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1、6.1 概述概述 6.1.1 孔加工方法及其特点孔加工方法及其特点（1）孔加工所用的刀具的刚性差，容易产生弯曲变形及）孔加工所用的刀具的刚性差，容易产生弯曲变形及振动。振动。（2）刀具的制造误差及磨损将直接影响孔的加工精度。）刀具的制造误差及磨损将直接影响孔的加工精度。（3）孔的加工精度和表面质量都不容易控制。）孔的加工精度和表面质量都不容易控制。 因此，在一般情况下，加工孔比加工同样尺寸、精因此，在一般情况下，加工孔比加工同样尺寸、精度的外圆表面要困难些。当一个零件要求孔与外圆表面度的外圆表面要困难些。当一个零件要求孔与外圆表面必须保持某种确定关系时，一般总是先加工孔，然后再必须保持某种确定
2、关系时，一般总是先加工孔，然后再以孔定位加工外圆表面，这样，就容易达到加工要求。以孔定位加工外圆表面，这样，就容易达到加工要求。 第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具 第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具6.1.2 孔加工刀具的种类与用途孔加工刀具的种类与用途1在实体材料上加工孔用刀具在实体材料上加工孔用刀具 （1）扁钻。如图）扁钻。如图6.1所示，扁钻是使用最早的孔加工刀所示，扁钻是使用最早的孔加工刀具，它有整体式和装配式两种类型。其主要特点是制造具，它有整体式和装配式两种类型。其主要特点是制造简单、刚性好、成本低、易刃磨。但生产效率较低。简单、刚性好、成本低、易刃磨。但生产效率较低。（2）中心
3、钻。如图）中心钻。如图6.2所示，主要用于加工轴类零件的所示，主要用于加工轴类零件的中心孔，可分为无护锥中心钻和带护锥中心钻两种。中心孔，可分为无护锥中心钻和带护锥中心钻两种。（3）麻花钻）麻花钻 是孔加工刀具中应用最为广泛的刀具，是孔加工刀具中应用最为广泛的刀具，特别适合于直径小于特别适合于直径小于30mm的孔的粗加工，生产中也有的孔的粗加工，生产中也有将麻花钻作为扩孔钻使用的。麻花钻可分为高速钢和硬将麻花钻作为扩孔钻使用的。麻花钻可分为高速钢和硬质合金麻花钻。而在钻孔中以高速钢麻花钻为主。质合金麻花钻。而在钻孔中以高速钢麻花钻为主。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具图6.1 扁钻的类型 图
4、6.2 中心钻的类型第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具（4）深孔钻）深孔钻 用来加工深度与直径之比大于用来加工深度与直径之比大于5的孔。刀具的孔。刀具的冷却散热条件差，切削温度高，刀具耐用度较低，刚的冷却散热条件差，切削温度高，刀具耐用度较低，刚度较差，钻孔时容易发生引偏和振动。因此深孔钻在结度较差，钻孔时容易发生引偏和振动。因此深孔钻在结构上必须解决断屑排屑、冷却和导向构上必须解决断屑排屑、冷却和导向3个问题。个问题。2对已有孔加工用刀具对已有孔加工用刀具（1）铰刀）铰刀 是孔的精加工刀具，也可用于半精加工。因是孔的精加工刀具，也可用于半精加工。因铰刀的制造精度高，齿数多，导向性及刚度好，加
5、工余铰刀的制造精度高，齿数多，导向性及刚度好，加工余量小，因此，铰削可获得量小，因此，铰削可获得IT6IT8精度和精度和Ra为为1.60.4的孔。其加工范围一般为中小尺寸未淬硬孔的精加工。的孔。其加工范围一般为中小尺寸未淬硬孔的精加工。（2）镗刀）镗刀 是应用广泛的孔加工刀具。镗孔的加工精度是应用广泛的孔加工刀具。镗孔的加工精度可达可达IT6IT8，Ra可达可达6.30.8 m，它特别适用于分布，它特别适用于分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔系加工。在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔系加工。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具 镗刀可分为单刃镗刀和双刃镗刀。镗刀可分为单刃镗刀和双
6、刃镗刀。 单刃镗刀单刃镗刀 其刀头结构与车刀相似，只有一个主切削其刀头结构与车刀相似，只有一个主切削刃，其结构简单、制造方便、通用性强，但刚度比车刀差刃，其结构简单、制造方便、通用性强，但刚度比车刀差得多。因此，单刃镗刀通常选取较大的主偏角，较小的刀得多。因此，单刃镗刀通常选取较大的主偏角，较小的刀尖圆弧半径，以减少切削时影响工件刚性的径向力。尖圆弧半径，以减少切削时影响工件刚性的径向力。 如图如图6.3所示为不同结构的单刃镗刀。加工小直径孔所示为不同结构的单刃镗刀。加工小直径孔的镗刀通常做成整体式，加工大直径孔的镗刀可做成机夹的镗刀通常做成整体式，加工大直径孔的镗刀可做成机夹式或机夹可转位式
7、。如图式或机夹可转位式。如图6.3（e）所示为微调镗刀，调节）所示为微调镗刀，调节时，先将拉紧螺钉时，先将拉紧螺钉5松开，旋转带刻度的调整螺母松开，旋转带刻度的调整螺母3，使，使镗刀达到要求尺寸，再旋紧拉紧螺钉镗刀达到要求尺寸，再旋紧拉紧螺钉5即可。即可。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具图6.3 单刃镗刀第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具 双刃镗刀双刃镗刀 两刀刃在两个对称位置同时切削，可消除两刀刃在两个对称位置同时切削，可消除由背向力对镗杆的作用而造成的加工误差。其结构比单由背向力对镗杆的作用而造成的加工误差。其结构比单刃镗刀复杂，但生产率高。所以，适用于加工精度要求刃镗刀复杂，但生产率高
8、。所以，适用于加工精度要求较高，生产批量大的场合。可分为定装和浮动镗刀两种较高，生产批量大的场合。可分为定装和浮动镗刀两种 整体定装镗刀（见图整体定装镗刀（见图6.4）直径尺寸不能调节，刀片）直径尺寸不能调节，刀片一端有定位凸肩，供刀片装在镗杆中定位使用，刀片用一端有定位凸肩，供刀片装在镗杆中定位使用，刀片用螺钉或楔块紧固在镗杆中。可调浮动镗刀（见图螺钉或楔块紧固在镗杆中。可调浮动镗刀（见图6.5）的）的直径尺寸可在一定的范围内调节，镗孔时，刀片不紧固直径尺寸可在一定的范围内调节，镗孔时，刀片不紧固在刀杆上，可以浮动并自动定心。刀片位置由两切削刃在刀杆上，可以浮动并自动定心。刀片位置由两切削刃
9、上的切削力平衡，故可消除由于镗杆偏摆及刀片安装所上的切削力平衡，故可消除由于镗杆偏摆及刀片安装所造成的误差。但这种镗刀不能校正孔的直线度误差和孔造成的误差。但这种镗刀不能校正孔的直线度误差和孔的位置偏差。的位置偏差。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具 图6.4 双刃镗刀 图6.5 浮动镗刀第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具（3）扩孔钻。扩孔钻用于扩大工件的孔径，应用于要求）扩孔钻。扩孔钻用于扩大工件的孔径，应用于要求不很高的孔的终加工或铰孔、磨孔前的预加工。不很高的孔的终加工或铰孔、磨孔前的预加工。 如图如图6.6所示，扩孔钻的外形与麻花钻类似，但其齿所示，扩孔钻的外形与麻花钻类似，但其齿数较
10、多（常为数较多（常为34个）。主切削刃不通过中心，无横个）。主切削刃不通过中心，无横刃，钻心直径较大，因此扩孔钻的强度和刚性均比麻花钻刃，钻心直径较大，因此扩孔钻的强度和刚性均比麻花钻要好，可以获得较高的加工质量和生产效率。一般加工精要好，可以获得较高的加工质量和生产效率。一般加工精度可达度可达IT10IT11，表面粗糙度，表面粗糙度Ra值可达值可达6.33.2 m。 常见的结构形式有高速钢整体式、镶齿套式和硬质合常见的结构形式有高速钢整体式、镶齿套式和硬质合金可转位式，分别如图金可转位式，分别如图6.6（a）（）（c）所示。）所示。 第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具图6.6 扩孔钻第六章第
11、六章 孔加工刀具孔加工刀具（4）锪钻。如图）锪钻。如图6.7所示，锪钻用于加工各种沉头孔、孔所示，锪钻用于加工各种沉头孔、孔端锥面、凸台面等。锪钻上的定位导向柱是用来保证被锪端锥面、凸台面等。锪钻上的定位导向柱是用来保证被锪的孔或端面与原来的孔有一定的同轴度和垂直度要求的。的孔或端面与原来的孔有一定的同轴度和垂直度要求的。单件或小批生产时，常把麻花钻修磨成锪钻使用。单件或小批生产时，常把麻花钻修磨成锪钻使用。图6.7 锪钻第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具6.2 麻花钻麻花钻 6.2.1 标准麻花钻的结构标准麻花钻的结构 标准麻花钻的结构如图标准麻花钻的结构如图6.8（a）、（）、（b）所示。
12、）所示。1工作部分工作部分 工作部分可分为切削部分和导向部分。切削部分担负工作部分可分为切削部分和导向部分。切削部分担负着切削工作，由两个前刀面、主后刀面、副后刀面、主切着切削工作，由两个前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃及一个横刃组成。如图削刃、副切削刃及一个横刃组成。如图6.8（c）所示。）所示。（1）前刀面）前刀面 是指麻花钻螺旋槽的表面。是指麻花钻螺旋槽的表面。（2）主后刀面）主后刀面 是指钻孔时与孔底相对的表面。是指钻孔时与孔底相对的表面。（3）副后刀面）副后刀面 是指钻头的棱边，主要起导向作用。是指钻头的棱边，主要起导向作用。（4）主切削刃）主切削刃 是指前刀面与后刀面
13、的交线。是指前刀面与后刀面的交线。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具（5）副切削刃）副切削刃 是指前刀面与后刀面相交的锋刃，用以是指前刀面与后刀面相交的锋刃，用以最终形成孔的表面并起修光作用。最终形成孔的表面并起修光作用。（6）横刃）横刃 是指切削部分的两个后刀面相交形成的交是指切削部分的两个后刀面相交形成的交线，它位于钻头的最前端。线，它位于钻头的最前端。 导向部分在钻孔时起导向作用，也是切削部分的后备导向部分在钻孔时起导向作用，也是切削部分的后备部分。为减少导向部分与孔壁的摩擦，其外径磨有倒锥。部分。为减少导向部分与孔壁的摩擦，其外径磨有倒锥。 钻心直径取为（钻心直径取为（0.1250.1
14、5）d0，为了增加钻头强，为了增加钻头强度和刚度，将钻心做成正锥体，如图度和刚度，将钻心做成正锥体，如图6.8（d）所示。）所示。2柄部柄部 柄部用于夹持钻头和传递扭矩，有莫氏圆锥柄和圆柱柄部用于夹持钻头和传递扭矩，有莫氏圆锥柄和圆柱柄两种。柄两种。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具图6.8 麻花钻的结构第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具6.2.2 标准麻花钻的几何参数标准麻花钻的几何参数1度量麻花钻几何角度的参考面度量麻花钻几何角度的参考面 参考面有基面参考面有基面Pr、切削平面切削平面Ps和正交平面和正交平面Po。基面。基面是指通过切削刃某选定点并通过钻头轴线的平面；切削平是指通过切削刃某
15、选定点并通过钻头轴线的平面；切削平面是指由切削刃及某选定点的切削速度方向所确定的平面是指由切削刃及某选定点的切削速度方向所确定的平面；正交平面则是指与以上二平面同时垂直的平面，如图面；正交平面则是指与以上二平面同时垂直的平面，如图6.9所示。为了确定钻头的刃磨角度，还规定了所示。为了确定钻头的刃磨角度，还规定了3个测量平个测量平面，如图面，如图6.10所示。所示。（1）端平面）端平面Pt。端平面是指与钻头轴线垂直的平面。端平面是指与钻头轴线垂直的平面。（2）中剖面）中剖面Pc。中剖面是指过钻头轴线与两主切削刃平。中剖面是指过钻头轴线与两主切削刃平行的平面。行的平面。第六章第六章 孔加工刀具孔加
16、工刀具图6.9 麻花钻标注角度参考系（切削刃上各点基面的变化）（3）柱剖面）柱剖面Pz。柱剖面是指过主切削刃上某选定点，。柱剖面是指过主切削刃上某选定点，其轴线与钻头轴线重合的圆柱面。其轴线与钻头轴线重合的圆柱面。第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具图6.10 度量麻花钻几何角度的参考面第六章第六章 孔加工刀具孔加工刀具2主切削刃几何角度主切削刃几何角度 麻花钻的几何角度如图麻花钻的几何角度如图6.11所示。所示。（1）螺旋角）螺旋角 是指钻头棱边展开成直线与钻头轴线的是指钻头棱边展开成直线与钻头轴线的夹角。标准麻花钻夹角。标准麻花钻 =2532。主切削刃上某点。主切削刃上某点x的的螺旋角可由下式计算：螺旋角可由下式计算： tan x=（rx/r）tan （6-1）（2）顶角）顶角2 是指钻头两主切削刃在中剖面内投影的是指钻头两主切削刃在中剖面内投影的夹角。标准麻花钻顶角夹角。标准麻花钻顶角2 =118。（3）端面刃倾角）端面刃倾角 tx 钻头刃倾角常在端平面内表示，钻头刃倾角常在端平面内表示，即端面刃倾角即端面刃倾角 tx。sin tx=r/rx （6-2）（4）主偏角）主偏角 rx。
