《孔加工刀具 》ppt課件

1、第八章 孔加工刀具一、孔加工的特點一、孔加工的特點1刀具剛度差刀具剛度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔徑的限制，孔加工刀具尺寸受被加工孔徑的限制，刀具橫截面尺寸較小，而懸伸較長。即刀具的長徑比刀具橫截面尺寸較小，而懸伸較長。即刀具的長徑比較大。較大。2排屑困難排屑困難 孔加工容屑空間較小，很多情況下又為半孔加工容屑空間較小，很多情況下又為半封鎖形狀，排屑不暢。封鎖形狀，排屑不暢。3直觀性差直觀性差 切削過程的實踐情況，操作者難以察看，往切削過程的實踐情況，操作者難以察看，往往只能根據(jù)切屑的形狀、運動等來間接判別加工情況。往只能根據(jù)切屑的形狀、運動等來間接判別加工情況。4規(guī)格種類多規(guī)格種類多 孔加工

2、刀具多時定尺寸刀具，即刀具的孔加工刀具多時定尺寸刀具，即刀具的尺寸要與孔的尺寸相順應(yīng)。刀具的種類、規(guī)格依然繁多。尺寸要與孔的尺寸相順應(yīng)。刀具的種類、規(guī)格依然繁多。麻花鉆 鉆頭是實心資料上加工孔的獨一刀具鉆頭的種類很多，常鉆頭是實心資料上加工孔的獨一刀具鉆頭的種類很多，常用的有扁鉆、麻花鉆中心鉆及深孔鉆等，其中尤以麻花鉆最為典用的有扁鉆、麻花鉆中心鉆及深孔鉆等，其中尤以麻花鉆最為典型。運用最為廣泛。型。運用最為廣泛。一、麻花鉆的構(gòu)造一、麻花鉆的構(gòu)造規(guī)范麻花鉆主要由夾持部分和任務(wù)部分組成，規(guī)范麻花鉆主要由夾持部分和任務(wù)部分組成，如圖如圖8-1所示。所示。倒錐構(gòu)成了副偏角倒錐構(gòu)成了副偏角三、規(guī)范麻花

3、鉆的修磨與群鉆1橫刃方面橫刃方面 橫刃太長，引鉆時不易定中心，鉆橫刃太長，引鉆時不易定中心，鉆削時容易使孔鉆偏、甚至將鉆頭折斷。同時橫刃處的削時容易使孔鉆偏、甚至將鉆頭折斷。同時橫刃處的前角為較大的負(fù)值，所以鉆芯處的切削條件很差，軸前角為較大的負(fù)值，所以鉆芯處的切削條件很差，軸向力大。向力大。1.規(guī)范麻花鉆的缺陷規(guī)范麻花鉆的缺陷 留意： 鉆通孔時，當(dāng)橫刃切出瞬間軸向力忽然下降，其結(jié)果猶如忽然加大進給量一樣，引起振動，甚至鉆頭折斷。所以鉆通孔時，在孔將鉆通時需減小進給量，非自動控制機床應(yīng)改機動為手動緩慢進給。2主切削刃方面主切削刃方面 主切削刃上各點前角主切削刃上各點前角的數(shù)值相差很大，外緣處偏

4、大，而在鉆頭直的數(shù)值相差很大，外緣處偏大，而在鉆頭直徑徑1/3范圍內(nèi)的前角小于零度，切削條件很差。范圍內(nèi)的前角小于零度，切削條件很差。再者麻花鉆兩條主切削刃過長，切削寬度大，再者麻花鉆兩條主切削刃過長，切削寬度大，各點切屑流出的速度和方向各異，切屑卷不各點切屑流出的速度和方向各異，切屑卷不緊，占空間大，排屑與冷卻不利。緊，占空間大，排屑與冷卻不利。3棱邊方面棱邊方面 棱邊處無后角，且該處的棱邊處無后角，且該處的切削速度最高，因此轉(zhuǎn)角處磨損最快，是鉆切削速度最高，因此轉(zhuǎn)角處磨損最快，是鉆頭最薄弱的部位。頭最薄弱的部位。二、麻花鉆的幾何參數(shù)1.麻花鉆的參考系麻花鉆的參考系麻花鉆參考系平面及丈量平面

5、如圖麻花鉆參考系平面及丈量平面如圖8-2所示。圖中標(biāo)注了基面、切削平面、正所示。圖中標(biāo)注了基面、切削平面、正交平面、假定任務(wù)平面和背平面，它們交平面、假定任務(wù)平面和背平面，它們的定義與前述車削中的規(guī)定一樣。的定義與前述車削中的規(guī)定一樣。為了確定鉆頭的幾何角度還規(guī)定了三個丈量平面：為了確定鉆頭的幾何角度還規(guī)定了三個丈量平面：1端平面：與鉆頭軸線垂直的投影面。端平面：與鉆頭軸線垂直的投影面。tpcpzp3柱剖面：過切削刃選定點作與鉆頭軸線平行柱剖面：過切削刃選定點作與鉆頭軸線平行的直線，該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)所構(gòu)成的圓的直線，該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)所構(gòu)成的圓 2中剖面：經(jīng)過鉆頭軸線與兩主切削刃平行的中

6、剖面：經(jīng)過鉆頭軸線與兩主切削刃平行的平面。平面。麻花鉆的幾何角度麻花鉆的角度，可歸納為三類麻花鉆的角度，可歸納為三類1、構(gòu)造角度、構(gòu)造角度 鉆頭設(shè)計時構(gòu)成的角度，刃磨運用時不鉆頭設(shè)計時構(gòu)成的角度，刃磨運用時不可改動其大小?？筛膭悠浯笮?。如螺旋角、副偏角、副后角如螺旋角、副偏角、副后角2、刃磨角度、刃磨角度 刃磨鉆頭時構(gòu)成的角度，其大小可由刃磨刃磨鉆頭時構(gòu)成的角度，其大小可由刃磨者控制。者控制。如如 鉆頭后角、頂角、橫刃角度橫刃前角、橫刃后角、鉆頭后角、頂角、橫刃角度橫刃前角、橫刃后角、橫刃斜角橫刃斜角3、推導(dǎo)角度、推導(dǎo)角度 不是由制造及刃磨構(gòu)成不是由制造及刃磨構(gòu)成 ，而是由角度間，而是由角度間

7、的幾何關(guān)系推導(dǎo)出來的角度。的幾何關(guān)系推導(dǎo)出來的角度。如前角、主偏角、刃傾角等。如前角、主偏角、刃傾角等。一麻花鉆的構(gòu)造角度一麻花鉆的構(gòu)造角度 1、螺旋角、螺旋角 指鉆頭刃帶螺旋線上任一點的指鉆頭刃帶螺旋線上任一點的切線與鉆頭軸線的夾角。圖切線與鉆頭軸線的夾角。圖8-3為刃帶螺旋為刃帶螺旋線展開圖，切削刃上線展開圖，切削刃上x點的螺旋角點的螺旋角可用下可用下式計算：式計算： Lrxx2tan式闡明，鉆頭外緣處的螺旋角最大，越接近鉆芯，螺旋角越小。刃帶式闡明，鉆頭外緣處的螺旋角最大，越接近鉆芯，螺旋角越小。刃帶處的螺旋角處的螺旋角普通為普通為2532。增大螺旋角可使前角增大，有利于。增大螺旋角可使

8、前角增大，有利于排屑，切削輕快，但鉆頭剛性差。排屑，切削輕快，但鉆頭剛性差。rx鉆頭選定點半徑；鉆頭選定點半徑； L螺旋槽導(dǎo)程螺旋槽導(dǎo)程2、倒錐構(gòu)成了副偏角、倒錐構(gòu)成了副偏角10r3、副后角、副后角 鉆頭的副后刀面是一條狹窄的圓柱刃帶，因此鉆頭的副后刀面是一條狹窄的圓柱刃帶，因此副后角副后角0o 鉆頭外徑磨有向柄部方向遞減的倒錐，從而構(gòu)成了鉆頭外徑磨有向柄部方向遞減的倒錐，從而構(gòu)成了副偏角。因倒錐量很小，故普通副偏角副偏角。因倒錐量很小，故普通副偏角二麻花鉆的刃磨角度1、頂角、頂角2圖圖8-1 指兩主切削刃在中剖面上投影指兩主切削刃在中剖面上投影的夾角。頂角由刃磨獲得，對鉆頭耐用度及鉆削效率有

9、的夾角。頂角由刃磨獲得，對鉆頭耐用度及鉆削效率有較大影響。頂角越小，主切削刃越長，單位長度上的負(fù)較大影響。頂角越小，主切削刃越長，單位長度上的負(fù)荷減輕，軸向力減小，刀尖角增大，有利于散熱。但頂荷減輕，軸向力減小，刀尖角增大，有利于散熱。但頂角過小，那么鉆尖強度減弱，切屑變薄，變形添加，扭角過小，那么鉆尖強度減弱，切屑變薄，變形添加，扭矩增大，鉆頭易折斷。普通麻花鉆的頂角矩增大，鉆頭易折斷。普通麻花鉆的頂角2 =116120。2、后角 主切削刃上選定點的后角規(guī)定為柱剖面內(nèi)后刀面與端平面之間的夾角，由刃磨獲得。其大小也是變化的，從外緣到鉆芯逐漸增大，如圖8-5所示。 橫刃由兩后刀面相交而成，普通麻

10、花鉆橫刃近似直橫刃由兩后刀面相交而成，普通麻花鉆橫刃近似直線，橫刃角度主要包括橫刃斜角、橫刃前角和橫刃后角，線，橫刃角度主要包括橫刃斜角、橫刃前角和橫刃后角，如圖如圖8-6所示。在端平面中，橫刃與主切削刃之間的夾所示。在端平面中，橫刃與主切削刃之間的夾角為橫刃斜角，為橫刃長度。在刃磨鉆頭后刀面時，后角為橫刃斜角，為橫刃長度。在刃磨鉆頭后刀面時，后角越大，橫刃斜角就越小，橫刃越長。因此可經(jīng)過察看角越大，橫刃斜角就越小，橫刃越長。因此可經(jīng)過察看橫刃斜角的大小來判別后角能否磨得適宜。普通橫刃斜角的大小來判別后角能否磨得適宜。普通=5055。f3、橫刃角度、橫刃角度由于橫刃經(jīng)過鉆頭軸線，因此橫刃上各點

11、的基面及切削平由于橫刃經(jīng)過鉆頭軸線，因此橫刃上各點的基面及切削平面一樣，因此有面一樣，因此有90oooo =5060=3630 由于橫刃的前角是絕對值很大的負(fù)值，因此橫刃由于橫刃的前角是絕對值很大的負(fù)值，因此橫刃的切削條件很差，鉆削時發(fā)生嚴(yán)重擠壓，產(chǎn)生的軸向的切削條件很差，鉆削時發(fā)生嚴(yán)重擠壓，產(chǎn)生的軸向力約為鉆削時總軸向力的力約為鉆削時總軸向力的60%，因此橫刃的存在對鉆，因此橫刃的存在對鉆削不利。削不利。三麻花鉆的推導(dǎo)角度1、刃傾角、刃傾角 圖圖8-4 刃傾角是在切刃傾角是在切削平面內(nèi)主切削刃與基面的夾角。由于削平面內(nèi)主切削刃與基面的夾角。由于主切削刃上各點的基面與切削平面的位主切削刃上各點

12、的基面與切削平面的位置不同，因此各點的刃傾角也是變化的。置不同，因此各點的刃傾角也是變化的。3、前角、前角 主切削刃上選定點的前角是在主切削刃上選定點的前角是在該點的正交平面內(nèi)前刀面與基面之間的夾該點的正交平面內(nèi)前刀面與基面之間的夾角。由于切削刃上各點的螺旋角、刃傾角、角。由于切削刃上各點的螺旋角、刃傾角、主偏角不同，所以各點的前角也不一樣。主偏角不同，所以各點的前角也不一樣。由圖由圖8-5可知，從外緣到鉆芯前角由可知，從外緣到鉆芯前角由+30逐漸減小至逐漸減小至-30。2、主偏角、主偏角 主切削刃上選定點的主偏角是主主切削刃上選定點的主偏角是主切削刃在該點基面上的投影與進給方向之間的切削刃在

13、該點基面上的投影與進給方向之間的夾角。由于主切削刃上各點基面位置不同，因夾角。由于主切削刃上各點基面位置不同，因此主偏角也不相等。當(dāng)頂角確定后，主切削刃此主偏角也不相等。當(dāng)頂角確定后，主切削刃上各點的主偏角也就隨之確定。上各點的主偏角也就隨之確定。 麻花鉆的主偏角，從鉆頭外緣到中心逐漸減小。麻花鉆的主偏角，從鉆頭外緣到中心逐漸減小。sro麻花鉆主切削刃角度的變化規(guī)律圖圖8-7 鉆削易產(chǎn)生的問題1、鉆頭發(fā)生咬死甚至折斷、鉆頭發(fā)生咬死甚至折斷1沒有及時退鉆沒有及時退鉆 2進給量太大進給量太大2、鉆孔易鉆偏、鉆孔易鉆偏1橫刃長度較長，起鉆時軸向力太大。不橫刃長度較長，起鉆時軸向力太大。不易定心易定心

14、2速度太低，軸向力太大速度太低，軸向力太大2.麻花鉆的修磨方法 鉆頭的修磨是指在普通刃磨的根底上，在運用過程中可采用修鉆頭的修磨是指在普通刃磨的根底上，在運用過程中可采用修磨麻花鉆的刃形及幾何角度的方法，來充分發(fā)揚鉆頭的切削性能，磨麻花鉆的刃形及幾何角度的方法，來充分發(fā)揚鉆頭的切削性能，保證加工質(zhì)量和提高效率。常用的修磨方法有以下幾種。保證加工質(zhì)量和提高效率。常用的修磨方法有以下幾種。2修磨前刀面圖修磨前刀面圖8-9 修磨前刀面的目的是改修磨前刀面的目的是改動前角的分布，增大或減小前角，以滿足不同的加工動前角的分布，增大或減小前角，以滿足不同的加工要求。如加工黃銅、塑料時，為防止產(chǎn)生要求。如加

15、工黃銅、塑料時，為防止產(chǎn)生“扎刀景扎刀景象，應(yīng)使外緣處的前角減小到象，應(yīng)使外緣處的前角減小到510；鉆膠木時，；鉆膠木時，可減小到可減小到-5-10。1修磨橫刃圖修磨橫刃圖8-8 橫刃切削條件差，規(guī)范方法橫刃切削條件差，規(guī)范方法刃磨橫刃長度為刃磨橫刃長度為0.18倍的鉆頭直徑。長度長且橫刃前角倍的鉆頭直徑。長度長且橫刃前角是一較大的負(fù)前角。修磨橫刃的目的是將橫刃磨短、磨是一較大的負(fù)前角。修磨橫刃的目的是將橫刃磨短、磨銳。即增大鉆尖部分的前角，縮短橫刃的長度，以減小銳。即增大鉆尖部分的前角，縮短橫刃的長度，以減小軸向力。但留意橫刃不宜都磨去，否那么定心不好。普軸向力。但留意橫刃不宜都磨去，否那么

16、定心不好。普通為橫刃長度的通為橫刃長度的0.030.05。3修磨刃帶圖修磨刃帶圖8-10 修磨刃帶的要求是減小刃帶修磨刃帶的要求是減小刃帶寬度，磨出副后角，以減小刃帶與孔壁的摩擦。這種修寬度，磨出副后角，以減小刃帶與孔壁的摩擦。這種修磨方法適用于加工韌性資料或軟金屬，以提高加工外表磨方法適用于加工韌性資料或軟金屬，以提高加工外表質(zhì)量。質(zhì)量。 4修磨主切削刃圖修磨主切削刃圖8-11 修磨主切削刃的目的是修磨主切削刃的目的是改動刃形或頂角，其優(yōu)點是增大刀尖角，提高刀尖的強改動刃形或頂角，其優(yōu)點是增大刀尖角，提高刀尖的強度，改善刀尖的散熱條件。度，改善刀尖的散熱條件。5修磨分屑槽圖修磨分屑槽圖8-12 鉆直徑較大的韌性資料鉆直徑較大的韌性資料時，可在鉆頭的后刀面上交錯磨出小狹槽時，可在鉆頭的后刀面上交錯磨出小狹槽 ，使切屑變，使切屑變窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。窄，有利于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。3.群鉆 群鉆是針對規(guī)