套式 c硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式 (擴(kuò)孔鉆) 4锪鉆 锪鉆用于在孔的端面上加

23、工 圓柱形沉頭孔（圖a）、錐 形沉頭孔（b）或凸臺(tái)表面 （圖c）。 7.3 鉸刀 鉸刀是孔的精加工刀具，也可用于半精鉸刀是孔的精加工刀具，也可用于半精 加工。鉸孔余量小，常用于鉆孔或擴(kuò)孔等工加工。鉸孔余量小，常用于鉆孔或擴(kuò)孔等工 序之后。為了提高鉸孔精度，鉸孔時(shí)，最好序之后。為了提高鉸孔精度，鉸孔時(shí)，最好 是工件旋轉(zhuǎn)，鉸刀只作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。但也可采是工件旋轉(zhuǎn)，鉸刀只作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。但也可采 用鉸刀既旋轉(zhuǎn)又進(jìn)給，工件固定不動(dòng)的辦法用鉸刀既旋轉(zhuǎn)又進(jìn)給，工件固定不動(dòng)的辦法。 7.3.1 鉸刀種類和用途鉸刀種類和用途 1鉸刀的種類鉸刀的種類 ：見圖：見圖7.20 2用途用途 鉸削適用于孔的精加工和半鉸削適用于

24、孔的精加工和半 精加工，也可用于磨孔或研孔精加工，也可用于磨孔或研孔 前的預(yù)加工。前的預(yù)加工。 鉸刀是定尺寸刀具，適合于鉸刀是定尺寸刀具，適合于 小直徑孔的精加工和半精加工。小直徑孔的精加工和半精加工。 圖圖7.20 鉸刀的鉸刀的 種類種類 7.3.2 鉸刀的結(jié)構(gòu)與幾何參數(shù)鉸刀的結(jié)構(gòu)與幾何參數(shù) 1鉸刀的結(jié)構(gòu)鉸刀的結(jié)構(gòu) 鉸刀有工作部分、頸部和柄部組成鉸刀有工作部分、頸部和柄部組成 工作部分包括切削部分和修光部分，工作部分包括切削部分和修光部分， 切削部分呈錐形，擔(dān)負(fù)主要的切削切削部分呈錐形，擔(dān)負(fù)主要的切削 工作；修光部分用于校準(zhǔn)孔徑、修工作；修光部分用于校準(zhǔn)孔徑、修 光孔壁和導(dǎo)向光孔壁和導(dǎo)向 鉸

25、刀的柄部為夾持和傳鉸刀的柄部為夾持和傳 遞扭矩的部分，手用鉸遞扭矩的部分，手用鉸 刀一般為直柄，機(jī)用鉸刀一般為直柄，機(jī)用鉸 刀多為錐柄刀多為錐柄。 2 鉸刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)鉸刀的結(jié)構(gòu)參數(shù) 1）直徑及其公差）直徑及其公差G 鉸刀是定尺寸刀具，直徑及鉸刀是定尺寸刀具，直徑及 其公差的選取主要取決于被其公差的選取主要取決于被 加工孔的直徑及其精度，同加工孔的直徑及其精度，同 時(shí)，也要考慮鉸刀的使用壽時(shí)，也要考慮鉸刀的使用壽 命和制造成本。命和制造成本。 鉸刀的公稱直徑鉸刀的公稱直徑d0是指校準(zhǔn)部分的圓柱部分的直是指校準(zhǔn)部分的圓柱部分的直 徑，它應(yīng)等于被加工孔的基本尺寸徑，它應(yīng)等于被加工孔的基本尺寸dww，

26、而其工差則，而其工差則 與被鉸削孔的公差、鉸刀的制造公差、鉸刀的磨損儲(chǔ)與被鉸削孔的公差、鉸刀的制造公差、鉸刀的磨損儲(chǔ) 備量備量H和鉸削過程中孔徑的變形性質(zhì)有關(guān)。和鉸削過程中孔徑的變形性質(zhì)有關(guān)。 加工后孔徑擴(kuò)大加工后孔徑擴(kuò)大 maxmaxmax0 pdd 鉸孔時(shí)，由工藝系統(tǒng)引起的顫動(dòng) 以及鉸刀的安裝偏差、切削液和 積屑瘤等因素的影響，都會(huì)使孔 徑擴(kuò)張。這時(shí)，鉸刀直徑的極限 尺寸可由下式計(jì)算： d0max：鉸刀的最大極限尺寸鉸刀的最大極限尺寸 ； d0min：鉸刀的最小極限尺：鉸刀的最小極限尺 寸寸 ；Pmax：鉸孔時(shí)孔的最大擴(kuò)張量鉸孔時(shí)孔的最大擴(kuò)張量 ，dmax，孔的最大，孔的最大 直徑直徑 G

27、Pdd maxmaxmin0 加工后孔徑縮小加工后孔徑縮小 鉸削力較大或工件孔壁較薄時(shí)，鉸削力較大或工件孔壁較薄時(shí)， 由于工件的彈性變形或熱變形由于工件的彈性變形或熱變形 的恢復(fù)，鉸孔后孔徑常會(huì)縮小。的恢復(fù)，鉸孔后孔徑常會(huì)縮小。 minmaxmax0a Pdd GPdd a maxmaxmin0 Pmin：鉸孔后孔的直徑最小收縮量鉸孔后孔的直徑最小收縮量 2）齒數(shù)）齒數(shù)z及槽形及槽形 （1）齒數(shù)）齒數(shù) 鉸刀齒數(shù)一般為鉸刀齒數(shù)一般為412個(gè)。通常在保證刀齒強(qiáng)度的和容屑空個(gè)。通常在保證刀齒強(qiáng)度的和容屑空 間的條件下，應(yīng)選取較多的齒數(shù)。鉸刀的齒數(shù)和鉸刀的直徑間的條件下，應(yīng)選取較多的齒數(shù)。鉸刀的齒數(shù)和

28、鉸刀的直徑 及加工材料的性質(zhì)有關(guān)。大直徑鉸刀取較多齒數(shù)；加工韌性及加工材料的性質(zhì)有關(guān)。大直徑鉸刀取較多齒數(shù)；加工韌性 材料取較小齒數(shù)；加工脆性材料取較多齒數(shù)。為了便于測(cè)量材料取較小齒數(shù)；加工脆性材料取較多齒數(shù)。為了便于測(cè)量 直徑，鉸刀齒數(shù)一般取偶數(shù)。刀齒在圓周上一般為等齒距分直徑，鉸刀齒數(shù)一般取偶數(shù)。刀齒在圓周上一般為等齒距分 布。在某些特定情況下，也可選用不等齒距結(jié)構(gòu)。布。在某些特定情況下，也可選用不等齒距結(jié)構(gòu)。 （2）鉸刀的齒槽形式）鉸刀的齒槽形式 鉸刀的齒槽形式有直線形、鉸刀的齒槽形式有直線形、 折線形和圓弧形三種折線形和圓弧形三種 （分別（分別 如圖如圖a、b、c） 圖圖7.22 鉸刀

29、的齒槽形式鉸刀的齒槽形式 3鉸刀的幾何角度鉸刀的幾何角度 （1）背前角）背前角p 一般取一般取0。粗鉸塑性材料時(shí)，為了。粗鉸塑性材料時(shí)，為了 減少變形及抑制積屑瘤的產(chǎn)生，可取減少變形及抑制積屑瘤的產(chǎn)生，可取 p=510，硬質(zhì)合金鉸刀為防，硬質(zhì)合金鉸刀為防 止崩刃，取止崩刃，取p=05。 （2）后角）后角o 鉸刀后角較?。ㄒ话沣q刀后角較小（一般o為為68）。高速鋼鉸刀切）。高速鋼鉸刀切 削部分的刀齒刃磨后應(yīng)鋒利不留刃帶，校準(zhǔn)部分刀齒則必削部分的刀齒刃磨后應(yīng)鋒利不留刃帶，校準(zhǔn)部分刀齒則必 須留有須留有0.050.3mm寬的刃帶，以起修光和導(dǎo)向作用，寬的刃帶，以起修光和導(dǎo)向作用， 也便于鉸刀制造和檢

30、驗(yàn)。也便于鉸刀制造和檢驗(yàn)。 （3）主偏角）主偏角 加工鋼等韌性材料一般取 =15； 加工鑄鐵等脆性材料一般取 =35； 粗鉸和鉸盲孔時(shí)一般取 =45；手用鉸 刀一般取 =0.51.5。 （4）刃傾角）刃傾角s 在鉸削塑性材料時(shí)，高速鋼直槽鉸在鉸削塑性材料時(shí)，高速鋼直槽鉸 刀切削部分的切削刃，沿軸線傾斜刀切削部分的切削刃，沿軸線傾斜 1520形成刃傾角形成刃傾角s，它適用，它適用 于加工較大的孔。硬質(zhì)合金鉸刀一于加工較大的孔。硬質(zhì)合金鉸刀一 般取般取s=0。鉸削盲孔用帶刃傾角。鉸削盲孔用帶刃傾角 的鉸刀，但在鉸刀端部開一沉頭孔的鉸刀，但在鉸刀端部開一沉頭孔 以容納切屑，如圖以容納切屑，如圖7.2

31、3 圖圖7.23 7.3.3 鉸削特點(diǎn)與鉸刀的合理利用鉸削特點(diǎn)與鉸刀的合理利用 1鉸削的特點(diǎn)鉸削的特點(diǎn) 鉸削精度高鉸削精度高 鉸刀齒數(shù)多，心部直徑大，導(dǎo)向鉸刀齒數(shù)多，心部直徑大，導(dǎo)向 性及剛性好。余量小，切削速度性及剛性好。余量小，切削速度 低，且具有修光的作用，故加工低，且具有修光的作用，故加工 精度和表面質(zhì)量高。精度和表面質(zhì)量高。 鉸削效率高鉸削效率高 鉸刀屬于多齒刀鉸刀屬于多齒刀 具，其進(jìn)給量比具，其進(jìn)給量比 較大，所以生產(chǎn)較大，所以生產(chǎn) 效率要高。效率要高。 適應(yīng)性差適應(yīng)性差 一種鉸刀只能用于一種鉸刀只能用于 加工一種尺寸的孔。加工一種尺寸的孔。 此外，鉸削對(duì)孔經(jīng)此外，鉸削對(duì)孔經(jīng) 也有

32、限制，一般應(yīng)也有限制，一般應(yīng) 小于小于80mm。 2鉸刀的合理利用鉸刀的合理利用 （1）合理選擇鉸刀的直徑）合理選擇鉸刀的直徑 （2）鉸刀的裝夾要合理）鉸刀的裝夾要合理 （3）鉸削余量要適中）鉸削余量要適中 （4）選擇合適的切削用量并合理）選擇合適的切削用量并合理 澆注切削液澆注切削液 （5）合理刃磨）合理刃磨,并認(rèn)真鐾刀并認(rèn)真鐾刀 （6）根據(jù)加工對(duì)象正確選擇鉸刀）根據(jù)加工對(duì)象正確選擇鉸刀 的類型的類型 注意 ！ 機(jī)用鉸刀不機(jī)用鉸刀不 可倒轉(zhuǎn)，以可倒轉(zhuǎn)，以 免崩刃免崩刃 7.4 孔加工復(fù)合刀具孔加工復(fù)合刀具 復(fù)合刀具是將兩把或兩把以上的同類或不復(fù)合刀具是將兩把或兩把以上的同類或不 同類的孔加工刀具組合成一體的專用刀具，它同類的孔加工刀具組合成一體的專用刀具，它 能在一次加工的過程中，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸能在一次加工的過程中，完成鉆孔、擴(kuò)孔、鉸 孔、锪孔和鏜孔等多工序不同的工藝復(fù)合，具孔、锪孔和鏜孔等多工序不同的工藝復(fù)合，具 有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特點(diǎn)。有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特點(diǎn)。 1.復(fù)合刀具