第八章擴(kuò)孔鉆、锪

第八章擴(kuò)孔鉆、锪鉆鏜刀鉸刀和復(fù)合孔加工刀具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)大已有孔的刀具統(tǒng)稱為孔加工刀具?？准庸さ毒叻N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)已有孔加工用刀具。1．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。2.麻花鉆對(duì)已有孔加工用刀具

1．鉸刀：2．鏜刀3．?dāng)U孔鉆4．锪鉆單刃鏜刀

第一節(jié)擴(kuò)孔鉆、锪鉆和鏜刀1．?dāng)U孔鉆⑴用途：用于鉸或磨前的預(yù)加工或毛坯孔的擴(kuò)大

⑵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，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量⑶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工圓柱形沉頭孔（圖a）、錐形沉頭孔（b）或凸臺(tái)表面（圖c）。3．鏜刀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)IT6～I(xiàn)T8，加工表面粗糙度Ra可達(dá)6.3～0.8μm，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，可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。（一）單刃鏜刀

（二）雙刃鏜刀

固定式鏜刀塊滑槽式雙刃鏜刀可調(diào)式浮動(dòng)鏜刀浮動(dòng)鏜刀（浮動(dòng)鉸刀）不能糾正孔的直線性和位置性偏差4．套料鉆套料鉆又叫環(huán)孔鉆，用來加工直徑大于60mm的孔。由于它切下的金屬少，節(jié)省了金屬材料、刀具和動(dòng)力的消耗。生產(chǎn)率高，加工精度也高。因此在重型機(jī)械的孔加工中應(yīng)用較多。鉆孔直徑18-100

單刃鏜刀1—緊固螺釘2—精調(diào)螺母3—刀塊4—刀片5—鏜桿6—導(dǎo)向鍵

雙刃鏜刀1---刀塊2—刀片3—調(diào)節(jié)螺釘4—斜面墊板5—緊固螺釘單刃鏜刀a)鏜通孔b）鏜盲孔ab鉸刀用于中小直徑孔的半精工與精加工。因鉸削加工余量小，鉸刀齒數(shù)多，鉸刀剛性和導(dǎo)向性好，故工作平穩(wěn)，加工精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra達(dá)1.6μm～0.4μm。一、鉸刀的種類與結(jié)構(gòu)1.種類2.高速鋼圓柱鉸刀的結(jié)構(gòu)組成由工作部分、頸部、柄部組成。工作部分包括引導(dǎo)錐、切削部分和校準(zhǔn)部分。切削部分為錐形，擔(dān)負(fù)主要切削工作。校準(zhǔn)部分由圓柱和倒錐組成，以減小與孔壁的摩擦和減小孔徑擴(kuò)張，同時(shí)校正孔徑、修光孔壁和導(dǎo)向。手用鉸刀修光部分較長(zhǎng)，以增強(qiáng)導(dǎo)向作用。第二節(jié)鉸刀3.鉸刀一般分為手用鉸刀及機(jī)用鉸刀兩種。手用鉸刀柄部為直柄，工作部分較長(zhǎng)，導(dǎo)向作用較好。手用鉸刀又分為整體式和外徑可調(diào)整式兩種。機(jī)用鉸刀可分為帶柄的和套式的。鉸刀不僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。二、鉸削過程特點(diǎn)

（1)鉸削余量小，0.05～0.2（粗鉸為0.15~0.35mm；精鉸為0.05~0.15mm）

鉸孔余量對(duì)鉸孔質(zhì)量的影響很大。余量太大，鉸刀的負(fù)荷大，切削刃很快被磨鈍，不易獲得光潔的加工表面，尺寸公差也不易保證；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，沒有改善孔加工質(zhì)量的作用。（2）切削速度低比鉆孔和擴(kuò)孔的切削速度低得多，以避免積屑瘤的產(chǎn)生和減少切削熱。進(jìn)給量的取值與被加工孔徑有關(guān)，孔徑越大，進(jìn)給量取值越大。一般粗鉸υc=4m/min~10m/min；精鉸υc=1.5m/min~5m/min.主偏角小，切削厚度薄，會(huì)打滑為避免顫振，Vc＜10m/min（3）適應(yīng)性差鉸刀屬定尺寸刀具，一把鉸刀只能加工一定尺寸和公差等級(jí)的孔，不宜鉸削梯形、短孔、不通孔和斷續(xù)表面的孔（如花鍵孔）。（4）需施加切削液為減少摩擦、利于排屑、散熱，以保證加工質(zhì)量，就加注切削液。一般鉸鋼件用乳化液；鉸鑄鐵件用煤油。與磨孔和鏜孔相比，鉸孔生產(chǎn)率高，容易保證孔的精度；但鉸孔不能校正孔軸線的位置誤差，孔的位置精度應(yīng)由前工序保證。鉸孔不宜加工階梯孔和盲孔。鉸孔尺寸精度一般為IT9－IT7級(jí)，表面粗糙度Ra一般為3．2－0．8μm。對(duì)于中等尺寸、精度要求較高的孔（例如IT7級(jí)精度孔），鉆一擴(kuò)一鉸工藝是生產(chǎn)中常用的典型加工方案。直徑及其公差G鉸刀是定尺寸刀具，直徑及其公差的選取主要取決于被加工孔的直徑及其精度，同時(shí)，也要考慮鉸刀的使用壽命和制造成本。

鉸刀的公稱直徑d0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dw，而其公差則與被鉸削孔的公差、鉸刀的制造公差、鉸刀的磨損儲(chǔ)備量H和鉸削過程中孔徑的變形性質(zhì)有關(guān)。三、圓柱機(jī)用鉸刀設(shè)計(jì)1.鉸刀直徑公差的確定①加工后孔徑擴(kuò)大

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：dmax：鉸刀的最大極限尺寸；d0in：鉸刀的最小極限尺寸；Pmax：鉸孔時(shí)孔的最大擴(kuò)張量鉸孔直徑公差a）加工后孔徑擴(kuò)大

b）加工后孔徑縮小

c）公差分配圖

②加工后孔徑縮小

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的恢復(fù)，鉸孔后孔徑常會(huì)縮小。

Pmin：鉸孔后孔的直徑最小收縮量

（二）齒數(shù)z及槽形（1）齒數(shù)

鉸刀齒數(shù)一般為4～12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)。（2）鉸刀的齒槽形狀

鉸刀的齒槽形狀有直線齒背、圓弧齒背和圓弧直線齒背三種

（分別如圖a、b、c）齒槽方向直槽，螺旋槽（三）鉸刀的幾何角度（2）前角γp一般取0°。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γp=5°～10°，硬質(zhì)合金鉸刀為防止崩刃，取γp=0～5°。（3）后角αo

鉸刀后角較小（一般αo為6°～8°）。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)部分刀齒則必須留有0.05～0.3mm寬的刃帶，以起修光和導(dǎo)向作用，也便于鉸刀制造和檢驗(yàn)。（1）主偏角Kr（4）刃傾角λs

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15°～20°形成刃傾角λs，它適用于加工較大的孔。硬質(zhì)合金鉸刀一般取λs=0°。鉸削盲孔用帶刃傾角的鉸刀，但在鉸刀端部開一沉頭孔以容納切屑，如圖7.23第三節(jié)復(fù)合孔加工刀具

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，具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特點(diǎn)。常用孔加工復(fù)合刀具

1．復(fù)合鉆通常在同時(shí)鉆螺紋底孔與孔口倒角，或鉆擴(kuò)階梯孔時(shí)，使用如圖所示的復(fù)合鉆。（a）為高速鋼（b）為硬質(zhì)合金2．復(fù)合擴(kuò)孔鉆在組合機(jī)床上加工階梯孔、倒角等時(shí)，廣泛的使用復(fù)合擴(kuò)孔鉆3．復(fù)合鉸小直徑的復(fù)合鉸刀可制成整體的，大直徑的可制成套式的；直徑相差較大時(shí)，可制成裝配式的。復(fù)合鉸擴(kuò)鉸復(fù)合刀具

下圖是由不同類刀具組成的孔加工復(fù)合刀具--------擴(kuò)鉸復(fù)合刀具（1）孔加工刀具的種類和用途：在實(shí)體材料上加工的有：麻花鉆、扁鉆、中心鉆和深孔鉆等。在已有孔的基礎(chǔ)上加工