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第 1 章 金属切削基础

第 1 章 金属切削基础. 金属切削加工是在机床上利用切削工具从工件上切除多余金属材料,从而获得具有一定形状精度、尺寸精度、位置精度和表面质量的机械零件,是机械加工的基本方法。 本章主要讲述金属切削过程的基本知识,刀具的几何参数、刀具材料及常用刀具,对切削过程中的切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等现象进行研究,揭示其内在的机理,探索和掌握金属切削过程的基本规律。 1.1 金属切削刀具 1.2 常用刀具简介 1.3 金属切削过程及其物理现象 1.4 切削力、切削热与切削温度 1.5 刀具磨损与刀具耐用度

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第 1 章 金属切削基础

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  1. 第1章 金属切削基础 • 金属切削加工是在机床上利用切削工具从工件上切除多余金属材料,从而获得具有一定形状精度、尺寸精度、位置精度和表面质量的机械零件,是机械加工的基本方法。 • 本章主要讲述金属切削过程的基本知识,刀具的几何参数、刀具材料及常用刀具,对切削过程中的切削变形、切削力、切削热与切削温度以及有关刀具的磨损与刀具寿命、卷屑与断屑等现象进行研究,揭示其内在的机理,探索和掌握金属切削过程的基本规律。 • 1.1 金属切削刀具 • 1.2 常用刀具简介 • 1.3金属切削过程及其物理现象 • 1.4切削力、切削热与切削温度 • 1.5刀具磨损与刀具耐用度 • 1.6金属切削条件的合理选择 • 1.7 磨削原理

  2. 1.1 金属切削刀具 • 1.1.1切削运动与切削用量 • 1.切削运动 • 金属切削加工时,刀具与工件之间的相对运动称为切削运动,即表面成形运动。切削运动按其作用可分为主运动和进给运动。 • 1)主运动 • 使零件与刀具之间产生相对运动以进行切削的最基本运动,称为主运动。在切削过程中,主运动只有一个,且速度最高,所消耗的功率最大。例如,车床上工件的旋转运动,牛头刨床上刨刀的直线往复运动,如图1.1的v。

  3. 2)进给运动 • 多余材料不断投入切削,从而逐渐切削出整个零件表面的运动,称为进给运动。进给运动一般速度较低,消耗的功率较少,可以有一个或多个。它可以是连续的,也可以是间断的。例如:车外圆时车刀纵向连续的直线运动,在牛头刨床上刨平面时工件横向间断的直线移动,如图 1.1 中的vf。 (a) 车外圆 (b) 刨平面 图1.1 切削运动与切削表面

  4. 三个加工表面 • 待加工表面:工件上即将被切除的表面,如图 1.1所示。 • 已加工表面:工件上经刀具切削后产生的新表面。 • 过渡表面(加工表面):工件上由切削刃正在切削着的表面,位于待加工表面和已加工表面之间,也称作加工表面或切削表面。 • 需指出的是:在切削加工过程中,三个表面始终处于不断的变动之中:前一次走刀的已加工表面,即为后一次走刀的待加工表面;过渡表面则随进给运动的进行不断被刀具切除。

  5. 3.切削要素 • 切削要素主要指切削过程的切削用量要素和在切削过程中由余量变成切屑的切削层参数。 • 1)切削用量 • 在生产中,将切削速度、进给量和背吃刀量统称为切削用量,又称为切削用量三要素。车削外圆时的切削用量如图1.2所示。 图1.2 切削用量与切削层参数

  6. (1)切削速度 v • 在单位时间内,刀具和工件在主运动方向的相对位移,单位为 m/s。由于切削刃上各点的切削速度可能是不同的,计算时常用最大切削速度代表刀具的切削速度。当主运动是回转运动时,则其切削速度为: • (1-2) • 若主运动是往复直线运动时,则常用其平均速度作为切削速度,即 • (1-3)

  7. (2)进给量f • 进给量表示进给运动的速度。当主运动是回转运动(如车削、镗削)时,单位为mm/r;当主运动是直线运动(如刨削、磨削)时,单位为mm/行程;对于多齿的旋转刀具(如铣刀、切齿刀),常用每齿进给量,单位为mm/z,它与进给量f的关系为 • (1-4) • 在切削加工中,也有用进给速度来表示进给运动的。所谓进给速度是指切削刃上选定点相对于工件的进给运动速度,其单位为mm/min。 • (1-5) • 铣削时进给速度为 • (1-6)

  8. (3)背吃刀量 • 又称为切削深度。对于外圆车削,背吃刀量为工件上待加工表面与已加工表面间的垂直距离,单位为 mm。由图1.2可知 • (1-7)

  9. 2)切削层参数 • 切削层是指零件上正被切削刃切削的一层金属,即两个相邻加工表面间的那层金属。对于外圆车削,即零件转一转,主切削刃移动一个进给量 f所切除的金属层,如图 1.2 所示。 • 切削层参数包括切削层公称厚度、切削层公称宽度和切削层公称横截面积,切削层的大小反映了切削刃所受载荷的大小,直接影响到加工质量、生产率和刀具的磨损等。 图1.2 切削用量与切削层参数

  10. 2)切削层参数 • 1.切削层公称厚度 在过渡表面法线方向测量的切削层尺寸,即相邻两过渡表面之间的距离。它反映了切削刃单位长度上的切削负荷。外圆车削时 • (1-8) • 2.切削层公称宽度 沿过渡表面测量的切削层尺寸,它反映了参加切削的切削刃长度。 • (1-9) • 3.切削层公称横截面积 在切削层参数平面内度量的横截面面积,即切削层公称厚度与切削层公称宽度的乘积。 • (1-10)

  11. 1.1.2刀具的角度 • 刀具上承担切削工作的部分称为刀具的切削部分,金属切削刀具的种类虽然很多,但它们在切削部分的几何形状与参数方面却有着共性的内容,不论刀具构造如何复杂,它们的切削部分总是近似地以外圆车刀切削部分为基本形态的。

  12. 1.刀具切削部分的组成 • 外圆车刀是最基本、最典型的刀具,其切削部分(又称刀头)由六个基本结构要素构造而成: • 1)前刀面(又称前面) 刀具上与切屑接触并相互作用的表面,即切屑流过的表面。 • 2)主后刀面(又称主后面或后面) 与工件上过渡表面相对的刀具表面。 • 3)副后刀面(又称副后面) 与工件上已加工表面相对的刀具表面。 图1.3 车刀的的组成

  13. 1.刀具切削部分的组成 • 4)主切削刃 前刀面与主后刀面的交线,它承担主要切削工作。 • 5)副切削刃 前刀面与副后刀面的交线,它协同主切削刃完成切削工作,并最终形成已加工表面。 • 6)刀尖 连接主切削刃和副切削刃的一段切削刃,它可以是小的直线段或圆弧。 图1.3 车刀的的组成

  14. 2.刀具标注角度的参考系 • 刀具要从工件上切除材料,就必须具有一定的切削角度。切削角度决定了刀具切削部分各表面之间的相对位置。而要确定它们的空间位置,就应当建立假想的参考平面坐标系,称为刀具标注角度的参考系,如图1.4所示。该参考系是由三个互相垂直的平面组成。 图 1.4 刀具标注角度的参考系

  15. 2.刀具标注角度的参考系 • (1) 基面 通过主切削刃上某一指定点,并与该点切削速度方向相垂直的平面。 • (2) 切削平面 通过主切削刃上某一指定点,与主切削刃相切并垂直于该点基面的平面。 • (3) 正交平面 (又称主剖面) 通过主切削刃上某一指定点,同时垂直于该点基面和切削平面的平面。 图 1.4 刀具标注角度的参考系

  16. 3.刀具的标注角度 • 1) 前角 在正交平面内测量的前刀面和基面之间的夹角。前角表示前刀面的倾斜程度,有正、负和零值之分,前刀面在基面之下时前角为正值,前刀面在基面之上时前角为负值。 • 2) 后角 在正交平面内测量的主后刀面与切削平面之间的夹角。后角表示主后刀面的倾斜程度,一般为正值。 • 3) 主偏角 在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给运动方向的夹角,。主偏角一般为正值。 图 1.5 车刀的标注角度

  17. 3.刀具的标注角度 • 4) 副偏角 在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给运动反方向的夹角,副偏角一般为正值。 • 5) 刃倾角 在切削平面内测量的主切削刃与基面之间的夹角。在主切削刃上,刀尖为最高点时刃倾角为正值,刀尖为最低点时刃倾角为负值。主切削刃与基面平行时,刃倾角为零。 图 1.5 车刀的标注角度

  18. 4.刀具的工作角度 • 在实际的切削加工中,由于刀具安装位置和进给运动的影响,刀具的标注角度会发生变化,其原因是切削平面、基面和正交平面位置会发生变化。以切削过程中实际的基面、切削平面和正交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的工作角度,又称实际角度。

  19. 1)横向进给运动对工作角度的影响 • 工件每转一转,车刀横向移离f,切削刃选定点相对于工件的运动轨迹为一阿基米德螺旋线。因此切削速度由变成合成切削速度,基面由水平位置变至工作基面,切削平面由铅垂位置变至工作切削平面,从而引起刀具的前角和后角发生变化: 图 1.6 横向进给运动对工作角度的影响

  20. 2) 纵向进给运动对工作角度的影响 • 进给平面内 • (1-12) • 正交平面内 • (1-13)

  21. 3) 刀尖安装高低对工作角度的影响 • 1.刀尖高于工件轴线 2.刀尖高于工件轴线 图 1.8 刀尖安装高低对工作角度的影响

  22. 4)刀杆中心线安装偏斜对工作角度的影响 • 当刀杆中心线与进给方向不垂直时,工作主偏角和工作副偏角将发生变化。 图 1.9 刀杆中心线安装偏斜对工作角度的影响

  23. 1.1.3刀具材料 • 1.刀具材料应具备的性能 • 1)高足够的硬度 • 硬度是刀具材料应具备的基本性能。要从工件上切除多余的金属,刀具材料硬度必须高于工件材料的硬度,常温硬度一般须在 60HRC 以上。 • 2)高的耐磨性 • 耐磨性是指材料抵抗磨损的能力,它是刀具材料力学性能、组织性能和化学性能的综合反映。一般来说,刀具材料硬度越高,则耐磨性越好;材料中碳化物和氮化物等硬质点的硬度越高,颗粒越小,数量越多且分布越均匀,则耐磨性越高。

  24. 1.刀具材料应具备的性能 • 3)足够的强度和韧性 • 切削时刀具要承受较大的切削力、冲击和振动,为避免崩刃和折断,刀具材料应具有足够的强度和韧性。材料的强度和韧性通常用抗弯强度和冲击值表示。 • 4)高的耐热性 • 耐热性是指刀具材料在高温下仍能保持其硬度、耐磨性、强度和韧性的能力。通常把材料在高温下仍保持高硬度的能力称为热硬性(亦称为高温硬度、红硬性),它是刀具材料保持切削性能的必备条件。刀具材料的高温硬度越高,耐热性越好,允许的切削速度越高。 • 5)良好的导热性和耐热冲击性能 • 要求刀具的导热性要好,不会因受到大的热冲击,产生刀具内部裂纹而导致刀具断裂。

  25. 2.常用刀具材料 • 1)高速钢 • 高速钢是富含钨(W)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)等合金元素的高合金工具钢,如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2A1等。在工厂中常称为白钢或锋钢。 • 耐热性很高,在切削温度高达 500℃~650℃时,仍能保持 60HRC 的高硬度正常切削,因此许用切削速度为30m/min~50m/min,是碳素工具钢的1~3倍,提高刀具使用寿命10~40倍甚至更多。同时,高速钢还具有较高的耐磨性以及较高的强度和韧性,抗弯强度为一般硬质合金的3~5 倍,冲击韧性是硬质合金的 6~10 倍。 • 高速钢的切削性能比工具钢好得多,而可加工性能又比硬质合金好得多,因此到目前为止,高速钢仍是世界各国制造复杂、精密和成形刀具的基本材料,是应用最广泛的刀具材料之一。它能锻造,容易磨出锋利的刀刃,适宜制造各类切削刀具,尤其在复杂刀具(钻头、丝锥、成形刀具、拉刀、齿轮刀具等)的制造中,高速钢占有重要的地位。

  26. 表1-1 常用高速钢的力学性能和应用范围

  27. 1)高速钢 • 按用途不同,高速钢可分为通用型高速钢和高性能高速钢,按制造工艺方法不同,高速钢可分为熔炼高速钢和粉末冶金高速钢。 • (1)通用型高速钢 • 通用型高速钢是切削硬度在250~280HBS以下的大部分结构钢和铸铁的基本刀具材料,应用最广泛。通用型高速钢的特点是工艺性能好,具有较高的硬度、强度、耐磨性和韧性。可用于制造各种刃形复杂的刀具。切削普通钢料时的切削速度通常不高于 40m/min~60m/min。通用型高速钢又分为钨钢和钨钼钢两类,常用牌号分别如W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2。

  28. 1)高速钢 • (2)高性能高速钢 • 高性能高速钢是在通用型高速钢成分中再添加一些 C、V、Co、Al等合金元素,进一步提高耐热性能和耐磨性。这类高速钢刀具的耐用度为普通高速钢的 1.5~3倍,适用于加工不锈钢、耐热钢、钛合金及高强度钢等难加工材料。 • (3)粉末冶金高速钢 • 粉末冶金高速钢是将熔炼的高速钢液用高压惰性气体雾化成细小粉末,将粉末在高温高压下制成刀坯,或压制成钢坯然后经轧制(或锻造)成材的一种刀具材料。粉末冶金高速钢具有很多优点:有良好的力学性能和可磨削性;淬火变形只有熔炼钢的1/3~1/2;耐磨性可提高20%~30%;质量稳定可靠。它适于制造切削难加工材料的刀具、大尺寸刀具,特别适于制造各种精密刀具和形状复杂的刀具,如滚刀、插齿刀等。

  29. 2)硬质合金 • 硬质合金是用高硬度、难熔的金属碳化物(WC、TiC等)和金属粘结剂(Co、Ni等)在高温条件下烧结而成的粉末冶金制品。硬质合金的常温硬度达89~93HRA,能耐800~1000℃的高温,因此耐磨、耐热性好,许用切削速度是高速钢的6倍,刀具寿命比高速钢刀具高几倍到几十倍,可加工包括淬硬钢在内的多种材料。但硬质合金的强度和韧性比高速钢差,常温下的冲击韧性仅为高速钢的1/8~1/30,因此,硬质合金承受切削振动和冲击的能力较差。此外,由于硬质合金的常温硬度很高,除磨削外,很难采用切削加工方法制造出复杂的形状结构,故可加工性差。 • 硬质合金由于切削性能优良,因此被广泛用作刀具材料。多大多数的车刀和端铣刀都采用硬质合金制造,深孔钻、铰刀等刀具也广泛采用的硬质合金,就连一些复杂负责刀具如拉刀、齿轮滚刀(特别是整体小模数硬质合金滚刀和加工淬硬齿面的滚刀)也都采用了硬质合金。硬质合金常用于制造形状简单的高速切削刀片,精焊接或机械夹固在车刀、刨刀、面铣刀、钻头等刀体上使用。 • ISO(国际标准化组织)把切削用硬质合金分为三类:P类、K类和M类。表1-2列出了几种常用的硬质合金的牌号、性能及其使用范围。

  30. 2)硬质合金 • P类(相当于我国YT类)硬质合金由WC、TiC和Co组成,也称钨钛钴类硬质合金。这类合金主要用于加工钢料。常用牌号有YT5(TiC的质量分数为5%)、YTl5(TiC的质量分数为15%)等,随着TiC质量分数的提高,钴质量分数相应减少,硬度及耐磨性增高,抗弯强度下降。此类硬质合金不宜加工不锈钢和钛合金。 • K类(相当于我国YG类)硬质合金由WC和Co组成,也称钨钴类硬质合金。这类合金主要用来加工铸铁、有色金属及其合金。常用牌号有YG6(钴的质量分数为6%)、YG8(钴的质量分数为8%)等,随着钴质量分数增多,硬度和耐磨性下降,抗弯强度和韧性增高。 • M类(相当于我国YW类)硬质合金是在WC、TiC、Co的基础上再加入TaC(或NbC)而成。加入TaC(或NbC)后,改善了硬质合金的综合性能。这类硬质合金既可以加工铸铁和有色金属,又可以加工钢料,还可以加工高温合金和不锈钢等难加工材料,有通用硬质合金之称。常用牌号有YWl和YW2等。

  31. 表1-2 几种常用的硬质合金的牌号、性能及其使用范围

  32. 3)新型刀具材料 • (1) 陶瓷材料 陶瓷材料是以氧化铝为主要成分在高温下烧结而成的。刀具常用的陶瓷有纯 Al2O3 陶瓷和 TiC-Al2O3 混合陶瓷两种。它硬度可达到91~95HBA,耐磨性好,耐热温度可达1200℃(此时硬度为80HRA),它的化学稳定性好,抗粘结能力强,但它的抗弯强度很低,仅有0.7~0.9GPa。故陶瓷刀具一般用于高硬度材料的精加工。 • (2)人造金刚石 它是碳的同素异形体,是通过合金触媒的作用在高温高压下由石墨转化而成。人造金刚石的硬度很高,其显微硬度可达10000HV,是除天然金刚石之外最硬的物资,它的耐磨性极好,与金属的摩擦系数很小;但它的耐热温度较低,在700~8000℃时易脱碳,失去其硬度;它与铁族金属亲合作用大,故人造金刚石多用于对有色金属及非金属材料的超精加工以及作磨具磨料用。

  33. 3)新型刀具材料 • (3)立方氮化硼(CBN)它是由六方氮化硼经高温高压转变而成。其硬度仅次于人造金刚石达到8000~9000HV,它的耐热温度可达1400 C°,化学稳定性很好,可磨削性能也较好,但它的焊接性能差些,抗弯强度略低于硬质合金。立方氮化硼作为一种新型超硬磨料和刀具材料,用于加工加工高温合金、淬火钢和冷硬铸铁等难加工材料。 • (4)涂层刀具 为提高高速钢刀具、硬质合金刀具的耐磨性和使用寿命,近年来研究开发一种称之为涂层刀具的技术。涂层刀具是在高速钢或硬质合金基体上,采用CVD法(化学气相沉积法)或PVD法(物理气相沉积法)等方法,涂覆一层难熔金属化合物,如TiC、TiN、Al2O3等。涂层刀具表面硬度高、耐磨性好,其基体又有良好的抗弯强度和韧性。涂层硬质合金刀片的寿命可提高1~3倍以上,涂层高速钢刀具的寿命可提高1.5~10倍以上。随着涂层技术的发展,涂层刀具的应用会越来越广泛。

  34. 1.2 常用刀具简介 • 刀具按加工方式和具体用途可分为以下几种类型: • 1)车刀类 包括车刀、刨刀、插刀、镗刀、成形车刀、自动机床和半自动机床用的切刀以及一些专用切刀。 • 2)铣刀类 用于在铣床上加工各种平面、侧面、台阶面、成形表面以及用于切断、切槽等。 • 3)孔加工刀具 包括从实体材料上加工孔以及对已有孔进行再加工所用的刀具。如各种钻头、扩孔钻、锪钻、铰刀、复合孔加工刀具等。 • 4)拉刀类 用于加工各种形状的通孔、贯通平面及成形表面等,是高生产率的多齿刀具,一般用于大批量生产。 • 5)螺纹刀具 用于加工各种内外螺纹,如螺纹车刀、螺纹梳刀、丝锥、板牙、螺纹铣刀、螺纹切头、滚丝轮、搓丝板等。 • 6)齿轮刀具 用于加工各种渐开线齿轮和其他非渐开线齿形的工件,如齿轮滚刀、插齿刀、剃齿刀、蜗轮滚刀、花键滚刀等。

  35. 1.2.1车刀 • 车刀结构简单,是金属切削加工中应用最为广泛的一种刀具。按用途不同,车刀可分为外圆车刀、端面车刀、内孔车刀及切断刀等。 图 1.10 车刀的类型与用途

  36. 1.车刀的结构 • 车刀在结构上可分为整体式、焊接式和机械夹固刀片的车刀。机械夹固刀片的车刀又分为机夹车刀和可转位车刀。 图 1.11 车刀的结构 a) 整体式 b) 焊接式 c) 机夹式 d) 可转位车刀

  37. 机夹可转位车刀 • 与普通机夹车刀的不同点在于刀片为多边形,每一边都可作切削刃,当一个刀刃用钝后,只需将刀片转位、重新夹固,即可使新的刀刃投入工作,当所有刀刃都用钝后,即可更换新刀片。

  38. 硬质合金可转位刀片 图 1.13 硬质合金可转位刀片 a) 三角形 b) 偏8°三角形 c) 凸三角形 d) 正方形 e) 五角形 f) 圆形

  39. 1.2.2 孔加工刀具 • 1.麻花钻 • 麻花钻是应用最广泛的孔加工刀具,特别适合于Ф30㎜以下的孔的粗加工,有时也可用于扩孔。麻花钻直径规格为Ф0.1~80mm。用高速钢麻花钻加工的孔精度可达IT11~IT13,表面粗糙度Ra可达25~6.3μm;用硬质合金钻头加工时则分别可达IT10~IT11和Ra12.5~3.2μm。

  40. 1)麻花钻的结构 • 柄部——是钻头的夹持部分,并用来传递扭矩 • 颈部——供制造时磨削柄部退砂轮用,也是钻头打标记的地方 • 工作部分——包括切削部分和导向部分,切削部分担负着主要切削工作,钻头有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。 图 1.14 标准麻花钻的结构

  41. 2)麻花钻的主要几何参数 • 螺旋角β——钻头的外缘表面与螺旋槽的交线为螺旋线,该外缘螺旋线展开成直线后与钻头轴线的夹角为钻头的螺旋角,用β 表示钻头。由于螺旋槽上各点的导程相同,因而麻花钻主切削刃上不同半径处的螺旋角不同,即从外缘到钻心逐渐减小。 • 顶角 2φ与主偏角kr——钻头的顶角为两主切削刃在与其平行的平面上的投影之间的夹角,标准麻花钻的顶角 2φ一般为 118° • 主偏角kr ——是主切削刃在基面内的投影与进给方向之间的夹角。 • 横刃斜角——横刃是两个主后刀面的交线,如图1.14所示,在端面投影上,横刃与主切削刃之间的夹角为横刃斜角,它是刃磨后刀面时形成的。标准高速钢麻花钻的横刃斜角。

  42. 2.扩孔钻 • 扩孔钻是对工件已有孔进行再加工,以扩大孔径和提高加工质量的加工工具。扩孔钻的刀齿一般有3~4个,故导向性好,切削平稳;由于扩孔余量较小,容屑槽较浅,刀体强度和刚性较好;扩孔钻没有横刃,改善了切削条件。因此,大大提高了切削效率和加工质量。一般加工精度可达IT10~IT11,表面粗糙度Ra可达6.3~3.2μm。

  43. 扩孔钻的主要类型有高速钢整体式(图1.16a)、和镶齿套式(图1.16b)及硬质合金可转位式(图1.16c)等。整体式扩孔钻的扩孔范围为Φ10~Φ32mm;套式扩孔钻的扩孔范围为中Φ25~80 mm。 图 1.16 扩孔钻

  44. 3.锪钻 • 锪钻用于在孔的端面上加工各种沉头孔或凸台表面,如图1.17所示。锪钻上的定位导柱,是用来保证被锪孔或端面与原来孔的同轴度或垂直度。 (a)带导柱平底锪钻 (b)锥面锪钻 (c)端面锪钻 图 1.17 锪钻的类型

  45. 4.铰刀 • 铰刀是孔的精加工刀具,也可用于高精度孔的半精加工。由于加工余量小,齿数多,加工精度可达IT6~IT8,表面粗糙度Ra可达1.6~0.2μm。 • 根据使用方式,铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种,图1.18是几种常见的铰刀。机用铰刀可分为带柄的和套式的,一般加工直径为Φ1~20mm用直柄,加工直径为Φ10~32mm用锥柄。手用铰刀柄部为直柄,工作部分较长,导向作用较好。手用铰刀的加工直径范围一般为Φ1~50mm。铰刀形式有直槽式和螺旋槽式两种。根据加工类型铰刀可分为圆形铰刀和锥度铰刀。

  46. 铰刀的类型 图 1.18 铰刀

  47. 铰刀的结构 • 铰刀的结构由工作部分、颈部及柄部组成,如图1.19所示。工作部分包括切削部分与校准(修光)部分,切削部分呈锥形,担负主要的切削工作,修光部分用于校准孔径、修光孔壁和导向。 图 1.19 铰刀的结构

  48. 5.镗刀 • 镗刀是一种很常见的扩孔用刀具,在许多机床上都可以用镗刀镗孔,如车床、铣床、镗床以及组合机床等。镗孔的加工精度可达IT6~IT8,表面粗糙度Ra可达6.3~0.8μm。 • 常用于较大直径的孔的粗加工、半精加工和精加工,特别是对于大直径的孔,镗刀几乎是唯一的刀具。 • 镗刀的种类很多,一般可分为单刃镗刀与多刃镗刀两大类。

  49. 1)单刃镗刀 • 单刃镗刀如图1.20所示,只有一个主切削刃,结构简单,制造容易,通用性好,但刚性差。单刃镗刀一般均有尺寸调节装置。在精镗机床上常采用微调镗刀以提高调整精度,如图1.21所示。 图1.20 单刃镗刀 图1.21 微调镗刀 1—刀片 2—镗杆 3—导向键 4—紧固螺钉 5—精调螺母 6—刀块

  50. 2)双刃镗刀 • 双刃镗刀两边都有切削刃,工作时可以消除径向力对镗杆的影响,工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证。 • 镗刀上的两个刀片径向可以调整,因此,可以加工一定尺寸范围的孔。双刃镗刀多采用浮动连接结构,镗刀片插在镗杆的槽中,依靠作用在两个切削刃上的径向力自动平衡其位置,刀片不紧固在刀杆上,可以浮动并自动定心,可消除因镗刀安装误差或镗杆偏摆引起的加工误差。 • 但双刃镗刀不能校正孔的直线度误差和孔的位置偏差。双刃浮动镗应在单刃镗之后进行。

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