2銑刀的種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、銑刀的種類和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)銑刀的種類很多 大局部已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ，其分類方法也很多， 下面 是幾種通常的分類方法和常用的銑刀。按銑刀切削局部的材料分類： 高速鋼銑刀、硬質(zhì)合金銑刀、特殊 材料刀具、涂層刀具等。高速鋼銑刀有整體的和鑲齒的兩種一般形狀較復(fù)雜的銑刀都是 整體高速鋼銑刀硬質(zhì)合金銑刀、陶瓷刀具以及超硬材料刀具大多數(shù)不是整體的， 將硬質(zhì)合金刀片以焊接或機(jī)械夾固的方式鑲裝在銑刀刀體上， 如硬質(zhì) 合金立銑刀、三面刃銑刀等。按銑刀的刀齒結(jié)合方式分類： 整體銑刀、 鑲齒銑刀及特殊形式銑 刀等。整體銑刀 是指銑刀的切削局部，裝夾局部及刀體成一整體。這類 銑刀可用高速鋼整料制成， 也可用高速鋼制造切削局部， 用

2、結(jié)構(gòu)鋼制 造刀體局部，然而焊接成一整體，直徑不大的立銑刀、三面刃銑刀、 鋸片銑刀都采用這種結(jié)構(gòu)鑲齒銑刀 可分為焊接式和機(jī)夾式。機(jī)夾式根據(jù)刀體結(jié)構(gòu)不同，可 分為可轉(zhuǎn)位和不轉(zhuǎn)位。不轉(zhuǎn)位的如高速鋼鑲齒銑刀的刀體用結(jié)構(gòu)鋼，刀齒是高速鋼，刀 體和刀齒利用尖齒形槽鑲嵌在起。直徑較大的三面刃高速鋼銑刀和高速鋼套式面銑刀，一般都采用 這種結(jié)構(gòu)?？赊D(zhuǎn)位銑刀是用機(jī)械夾固的方式把硬質(zhì)合金刀片或其它刀具材料 安裝在刀體上，因而保持了刀片的原有性能。刀刃磨損后，可將刀片轉(zhuǎn)過一個(gè)位置繼續(xù)使用。這種刀具節(jié)省了 材料，節(jié)省了刃磨時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。特殊型式銑刀 有復(fù)合刀具、可逆攻螺紋刀具等等。按刀齒齒背的形式分類：見圖1-

3、4-3尖齒銑刀、鏟齒銑刀。尖齒銑刀的刀齒截面上，齒背是由直線或折線組成，如圖1-4-3b所示。這類銑刀齒刃鋒利，刃磨方便，制造比擬容易，生產(chǎn)中 常用的二面刃銑刀、圓柱銑刀等都是尖齒銑刀。鏟齒銑刀的刀齒截面上，齒背是阿基米德螺線，齒背必須在鏟齒 機(jī)床上鏟出。如圖1-4-3a所示。這類銑刀刃磨后，只要前角不 變，齒形也不變。由于鏟齒銑刀前角小，因此切削性能差。成形銑刀為了保證刃磨后齒形不變，一般都采用鏟齒結(jié)構(gòu)。圖1-4-3銑刀刀齒的結(jié)構(gòu)形式a鏟齒銑刀的刀背截面b尖齒銑刀的刀背截面按銑刀的安裝方式分類：帶孔銑刀、帶柄銑刀。帶孔銑刀是采用孔安裝的銑刀稱為帶孔銑刀，如三面刃銑刀、圓柱銑刀等。帶柄銑刀是采

4、用柄部安裝的帶柄銑刀， 有錐柄和直柄 兩種形式。 較小直徑的立銑刀和鍵槽銑刀是直柄銑刀， 較大直徑的立銑刀和 鍵槽銑刀是錐柄銑刀。按標(biāo)準(zhǔn)化程度分類： 標(biāo)準(zhǔn)刀具、非標(biāo)準(zhǔn)刀具。標(biāo)準(zhǔn)刀具是指專業(yè)工廠按國際、 國標(biāo)或部標(biāo)生產(chǎn)的刀具。 如麻花 鉆、鉸刀、銑刀、絲錐、板牙等等。非標(biāo)準(zhǔn)刀具是指需要專門設(shè)計(jì)制造的刀具。 如成形刀、 專用刀具 等等。按銑刀的用途分： 加工平面用銑刀、加工溝槽用的銑刀、加工曲 面用銑刀等等。加工平面用銑刀： 銑削平面用銑刀主要有圓柱銑刀和端銑刀等端銑刀：見圖 1-4-4 端銑刀的圓周外表和端面上都有切削刃， 端部切削刃為副切削刃，常用于端銑較大的平面。端銑刀多制成套式鑲齒結(jié)構(gòu)，

5、刀齒為高速鋼或硬質(zhì)合金， 刀體為 40Cr。咼速鋼端銑刀按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，直徑d = 80250mm螺旋角B =10 ,刀齒數(shù) Z= 1026。硬質(zhì)合金端銑刀與咼速鋼銑刀相比，銑削速度較咼、加工外表質(zhì) 量也較好，并可加工帶有硬皮和淬硬層的工件，故得到廣泛應(yīng)用。硬質(zhì)合金端銑刀按刀片和刀齒的安裝方式不同，可分為整體式、 機(jī)夾一焊接式和可轉(zhuǎn)位式整體式硬質(zhì)合金端銑刀是將硬質(zhì)合金刀片焊在刀體上成一整體,目前在數(shù)控加工中用得較少。見圖1-4-4 (a)(a)整體焊接式面銑刀圖1-4-4 端銑刀硬質(zhì)合金機(jī)夾一焊接式端銑刀是將硬質(zhì)合金刀片焊接在小刀頭上，再采用機(jī)械夾固的方法將刀裝夾在刀體槽中。如圖1-4-4 (

6、b)所示，刀頭報(bào)廢后可換上新刀頭，因此延長了刀體的使用壽命。這類 銑刀的重磨方式有體外刃磨和體內(nèi)刃磨兩種。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位端銑刀：它是將硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀片直接用機(jī)械夾固的方法安裝在銑刀 體上，磨鈍后，可直接在銑床上將刀片轉(zhuǎn)位更換切削刃或更換刀片。 其刀片的夾固方法與可轉(zhuǎn)位車刀的夾固方法相似。與可轉(zhuǎn)位車刀一樣且有效率高、壽命長、使用方便、加工質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?？赊D(zhuǎn)位面銑 刀已形成系列標(biāo)準(zhǔn)。(b)機(jī)夾一焊接式面銑刀圖1-4-4端銑刀端銑刀的幾何角度：見圖1-4-5，端銑刀的幾何角度由于截面的不同，測(cè)得的角度也不同前角0 :端銑刀的前角規(guī)定為在主刀刃主剖面 Po 主截面中測(cè) 得的前刀面與基面之間的夾角。

7、后角0 :端銑刀的后角也規(guī)定為在主剖面Po 主截面中測(cè)得的 后刀面與切削平面之間的夾角。刃傾角s:端銑刀的刃傾角是主切削刃與基面之間的夾角， 也在 切削平面中測(cè)量。它是銑刀的重要角度之一。刃傾角取正值時(shí)，可以 保護(hù)刀尖，但切屑流向已加工外表， 刃傾角取負(fù)值時(shí)， 刀尖容易損壞， 但切屑流出順利。主偏角 kr : 端銑刀的主切削刃與已加工外表之間的夾角是主偏 角。也就是主切削刃與進(jìn)給方向在基面上投影間所夾的角度。主偏角的大小影響刀尖局部的強(qiáng)度和散熱條件， 影響銑削分力之 間的比值。減小主偏角，刀尖局部的強(qiáng)度與散熱條件可得到改善；同 時(shí)，切削厚度減小，切削寬度增大，使刀刃上的負(fù)荷減輕，這樣可以 提高

8、刀具耐用度。副偏角 kr: 端銑刀副切削刃與已加工外表之間的夾角是副偏角。 也就是副切削刃與進(jìn)給方向在基面上投影間所夾的角度。 副偏角的作 用主要是減小副切削刃、 副后刀面與工件已加工外表之間的摩擦。 端 銑刀的副偏角一般取 2o3o。圖1-4-5端銑刀的幾何角度圓柱銑刀：圓柱銑刀可以看成是由幾把切刀均勻分布在圓周上而成，由于銑刀呈圓柱形，所以銑刀的基面是通過切削刃上選定點(diǎn)和圓柱軸線的假 想平面。為了使銑削平穩(wěn)，排屑順利，圓柱銑刀的刀齒一般都做成螺 旋形。圓柱銑刀一般有粗齒、中齒、密齒三種類型。如圖1-4-6所示，圓柱銑刀切削局部的幾何角度主要有：圖1-4-6圓柱銑刀切削局部的幾何角度前角當(dāng)圓

9、柱銑刀的螺旋角為Oo時(shí)，前角的根本概念與切刀完全相同。當(dāng)螺旋角不等于 Oo時(shí)，前角有法截面前角n和端截面前角 0 之分，為了設(shè)計(jì)與制造方便， 規(guī)定圓柱銑刀的前角用法平面前角n 表示， n 與 0 的換算關(guān)系如下： tg n tg 0 cos一般高速鋼銑刀，前角取10o20o。被加工材料較硬時(shí)，前角取 較小數(shù)值； 被子加工材料較軟時(shí)， 前角取較大值。 一般銑削鋼件時(shí)， 取1020銑削鑄鐵件時(shí)，取515后角 螺旋齒圓柱銑刀同樣有法截面后角和端截面后角， 為測(cè) 量和刃磨的方便， 其后角規(guī)定在正交平面內(nèi)， 圓柱銑刀的后角是正交 平面后角 亦即端截面后角 。后角的作用是減少后面與已加工外表之間的摩擦，

10、不損壞已加工 外表，使切削過程順利進(jìn)行。軟材料取大值，硬材料取小值。通常粗 加工時(shí)取 = 12精加工時(shí)取 = 16圓柱銑刀的主偏角kr為90o，無副偏角因沒有副切削刃；螺旋角 螺旋齒刀刃的切線與銑刀軸線間的夾角稱為圓柱銑 刀的螺旋角。圓柱形銑刀的螺旋角就是其刃傾角s,它能使刀齒逐漸切入和切離工件， 使銑刀同時(shí)工作的齒數(shù)增加， 故能提高銑削過程 的平穩(wěn)性。螺旋角還有使切屑順利流出的作用。常用的圓柱銑刀，螺旋角為25o35o,銑削寬平面用大螺旋角40o45o,精銑用細(xì)齒銑刀的螺旋角可以小些，因?yàn)榫姇r(shí)余量小， 振動(dòng)小,反之,粗銑用粗齒銑刀的螺旋角取大些。楔角： 楔角也有法面和端面兩種,在同一截面內(nèi)

11、,楔角、前角和 后角之后為90o。楔角越小，刀刃越尖，容易切入金屬，但強(qiáng)度較差， 導(dǎo)熱性也差。反之,刀刃強(qiáng)度好,但較難切入金屬,影響前角和后角的數(shù)值。加工直角溝槽用的銑刀： 主要有立銑刀、盤形銑刀、鍵槽銑刀、 鋸片銑刀等。立銑刀：立銑刀主要用于加工溝槽、 臺(tái)階面、平面和二維曲面 如 平面凸輪的輪廓。習(xí)慣上用直徑表示立銑刀名稱，如：16表示直徑為16mnt勺立銑刀。直徑較小的立銑刀，一般制成帶柄形式。2 7mm的立銑刀為直柄； 6 63mn的立銑刀為莫氏錐柄； 25 80mn勺勺立銑刀為 帶有螺孔的7: 24錐柄，螺孔用來拉緊刀具。直徑大于 40 160mm 的立銑刀可做成套式結(jié)構(gòu)。立銑刀圓周上

12、的切削刃是主切削刃， 每個(gè)刀齒的主切削刃分布在 圓柱面上，呈螺旋線形，其螺旋角在 30o45o 之間，這樣有利于提高 切削過程的平穩(wěn)性，提高加工精度；端面上的切削刃是副切削刃，切 削時(shí)一般不宜沿銑刀軸線方向進(jìn)給。 為了提高副切削刃的強(qiáng)度， 應(yīng)在 端刃前面上磨出棱邊。用立銑刀銑槽時(shí)，槽寬有擴(kuò)張，所以應(yīng)取直徑 比槽寬略小的銑刀。為了改善切屑卷曲情況，增大容屑空間，防止切屑堵塞，刀齒數(shù) 應(yīng)該比擬少，容屑槽圓弧半徑那么應(yīng)較大。一般粗齒立銑刀齒數(shù)Z= 3 4,細(xì)齒立銑刀齒數(shù)Z= 58,套式結(jié)構(gòu)Z= 1020,容屑槽圓弧半徑 r = 2 5mm當(dāng)立銑刀直徑較大時(shí)，還可制成不等齒距結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng) 抗振作用,使

13、切削過程平穩(wěn)。粗齒立銑刀刀齒少，強(qiáng)度高，容屑空間大，適于粗加工；細(xì)齒立 銑刀齒數(shù)多，工作平穩(wěn)，適于精加工。標(biāo)準(zhǔn)立銑刀見圖1-4-7 的螺旋角B為4045 粗齒和 3035 細(xì)齒，套式結(jié)構(gòu)立銑刀的B為15 25。立銑刀主偏角kr為90o,副偏角k；=1o30 2o。( isA i 、圖1-4-7高速鋼立銑刀波形刃立銑刀：見圖1-4-8所示波形刃立銑刀是在立銑刀的根底上，將螺旋前刀面加工成波浪形螺旋面， 它與后刀面相交成波浪 形切削刃。圖1-4-8波形刃立銑刀相鄰兩波形刃的峰谷沿軸線錯(cuò)開一定距離，使切削寬度顯著減 小，而切削刃的實(shí)際切削厚度約增大三倍，切下的切屑窄而厚，降低 了切削變形程度，并使切

14、削刃避開外表硬化層而切入工件。 波形刃使 切削刃各點(diǎn)刃傾角、工作前角以及承當(dāng)?shù)那邢髫?fù)荷均不相同。 而且波 形刃使同一端截面內(nèi)的齒距也不相同。 這些因素大大減輕了切削力變 化的周期性，使切削過程較平穩(wěn)。波紋立銑刀特點(diǎn)是：能將狹長的薄切屑變成厚而短的碎切屑 , 使排屑變得流暢；比普 通立銑刀容易切進(jìn)工件， 在相同進(jìn)給量的條件下， 它的切削厚度比普 通立銑刀要大些， 并且減小了切削刃在工件外表的滑動(dòng)現(xiàn)象， 從而提 高了刀具的壽命； 與工件接觸的切削刃長度較短， 刀具不易產(chǎn)生振動(dòng)， 由于切削刃是波形的 , 因而使刀刃的長度增大，所以有利于散熱。盤形銑刀： 用于銑削螺釘槽及其它工件上的槽。 盤銑刀分槽銑

15、刀 單面刃 、兩面刃銑刀、三面刃銑刀等。槽銑刀僅在圓柱外表上有刀齒，為了減少端面與溝槽側(cè)面的摩擦，兩側(cè)端面做成內(nèi)凹的錐面，內(nèi)凹角為 0o30，只能用于加工淺槽。 槽銑刀主偏角kr為90o,副偏角k；=1o30 2o。兩面刃銑刀在圓柱外表和一個(gè)端面上做有刀齒， 可用于加工臺(tái)階 面。三面刃銑刀：如圖 1-4-9 所示，三面刃銑刀可以看成由幾把簡單 的切槽刀均勻分布在圓周上而成。 為了減少刀具兩側(cè)對(duì)溝槽兩側(cè)的摩 擦，切槽刀的兩側(cè)加工出副后角和副偏角。 三面刃銑刀圓柱面上的切 削刃是主切削刃，主切削刃幾何角度前角、后角等與圓柱銑刀相同。 兩側(cè)面上的切削刃是副切削刃， 改善了切削條件， 提高了切削效率和

16、 減小外表粗糙度。三面刃銑刀主要用于加工溝槽和階臺(tái)面。三面刃銑刀的刀齒結(jié)構(gòu)可分為直齒如圖1-4-9 a所示、鑲齒如圖1-4-9 b所示 和錯(cuò)齒如圖1-4-9 c所示三種。圖1-4-9三面刃銑刀a直齒三面刃銑刀 b鑲齒三面刃銑刀c錯(cuò)齒三面刃銑刀直齒三面刃銑刀容易制造、易刃磨。但側(cè)刃前角 = 0o,切削條件較差。鑲齒三面刃銑刀可克服整體式三面刃銑刀刃磨以后厚度尺寸變 小的缺乏。刀齒鑲嵌在帶齒紋的刀體槽中。刀的齒數(shù)為 乙那么同向傾斜的齒 數(shù)Z1 = Z/2，并使同向傾斜的相鄰齒槽的齒紋錯(cuò)開 P/Z1 P為齒紋的 齒距。銑刀重磨后寬度減小時(shí)，可將同向傾斜的刀齒取出并順次移 入相鄰的同向齒槽內(nèi)，調(diào)整后的

17、銑刀寬度增加了P/Z1，再通過刃磨使之恢復(fù)原來的寬度。錯(cuò)齒三面刃銑刀的刀齒間隔地向兩個(gè)方向傾斜，故稱錯(cuò)齒三面刃銑刀。錯(cuò)齒三面刃銑刀刀齒交錯(cuò)向左、右傾斜螺旋角。每一刀齒只在一端有副切削刃，并由角形成副切削刃的正前角，且 角使切削過程平穩(wěn)，易于排屑，從而改善了切削條件。整體錯(cuò)齒銑刀重磨后會(huì) 減少其寬度尺寸。鍵槽銑刀：見圖1-4-10 鍵槽銑刀用于加工圓頭封閉鍵槽。 鍵槽銑刀有兩個(gè)刀齒，圓柱面和端面都有切削刃，端面刃延至中心。 端面銑削刃為主切削刃，強(qiáng)度較高；圓周切削刃是副切削刃。國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定，直柄鍵槽銑刀直徑d= 222mm錐柄鍵槽銑刀直徑d = 14- 50mm鍵槽銑刀直徑的偏差有e8和d8兩

18、種。加工時(shí)，鍵槽銑刀可以 沿刀具軸線作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，故僅在靠近端面局部發(fā)生磨損。重磨時(shí)只需 刃磨端面刃，所以重磨后刀具直徑不變，加工精度高。圖1-4-10鍵槽銑刀鋸片銑刀：鋸片銑刀是薄片的槽銑刀，但齒數(shù)少，以增大容屑容 積，用于切削窄槽或切斷材料，它和切斷車刀類似，對(duì)刀具幾何參數(shù) 的合理性要求較高。鋸片銑刀的主偏角kr為90o,畐I偏角k；=15 1o銑削特形溝槽用銑刀：主要有T形槽銑刀、燕尾槽銑刀、角度銑 刀等。T形槽銑刀：T形槽銑刀用于銑削T形槽。燕尾槽銑刀：燕尾槽銑刀用于銑削燕尾槽。有整體直柄燕尾槽銑刀和機(jī)夾式燕尾槽銑刀角度銑刀：角度銑刀有單角銑刀(如圖1-4-11 (a)所示)和雙 角銑刀

19、。雙角銑刀又分為對(duì)稱雙角銑刀(如圖1-4-11 (b)所示)和不對(duì)稱雙角銑刀(如圖1-4-11 (c)所示)。角度銑刀用于銑削溝槽 和斜面。單角度銑刀用于各種刀具的外圓齒槽與端面齒槽的開齒， 銑削各 種鋸齒形齒離合器與棘輪的齒形。 對(duì)稱雙角銑刀用于銑削各種 V 形槽 和尖齒、梯形齒離合器的齒形。 不對(duì)稱雙角銑刀主要用于各種刀具上 外圓直齒、斜齒和螺旋齒槽的開齒。角度銑刀大端和小端直徑相差較大時(shí)，往往造成小端刀齒過密， 容屑空間過小， 因此常在小端將刀齒間隔地去掉， 使小端的齒數(shù)減少 一半，以增大容屑空間。寬度較窄的斜面， 可用角度銑刀銑削。 選擇角度銑刀的角度時(shí)應(yīng) 根據(jù)工件斜面的角度，所銑斜面

20、的寬度應(yīng)小于角度銑刀的刀刃寬度。 銑削對(duì)稱的雙斜面時(shí)， 應(yīng)選擇兩把直徑和角度相同、 刀刃相反的角度 銑刀同時(shí)進(jìn)行銑削， 銑刀安裝時(shí)應(yīng)將兩把銑刀的刃齒錯(cuò)開， 以減小銑 削力和振動(dòng)。由于角度銑刀的刀齒強(qiáng)度較弱，刀齒排列較密，銑削時(shí) 排屑困難， 所以在使用角度銑刀銑削時(shí)， 選擇的銑削用量應(yīng)比圓柱形 銑刀低 20%，特別是每齒進(jìn)給量更要適當(dāng)減小。 銑削碳素鋼等工件時(shí)， 應(yīng)施以充足的切削液。I圖1-4-11角度銑刀(a)單角度銑刀(b)對(duì)稱雙角度銑刀(c)非對(duì)稱雙角度銑刀加工曲面用的銑刀：成形銑刀、鼓形銑刀、模具銑刀、環(huán)形刀等 等。成形銑刀：成形銑刀又稱特形銑刀，見圖1-4-12,其切削刃截面 形狀與工

21、件特形外表完全一樣。成形銑刀分整體式和組合式兩種，后 者一般用于銑削較寬的特形外表。 為了便于制造和節(jié)約貴重材料，大 形的成形銑刀很多做成鑲齒的組合銑刀。成形銑刀一般都做成鏟背齒形，以保證刃磨后的刀齒仍保持原有 的截面形狀。成形銑刀的前角大多為 Oo,刃磨時(shí)只磨刀齒的前刀面。鼓形銑刀：鼓形銑刀主要用于對(duì)變斜角類零件的變斜角面的近似 加工。模具銑刀：模具銑刀由立銑刀開展而成，適用于加工空間曲面零 件，有時(shí)也用于平面類零件上有較大轉(zhuǎn)接凹圓弧的過渡加工。按工作局部外形通?？煞譃閳A錐形平頭、圓柱形球頭、圓錐形球 頭三種。模具銑刀的柄部形式有直柄、削平型直柄和莫氏錐柄。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是球頭或端面上布滿了切

22、削刃， 圓周刃與球頭刃圓 弧連接，可以作徑向和軸向進(jìn)給。銑刀工作局部用高速鋼或硬質(zhì)合金制造。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直徑d = 4 63mm小尺寸的硬質(zhì)合金模具銑刀制造成整體結(jié)構(gòu)；6以上直徑的, 可制成焊接結(jié)構(gòu)或可轉(zhuǎn)位刀片形式。硬質(zhì)合金模具銑刀用途非常廣泛，可代替手用鋰刀和砂輪磨頭清 理鑄、鍛、焊工件的毛邊，以及對(duì)某些成形外表進(jìn)行光整加工等。圓錐形平頭立銑刀，如圖1-4-13 (a)所示，(圓錐半角a /2可為3o、5o、70、100)，其刀具名稱通常記為10X 5o,表示直徑10mm圓錐半角為5o的圓錐立銑刀。圓柱形球頭立銑刀，如圖1413(b)所示，其刀具名稱通常為 12R6,表示直徑是12mn的球頭

23、立銑刀;(b)圓錐形球頭立銑刀，如圖1-4-13 ( c)所示，其刀具名稱為 15X 7oR,表示直徑是 15mm圓錐半角為7o的圓錐形球頭立銑c圖1-4-13模具銑刀a圓錐形平頭立銑刀b圓柱形球頭立銑刀c圓錐形球頭立銑刀環(huán)形銑刀：形狀類似于端銑刀，不同的是，刀具的每個(gè)刀齒均有 一個(gè)較大圓角半徑，從而使其具備類似球頭銑刀的切削能力，同時(shí)又可加大刀具直徑以提高生產(chǎn)率，并改善切削性能中間局部不需刀 刃，刀片依然可采用機(jī)夾類。主要用于凹模，平底型腔等平面銑削和立轉(zhuǎn)輪廓的加工，其工藝 特點(diǎn)與平底立銑刀類似，切削性能較好。曲面加工常采用球頭銑刀，但加工曲面較平坦部位時(shí)，刀具以球 頭頂端刃切削，切削條件差

24、，因而應(yīng)米用環(huán)形刀?？准庸さ毒?：孔加工的刀具種類很多，按其用途可分為兩類：一類是在實(shí)心材 料上加工出孔的刀具，如麻花鉆、扁鉆、深孔鉆等；另一類是對(duì)工件 已有孔進(jìn)行再加工的刀具，如擴(kuò)孔鉆、鉸刀、鏜刀等。麻花鉆：麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刃鉆孔或擴(kuò)孔的標(biāo)準(zhǔn)刀具。 一般用于孔的粗加工IT11以下精度及外表粗糙度 Ra25-6.3um。 如圖1-4-14所示，麻花鉆由工作局部、柄部和頸部組成。工作局部 分為切削局部和導(dǎo)向局部。麻花鉆用 W6Mo5Cr4V或同等性能的其他 牌號(hào)高速鋼制造；焊接麻花鉆柄部用 45號(hào)、60號(hào)鋼或同等以上性能 的合金鋼制造。U0圖1-4-14麻花鉆的結(jié)構(gòu)麻花鉆的切削局部有兩

25、條主切削刃、兩條副切削刃和一條橫刃。 麻花鉆的鉆心直徑取為(0.1250.15) do( do為鉆頭直徑)。為了提高鉆頭的強(qiáng)度和剛度，把鉆心做成正錐體，鉆心從切削部 分向尾部逐漸增大，其增大量每 100mn長度上為1.42.0mm。兩條主切削刃在與它們平行的平面上投影的夾角稱為頂角2 。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的頂角2 = 118,此時(shí)兩條主切削刃呈直線；假設(shè)磨 出的頂角2 118 ,那么主切削刃呈凹形；假設(shè)2 V 118，那么主切削刃 呈凸形。導(dǎo)向局部在鉆孔時(shí)起引導(dǎo)作用，也是切削局部的后備局部。導(dǎo)向局部的兩條螺旋槽形成鉆頭的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空間。螺旋槽的螺旋角 是指螺旋槽最外緣的螺旋線

26、展開 成直線后與鉆頭軸線之間的夾角。愈靠近鉆頭中心螺旋角愈小。螺旋角增大，可獲得較大前角， 因而切削輕快，易于排屑，但會(huì)削弱切削刃的強(qiáng)度和鉆頭的剛性。 導(dǎo)向局部的棱邊即為鉆頭的副切削刃，其后刀面呈狹窄的圓柱 面。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆導(dǎo)向局部直徑向柄部方向逐漸減小，其減小量每100mm長度上為0.030.12mm,螺旋角 可減小棱邊與工件孔壁的摩 擦，也形成了副偏角 kr 。柄部是鉆頭的夾持局部， 用于與機(jī)床聯(lián)接， 并傳遞扭矩和軸向力。 柄部按麻花鉆直徑的大小， 分為直柄小直徑和錐柄大直徑 兩種。鉆頭直徑dov 14mn常制成圓柱柄直柄；鉆頭直徑 do 14mm 常采用圓錐柄。頸部是柄部與工作局部的連接局

27、部，并作為磨外徑時(shí)砂輪退刀和 打印標(biāo)記處。小直徑鉆頭不做出頸部。主切削刃的幾何角度：端面刃傾角 st :鉆頭的刃傾角通常在端平面內(nèi)表示。 鉆頭主切削刃上某點(diǎn)的端面刃傾角是主切削刃在端平面的投影 與該點(diǎn)基面之間的夾角，其值總是負(fù)的。且主切削刃上各點(diǎn)的端面刃傾角是變化的，愈靠近鉆頭中心端面 刃傾角的絕對(duì)值愈大。主偏角 kr :麻花鉆主切削刃上某點(diǎn)的主偏角是該點(diǎn)基面上主切削 刃的投影與鉆頭進(jìn)給方向之間的夾角。由于主切削刃上各點(diǎn)的基面不同，各點(diǎn)的主偏角也隨之改變。主切削刃上各點(diǎn)的主偏角是變化的，外緣處大，鉆心處小前角 0 ：麻花鉆的前角 0是正交平面內(nèi)前刀面與基面間的夾角。 由于主切削刃上各點(diǎn)的基面不

28、同，所以主切削刃上各點(diǎn)的前角也 是變化的。前角的值從外緣到鉆心附近大約由 +30減小到 - 30，其 切削條件很差。后角 f ：切削刃上任一點(diǎn)的后角 f ，是該點(diǎn)的切削平面與后刀 面之間的夾角。鉆頭后角不在主剖面內(nèi)度量，而是在假定工作平面進(jìn)給剖面內(nèi)度量。在鉆削過程中，實(shí)際起作用的是這個(gè)后角，同時(shí)測(cè)量也方便。鉆頭的后角是刃磨得到的，刃磨時(shí)要注意使其外緣處磨得小些約 810，靠近鉆心處要磨得大些約 2030。這樣刃磨可以使后角與主切削刃前角的變化相適應(yīng)，使各點(diǎn)的楔 角大致相等，從而到達(dá)其鋒利程度、強(qiáng)度、耐用度相對(duì)平衡；其次能彌補(bǔ)由于鉆頭的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而使刀刃上各點(diǎn)實(shí)際工作后角減少一個(gè)該點(diǎn)的合成速度

29、角卩所產(chǎn)生的影響；此外還能改變橫刃處的切削條件。橫刃的幾何角度：橫刃前角 0 ：由于橫刃的基面位于刀具的實(shí)體內(nèi)，故橫刃前角 0 為負(fù)值約 -45-60，所以鉆削時(shí)在橫刃處發(fā)生嚴(yán)重的擠壓 而造成很大的軸向力。橫刃后角 0 : 橫刃后角0 -90 - |0|, 故0 30 35。橫刃主偏角kr = 90；橫刃刃傾角s =0；橫刃斜角 ：橫刃斜角是在鉆頭的端面投影中，橫刃與主切削刃 之間的夾角。它是刃磨鉆頭時(shí)自然形成的，頂角一定時(shí)，后角刃磨正 確的標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆橫刃斜角 為 47 55，而后角愈大那么愈小，橫刃的長度會(huì)增加。硬質(zhì)合金鉆頭： 加工硬脆材料如合金鑄鐵、玻璃、淬硬鋼等難加 工材料，必須使用硬質(zhì)

30、合金鉆頭。小直徑硬質(zhì)合金鉆頭都做成整體結(jié)構(gòu)， 除用于加工硬材料外， 也 適用加工非金屬材料。硬質(zhì)合金鉆頭分為四種根本類型：整體硬質(zhì)合金鉆頭、硬質(zhì)合 金可轉(zhuǎn)位刀片鉆頭、鑲片式硬質(zhì)合金鉆頭和可更換硬質(zhì)合金齒冠鉆 頭。整體硬質(zhì)合金鉆頭采用細(xì)顆粒硬質(zhì)合金材料制造， 為延長使用壽 命，還進(jìn)行了 TiAlN 涂層處理，幾何刃型使鉆頭具有自定心功能，具 備良好的切屑控制及排屑性能。 該鉆頭的自定心功能和嚴(yán)格控制的制 造精度可確?？椎你@削質(zhì)量，鉆削后不需再進(jìn)行后續(xù)精加工。群鉆： 群鉆是將標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削局部修磨成特殊形狀的鉆頭。 如圖 1-4-15 所示，根本型群鉆切削局部結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)有以下特點(diǎn)： 群鉆的切

31、削刃形成三尖七刃。把標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削局部磨出兩條 對(duì)稱的月牙槽， 形成圓弧刃， 并在橫刃和鉆心處經(jīng)修磨形成兩條內(nèi)直 刃。每條主切削刃磨成了三段，即外直刃、圓弧刃和內(nèi)直刃，兩邊那么 共有七刃含橫刃。 這種分段刃形結(jié)構(gòu)使鉆頭各局部的幾何參數(shù)可分別控制并趨于 合理。同普通麻花鉆相比，群鉆外直刃前角增加較??；圓弧刃前角平均 增 10；內(nèi)直刃處平均增大 25；橫刃處增大 4 6。所以群鉆的平均前角獲得顯著增加，從而使群鉆刃口鋒利，切削 性能好。除原有的鉆尖外， 圓弧刃和外直刃的交點(diǎn)又形成新的鉆尖， 故群 鉆具有“三尖。這種三尖結(jié)構(gòu)顯著增強(qiáng)了鉆頭的定心和導(dǎo)向性能。群鉆的橫刃低、窄、尖。 修磨后鉆尖高度降低

32、，橫刃長度縮短，圓弧刃、內(nèi)直刃和橫刃處 的前角均比標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆相應(yīng)處大。群鉆中心尖高 h=0.03 d0 , 橫刃長度僅為修磨前的 1/41/6 。 群鉆由于磨出月牙槽圓弧刃后面，使已磨窄的橫刃進(jìn)一步變 尖。由于這種低、窄、尖的橫刃使軸向抗力顯著降低，有利于斷屑、 排屑和切削液進(jìn)入切削區(qū)， 進(jìn)一步減小了切削力和降低切削熱。 并增 強(qiáng)了定心性能 , 提高鉆孔精度。群鉆有分屑結(jié)構(gòu)。 主切削刃的分段結(jié)構(gòu)使切屑分段變窄。 鉆頭直徑較大時(shí)，可在外直刃一側(cè)再磨出分屑槽，或在兩側(cè)磨出 交錯(cuò)槽，充分改善切屑的卷曲、折斷和排出效果。根本型群鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：三尖七刃銳領(lǐng)先，月牙弧槽分兩邊， 外刃再開分屑槽，橫刃磨低

33、窄又尖。為了鉆削鑄鐵、紫銅、黃銅、不銹鋼、鋁合金和鈦合金等各種不 同性質(zhì)的材料，群鉆又有多種變型，但“月牙槽和“窄橫刃仍是 各種群鉆的根本特點(diǎn)。圖1-4-15根本型群鉆刃形及幾何參數(shù)擴(kuò)孔鉆：擴(kuò)孔是對(duì)已鉆出、鑄鍛出或沖出的孔進(jìn)一步加工， 以提高孔的加工質(zhì)量的刀具。數(shù)控機(jī)床上擴(kuò)孔多采用擴(kuò)孔鉆加工，也可以采用立銑刀或鏜刀擴(kuò) 孔。如圖1-4-16所示，標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)孔鉆一般有34條主切削刃，切削導(dǎo)向 性好；切削局部的材料為高速鋼或硬質(zhì)合金，結(jié)構(gòu)形式有整體式擴(kuò)孔鉆如圖1-4-16a所示和套式擴(kuò)孔鉆如圖1-4-16 b所示。整體式擴(kuò)孔鉆又有直柄式和錐柄式之分。擴(kuò)孔直徑較小時(shí)，可選用直柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑中等時(shí)，可

34、選 用錐柄式擴(kuò)孔鉆，擴(kuò)孔直徑較大時(shí)，可選用套式擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔對(duì)于預(yù)制孔的形狀誤差和軸線的歪斜有修正能力，其加工精度可達(dá)IT10 IT11,外表粗糙度可達(dá)Ra6.3 3.2?？梢杂糜诳椎淖罱K加工，也可作為鉸孔或磨孔的預(yù)加工。擴(kuò)孔鉆的加工余量較小，一般為 24mm擴(kuò)孔鉆主切削刃較短， 因而容屑槽淺、刀體的強(qiáng)度和剛度較好。它無麻花鉆的橫刃，加之刀齒多，所以導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)，力口 工質(zhì)量和生產(chǎn)率都比麻花鉆高。擴(kuò)孔直徑在2060mm之間時(shí)，且機(jī)床剛性好、功率大，可選用可 轉(zhuǎn)位擴(kuò)孔鉆。這種擴(kuò)孔鉆的兩個(gè)可轉(zhuǎn)位刀片的外刃位于同一個(gè)外圓直 徑上，并且刀片徑向可作微量士 0.1mm調(diào)整，以控制擴(kuò)孔直徑。圖1-4-

35、16擴(kuò)孔鉆a整體式擴(kuò)孔鉆b套式擴(kuò)孔鉆锪鉆：見圖1-4-17。在已加工出的孔上加工圓柱形沉頭孔、錐形沉頭孔和端面凸臺(tái)時(shí)，都使用锪鉆。平底锪鉆圓周和端面上各有34個(gè)刀齒，在已加工好的孔內(nèi)插入導(dǎo)柱，其作用為控制被锪孔與原有孔的同軸度誤差。導(dǎo)柱一般做成可拆式，以便于锪鉆的端面齒的制造與刃磨錐面锪鉆的鉆尖角有60、90和120三種圖1-4-17锪鉆中心鉆：中心鉆(見圖1-4-18所示)實(shí)質(zhì)上是由螺旋角很小的 麻花鉆和锪鉆復(fù)合而成，故又稱復(fù)合中心鉆。中心鉆主要有三種類型：A型不帶保護(hù)錐；B型帶保護(hù)錐R型一一圓弧型。扁鉆：扁鉆切削局部磨成一個(gè)扁平體，主切削刃磨出鋒角、后角 并形成橫刃；副切削刃磨出后角與副偏

36、角并控制鉆孔直徑。扁鉆前角小，沒有螺旋槽，排屑困難，但由于制造簡單，本錢低， 在儀表和鐘表工業(yè)中直徑1mm以下的小孔加工上得到廣泛應(yīng)用。扁鉆可做成整體式，如圖1-4-19 (a)所示，或裝配式如圖1-4-19(b)所示。整體式主要用于鉆削直徑 0.030.5mm的微孔。裝配式 扁鉆刀片可換，可采用內(nèi)冷卻。鉆、擴(kuò)較大直徑孔(d=25125mm時(shí) 常用裝配式扁鉆。a)b)圖1-4-19扁鉆(a)整體式扁鉆 (b) 裝配式扁鉆深孔鉆：深孔鉆通常是指加工孔深與孔徑之比大于6的孔的刀具。常用的有槍鉆、噴射鉆等等。套料鉆也常用于深孔加工。槍鉆是一種有效的深孔加工刀具。在公差和外表粗糙度要求較嚴(yán)的深孔加工中

37、， 槍鉆可保證孔的尺 寸精度、位置精度和直線度。在生產(chǎn)中，直槽槍鉆使用得最多。根據(jù)槍鉆的直徑并通過傳動(dòng)局部、柄部和刀頭的內(nèi)冷卻孔的情 況，槍鉆可制成整體式和焊接式兩種類型。其冷卻液從后刀面上的小孔處噴出。槍鉆可有一個(gè)或兩個(gè)圓形的冷卻孔，或單獨(dú)一個(gè)腰形孔。標(biāo)準(zhǔn)槍鉆可加工孔徑為1.5mm到76.2mm的孔，鉆削深度可到達(dá) 直徑的100倍。盡管槍鉆的每轉(zhuǎn)進(jìn)給量較低，但其每分鐘進(jìn)給量卻比 麻花鉆大。由于刀頭是用硬質(zhì)合金制造，所以槍鉆的切削速度比高速鋼鉆頭 要高得多。這可增加槍鉆每分鐘的進(jìn)給量。另外，當(dāng)使用高壓冷卻液時(shí)，其切屑能從被加工孔中有效排出, 無需在鉆削過程中定期退刀來排出切屑。圖1-4-20所

38、示是機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片的錯(cuò)齒內(nèi)孔排屑深孔鉆頭圖1-4-20錯(cuò)齒內(nèi)孔排屑深孔鉆鉸刀：鉸刀用以切除已加工孔外表薄層金屬的旋轉(zhuǎn)刀具。經(jīng)鉸削加工后的孔可獲得精確的尺寸和形狀。鉸刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，也可用于磨孔或研 孔前的預(yù)加工。鉸刀齒數(shù)多(412個(gè)刀齒)，導(dǎo)向性好，芯部直徑大，剛性好。鉸削余量小，切削速度低，加上切削過程中的擠壓作用，所以能 獲得較高的加工精度(IT6 IT8)和較好的外表質(zhì)量(Rai.6 Ra0.4um)。如圖1-4-21所示，鉸刀由柄部、頸部和工作局部組成。工作局部包括切削局部和校準(zhǔn)局部，切削局部用于切除加工余 量；校準(zhǔn)局部起導(dǎo)向、校準(zhǔn)與修光作用。鉸刀切削局部呈錐形

39、，其錐角2kr的大小主要影響被加工孔的質(zhì)量和鉸削時(shí)軸向力的大小硬質(zhì)合金鉸刀可提高刀具壽命和生產(chǎn)效率。特別是加工淬硬鋼、高強(qiáng)度鋼及耐熱合金等難加工材料效果更好。 硬質(zhì)合金鉸刀壽命為高速鋼鉸刀的 310倍。還有一種單刃鉸刀，它是采用定尺寸刀具，可穩(wěn)定地獲得高的 尺寸精度；加工孔的幾何形狀精度高，外表粗糙度值低；自行導(dǎo)向增 加刀具剛性，保證了孔形的圓度和直線性；用切削液協(xié)助排屑，改善 加工條件，延長刀具壽命。硬質(zhì)合金單刃鉸刀不僅解決精度，外表粗糙度的問題，更主要的 是用來消除孔的多邊形棱形，提高孔的質(zhì)量。單刃鉸刀適用范圍7mm 60mm國外在這個(gè)范圍內(nèi)都是采用機(jī)夾可轉(zhuǎn)位方式。國內(nèi)15mn以下為焊接式，大于15mn為可轉(zhuǎn)位式。鏜孔刀具：鏜孔是使用鏜刀對(duì)已鉆出的孔或毛坯孔進(jìn)一步加工的 方法。鏜刀具有一個(gè)或兩個(gè)切削局部、專門用于對(duì)已有的孔進(jìn)行粗加工、半精加工或精加工的刀具鏜刀的種類很多，一般可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀兩大類。常用的單刃鏜刀有整體式鏜刀和機(jī)械夾固式鏜刀。整體式鏜刀的鏜桿和刀桿