孔加工刀具-鉆削與鉆頭

1、第三節(jié) 孔加工刀具本小節(jié)主要內(nèi)容 麻花鉆 鉆削原理 鉆頭的修磨 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介 深孔鉆孔加工的特點：孔加工的特點：1.孔加工刀具多為定尺寸刀具，如鉆頭、絞刀等?？准庸さ毒叨酁槎ǔ叽绲毒撸玢@頭、絞刀等。2.受被加工孔尺寸的限制，切削速度很難提高，影響生受被加工孔尺寸的限制，切削速度很難提高，影響生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。3.刀具的結(jié)構(gòu)受孔的直徑和長度的限制，剛性較差。刀具的結(jié)構(gòu)受孔的直徑和長度的限制，剛性較差。4.孔加工時，刀具一般是在半封閉的空間內(nèi)工作，所以孔加工時，刀具一般是在半封閉的空間內(nèi)工作，所以切屑排除困難，冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域，散熱條件不切屑排除困難，冷卻

2、液難以進(jìn)入加工區(qū)域，散熱條件不好。好。冷卻、排屑、導(dǎo)向、剛性冷卻、排屑、導(dǎo)向、剛性3.3.1 麻花鉆一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 1.麻花鉆的組成 裝夾部分:聯(lián)接傳遞動力 工作部分:導(dǎo)向排屑后備 切削部分:切削刃3.3.1 麻花鉆一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 1.麻花鉆的組成-切削部分 刀面 切削刃3.3.1 麻花鉆一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 2.麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù) 直徑d 直徑倒錐 鉆芯直徑d0 螺旋角3.3.1 麻花鉆一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 2.麻花鉆的結(jié)構(gòu)參數(shù)螺旋角：25323.3.1 麻花鉆二、麻花鉆的幾何角度二、麻花鉆的幾何角度 1.鉆頭角度的參考系 基面Pr

3、切削平面Ps 主剖面Po 進(jìn)給平面Pf 切深平面Pp3.3.1 麻花鉆二、麻花鉆的幾何角度二、麻花鉆的幾何角度 1.鉆頭角度的參考系 端平面Pt 中剖面Pc 柱剖面Pz3.3.1 麻花鉆二、麻花鉆的幾何角度二、麻花鉆的幾何角度 2.鉆頭的刃磨角度 頂角2 外緣后角f 橫刃斜角刃磨兩個后面，控制三個角度。3.3.1 麻花鉆二、麻花鉆的幾何角度二、麻花鉆的幾何角度 3.橫刃角度分析 橫刃由兩個主后刀面相交形成，普通麻花鉆橫刃近似直線。 以鉆頭軸線為分界，可將橫刃分為兩段4個區(qū)。3.3.1 麻花鉆二、麻花鉆的幾何角度二、麻花鉆的幾何角度 4.主切削刃角度分析 鉆頭的兩條主切削刃是前、后面匯交形成的區(qū)

4、域。 前面是螺旋形的刃溝面，后面是刃磨形成的圓錐或螺旋面，均為曲面。 正交平面參考系標(biāo)注的前角、后角、主偏角都是派生角。 鉆頭切削刃各點的螺旋角、刃傾角、前角、主偏角都是不同的。3.3.2 鉆削原理一、鉆削用量與切削層參數(shù)一、鉆削用量與切削層參數(shù) 鉆削深度ap 每刃進(jìn)給量fz 鉆削速度vc 鉆削厚度hD 鉆削寬度bD 每刃鉆削面積AD3.3.2 鉆削原理二、鉆削過程特點二、鉆削過程特點 1.鉆削變形特點與切屑形狀 鉆心處切削刃前角為負(fù)，切屑為粒狀，切削速度接近為零。 主切削刃各點前角、刃傾角不同，切屑變形、卷曲、流向也不同，切屑成圓錐螺旋形。 鉆頭刃帶無后角，與孔壁摩擦，產(chǎn)生積屑瘤。3.3.2

5、 鉆削原理二、鉆削過程特點二、鉆削過程特點 2.鉆削力3.3.2 鉆削原理二、鉆削過程特點二、鉆削過程特點 3.鉆頭磨損特點 磨損主要原因：相變磨損 磨損主要形式：后刀面磨損3.3.2 鉆削原理三、鉆削用量選擇三、鉆削用量選擇 鉆頭直徑：根據(jù)工藝尺寸決定 進(jìn)給量：(0.01-0.02)d 鉆削速度：查閱相關(guān)手冊3.3.3 鉆頭的修磨 定義定義： 鉆頭的修磨是指將普通鉆頭按不同加工要求對橫刃、主刃、前后面進(jìn)行附加的刃磨。 意義意義： 改善麻花鉆結(jié)構(gòu)缺陷，提高鉆芯部位定心與切削性能，降低進(jìn)給力，提高鉆孔質(zhì)量，延長鉆頭壽命。 適應(yīng)特定材料、特定形狀零件的加工要求，發(fā)揮鉆頭的潛力，擴(kuò)大鉆孔工藝范圍。3

6、.3.3 鉆頭的修磨一、修磨橫刃一、修磨橫刃 目的目的： 在保持鉆尖強(qiáng)度的前題下，盡可能增大鉆尖部分的前角、縮短橫刃的長度，以降低進(jìn)給力，提高鉆尖定心能力。 形式形式： 1.十字形修磨。 2.內(nèi)直刃修磨。3.3.3 鉆頭的修磨一、修磨橫刃一、修磨橫刃 1.十字形修磨方法：方法：橫刃磨出十 字，長度不變，刃傾角仍為零度。效果：效果：顯著增大橫刃前角，鉆芯強(qiáng)度減弱。特點：特點：方法簡單，使用機(jī)床夾具修磨時，調(diào)整參數(shù)少。3.3.3 鉆頭的修磨一、修磨橫刃一、修磨橫刃 2.內(nèi)直刃形修磨方法：方法：將鉆尖磨出內(nèi)直刃?？s短橫刃長度，增大鉆心前角，加大容屑空間。效果：效果：保持鉆尖強(qiáng)度，顯著降低鉆削進(jìn)給力。

7、特點：特點：方法較復(fù)雜，調(diào)整參數(shù)較多。3.3.3 鉆頭的修磨二、修磨主切削刃二、修磨主切削刃 目的目的： 改變?nèi)行位蝽斀?，以增大前角、控制分屑斷屑?改變切削負(fù)荷分布，增大散熱條件，提高鉆頭壽命。 形式形式： 1.磨出內(nèi)凹圓弧刃。 2.磨出雙重或多重頂角，或磨出外凸圓弧刃。 3.磨出分屑槽。3.3.3 鉆頭的修磨二、修磨主切削刃二、修磨主切削刃 1.磨出內(nèi)凹圓弧刃效果：效果：加強(qiáng)鉆頭的定心作用，有利于分屑斷屑。用途：用途：用于不規(guī)則的毛坯擴(kuò)孔。用于鉆薄板。3.3.3 鉆頭的修磨二、修磨主切削刃二、修磨主切削刃 2.磨出雙重或多重頂角，或磨出外凸圓弧刃效果：效果：改善鉆刃外緣處的散熱條件，提高鉆

8、頭壽命。用途：用途：用于鉆鑄鐵等脆性材料。3.3.3 鉆頭的修磨二、修磨主切削刃二、修磨主切削刃 3.磨出分屑槽效果：效果：便于排屑。用途：用途：用于中等以上直徑鉆頭切削鋼。3.3.3 鉆頭的修磨三、修磨前面三、修磨前面 目的目的： 改變前角的分布，增大或減小前角，或改變?nèi)袃A角，以滿足不同的加工要求。 形式形式： 1.外緣處磨出倒棱面前面。 2.沿切削刃磨出倒棱。 3.在前面上磨出卷屑槽。 4.在前面上磨出大前角及正刃傾角。3.3.3 鉆頭的修磨三、修磨前面三、修磨前面 1.外緣處磨出倒棱面前效果：效果：減少前角。增大進(jìn)給力。用途：用途：用于鉆黃銅、塑料、膠木等 。3.3.3 鉆頭的修磨三、修

9、磨前面三、修磨前面 2.沿切削刃磨出倒棱效果：效果：增加刃口強(qiáng)度。用途：用途：用于鉆較硬材料、較韌材料，以增加變形，有利于斷屑 。3.3.3 鉆頭的修磨三、修磨前面三、修磨前面 3.在前面上磨出卷屑槽效果：效果：增大前角。用途：用途：用于鉆較軟材料，如有機(jī)玻璃?？商岣呒庸け砻尜|(zhì)量 。3.3.3 鉆頭的修磨三、修磨前面三、修磨前面 4.在前面上磨出大前角及正刃傾角效果：效果：增大前角。用途：用途：用于控制切屑向孔底方向排出。適用于精擴(kuò)孔鉆。3.3.3 鉆頭的修磨四、修磨后面及刃帶四、修磨后面及刃帶 目的目的： 修磨后面的目的是在不影響鉆刃強(qiáng)度下，增大后角，以增大鉆槽容屑空間，改善冷卻效果。 修磨

10、刃帶的目的是減少刃帶寬度，磨出副后角，以減少刃帶與孔壁的磨擦。3.3.3 鉆頭的修磨四、修磨后面及刃帶四、修磨后面及刃帶3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介一、群鉆一、群鉆1.群鉆結(jié)構(gòu)特點群鉆結(jié)構(gòu)特點 三尖七刃銳當(dāng)先 月牙弧槽分兩邊 一側(cè)外刃開屑槽 橫刃磨低窄又尖3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介一、群鉆一、群鉆2.群鉆的優(yōu)點群鉆的優(yōu)點 橫刃縮短，前角增大，進(jìn)給量提高，效率提高。 鉆頭壽命提高。 鉆頭定心作用好，鉆孔精度提高，形位誤差與加工表面粗糙度均較小。3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介一、群鉆一、群鉆3.左右對稱的圓弧刃的作用左右對稱的圓弧刃的作用 防止鉆孔偏斜，減少孔徑擴(kuò)大，加強(qiáng)定心導(dǎo)向

11、作用。 圓弧刃與外直刃轉(zhuǎn)折點處形成自然分屑點，切屑容易自行折斷。 圓弧刃前角平均增大15度左右。 圓弧刃使外刃與內(nèi)刃參數(shù)得以分別控制?？赡コ龃髢?nèi)刃頂角，橫刃雖然變窄變尖，鉆尖強(qiáng)度仍不被削弱。3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介二、二、S型橫刃鉆型橫刃鉆 采用美國WINSLOW專利刃磨機(jī)磨出螺旋尖鉆頭。 橫刃凸起，鉆尖頂角減小，前角增大。 自動定心性能好，鉆孔進(jìn)給力小，適合于一般材料的中、小鉆頭使用。3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介三、深孔麻花鉆三、深孔麻花鉆 可加工孔深與直徑比達(dá)20的深孔。 采用厚鉆芯、拋物線齒形、45度大螺旋角，增大剛性及容屑排屑能力。 十字形橫刃修磨，減少鉆削力。 大頂角

12、，開分屑槽，能較好的分屑排屑。3.3.4 先進(jìn)鉆型與結(jié)構(gòu)特點簡介四、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆四、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆 用于加工孔深與直徑比小于3的淺孔。 安裝交錯的兩個可轉(zhuǎn)位刀片，切屑排出通暢。 可進(jìn)行高速、大進(jìn)給切削，切削效率高。3.3.5 深孔鉆深孔的定義：孔深與直徑比（L/D）大于5的孔。 L/D5-10時可用深孔麻花鉆。 L/D10時，必須用深孔刀具。深孔加工的不利條件： 不能觀測到切削情況。 切削熱不易傳散-較好的冷卻裝置。 孔易鉆偏斜-合理的導(dǎo)向措施。 刀柄細(xì)長，剛性差，排屑不良-合理的排屑結(jié)構(gòu)。3.3.5 深孔鉆一、槍孔鉆一、槍孔鉆-外排屑深孔鉆外排屑深孔鉆 小直徑深孔鉆，可加工直徑為2-20mm，長徑比達(dá)100。 僅在軸線一側(cè)有切削刃，沒有橫刃。3.3.5 深孔鉆一、槍孔鉆一、槍孔鉆 冷卻方式冷卻方式：一定壓力切削液從鉆桿尾端注入，冷卻切削區(qū)后沿鉆桿凹槽沖出。 排屑方式排屑方式：外排屑。 導(dǎo)向措施導(dǎo)向措施：內(nèi)刃切出孔底有錐形凸臺，定心導(dǎo)向。3.3.5 深孔鉆二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆二、錯齒內(nèi)排屑深孔鉆 鉆頭和鉆桿通過多頭矩形螺紋聯(lián)接成一體。 用于加工直徑18-185，深徑比在100以內(nèi)的深