1、第一节 孔加工种类、钻削概述第二节 钻孔刀具与钻削原理第三节 扩孔、铰孔及刀具第四节 镗削加工与镗刀、孔加工复合刀具在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀具统称为孔加工刀具，钻在工件实体材料上钻孔或扩大已有孔的刀具统称为孔加工刀具，钻孔直径一般小于孔直径一般小于80mm。机械加工中的孔加工刀具分为两类：一类。机械加工中的孔加工刀具分为两类：一类是在实体工件上加工出孔的刀具，如扁钻、麻花钻、中心钻及深孔是在实体工件上加工出孔的刀具，如扁钻、麻花钻、中心钻及深孔钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的工具，如：扩孔钻、钻等；另一类是对工件上已有孔进行再加工的工具，如：扩孔钻、锪钻、铰刀、镗刀及圆拉刀
2、等。锪钻、铰刀、镗刀及圆拉刀等。 一、孔加工刀具的种类一、孔加工刀具的种类1.扁钻扁钻 使用最早，结构简单，刚度好，成本低，刃磨方便，但切削使用最早，结构简单，刚度好，成本低，刃磨方便，但切削和排屑性能较差，适于微孔和大孔。有整体式和装配式两种，前者和排屑性能较差，适于微孔和大孔。有整体式和装配式两种，前者用于较小直径孔的加工，后者适于较大直径的加工。用于较小直径孔的加工，后者适于较大直径的加工。第一节第一节 孔加工种类、钻削概述孔加工种类、钻削概述 2. 麻花钻麻花钻 应用广泛，结构适应性强，特别适合直径小应用广泛，结构适应性强，特别适合直径小于于30mm的孔的粗加工。的孔的粗加工。 3.中
3、心钻中心钻 无护锥中心钻和带护锥中心钻，主要用于加无护锥中心钻和带护锥中心钻，主要用于加工轴类零件中心孔。工轴类零件中心孔。 4.深孔钻深孔钻 常用的有外排屑深孔钻常用的有外排屑深孔钻 、内排屑深孔钻、内排屑深孔钻 、喷、喷吸钻、套料钻。吸钻、套料钻。 5.扩孔钻扩孔钻 常见形式有高速钢整体式、镶齿套式和硬质常见形式有高速钢整体式、镶齿套式和硬质合金可转位式。既可以用作孔的最终加工，也可以作为合金可转位式。既可以用作孔的最终加工，也可以作为铰孔或磨孔的预加工。铰孔或磨孔的预加工。 6.铰刀铰刀 对中小尺寸孔的半精加工和精加工的常用刀具，对中小尺寸孔的半精加工和精加工的常用刀具，可以加工柱形孔及
4、锥孔。可以加工柱形孔及锥孔。 7.镗刀镗刀 用于较大直径的通孔和不通孔的粗加工、半精用于较大直径的通孔和不通孔的粗加工、半精加工和精加工加工和精加工般分为单刃镗刀和双刃镗刀。般分为单刃镗刀和双刃镗刀。 8. 锪钻 加工各种沉头座孔和锪平端面 1）带导柱平底锪钻：适于加工六角头螺栓、带垫圈的六角螺母、圆柱头螺钉的圆柱形沉头孔。 2）带导柱锥面锪钻：可以对孔的锥面进行加工。 3）不带导柱锥面锪钻：适于加工锥角为60、90、120的沉头螺钉的沉头孔。 4）端面锪钻：端面有切削齿，以刀杆导向，主要用于加工孔的内端面。 9.圆拉刀 高效率孔加工刀具，在大批量生产中用于对预有孔的半精、精加工 。孔加工刀具
5、孔加工刀具加工孔径范围加工孔径范围(mm)尺寸精度尺寸精度表面粗糙度表面粗糙度扁钻扁钻38麻花钻麻花钻5扩孔钻扩孔钻10 100IT10IT9Ra6.33.2锪钻锪钻Ra1.60.4铰刀铰刀80IT7IT6Ra6.30.4圆拉刀圆拉刀IT8IT7Ra0.80.1 钻削加工是在钻床上加工孔的工艺方法。主要用来加工外形复杂、没有对称回转轴线的孔及直径不大、精度不太高的孔，如连杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔和孔系；也可以通过钻孔扩孔铰孔的工艺手段加工精度要求较高的孔；利用夹具还可加工要求一定相互位置精度的孔系。钻床还可进行攻螺纹、锪孔和锪端面等工作。三、钻削工艺特点 1、钻头或工件的旋转运动为主
6、运动，钻头的轴向运动为进给运动。 2、属于内表面加工，切屑难以排出，所以在钻头上开出螺旋槽，但导致钻头本身强度及刚度都比较差。切削温度高，所以加工时需浇注切削液。 3、横刃的存在，使钻孔时定心性差，加工表面质量差，生产效率低。冷却、排屑和导向定心冷却、排屑和导向定心是三大突出而又必须重点解决的问题。四、钻削用量及选择 1、钻削用量 （1）背吃刀量 (a p) 指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，也可以理解为是一次走刀所能切下的金属层厚度，a pd/2。 （2）钻削时的进给量 (f ) 指主轴每转一转钻头对工件沿主轴轴线相对移动量，单位是mmr。 （3）钻削时的切削速度(vc) 指钻孔时钻头
7、直径上任一点的线速度。可由下式计算：2、钻削用量的选择 钻孔时，由于切削深度已由钻头直径所定，所以只需选择切削速度和进给量。对钻孔生产率的影响，切削速度vc和进给量f是相同的；对钻头寿命的影响，切削速度vc比进给量f大；对孔的粗糙度的影响，进给量f比切削速度vc大。 综合以上的影响因素，钻孔时选择切削用量的基本原则是：在允许范围内，尽量先选较大的进给量f，当f受到表面粗糙度和钻头刚度的限制时，再考虑较大的切削速度vc。 1）背吃刀量的选择 直径小于30mm的孔一次钻出；直径为3080mm的孔可分为两次钻削，先用(0.50.7) d (d为要求的孔径)的钻头钻底孔，然后用直径为d的钻头将孔扩大。
8、 2）进给量的选择 高速钢标准麻花钻的进给量可参考有关手册选取。孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求较小时，应取较小的进给量；钻孔较深、钻头较长、刚度和强度较差时，也应取较小的进给量。 3）钻削速度的选择 当钻头的直径和进给量确定后，钻削速度应按钻头的寿命选取合理的数值，一般根据经验选取，也可查阅有关手册。孔深较大时，应取较小的切削速度。五、钻床种类 1、台式钻床（台钻）、台式钻床（台钻） 台式钻床，是一种小型钻床，一般用来钻直径13mm以下的孔，但由于它的最低转速较高（一般不低于400r/min），不适于锪孔、铰孔、攻螺纹，主要用于加工小型工件上的各种小孔。它在仪表制造、钳工和装配中用得较多。
9、其规格指所钻孔的最大直径，常用6mm和12mm等几种规格。2、立式钻床（立式台钻、立钻） 立式钻床是钻床中应用较广的一种，其特点为主轴轴线垂直布置，而且其位置是固定的。加工时，为使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合，必须调整工件位置。它的结构较完善，刚性好，功率较大，又可实现机动进给，可获得较高的生产效率和加工精度。主轴转速和机动进给量变动范围较大，可以适应不同材料的钻孔、扩孔、锪孔、铰孔及攻螺纹等多种工作。其规格有25mm、35mm、40mm、50mm 等几种。3、摇臂钻床 由于大而重的工件移动费力，找正困难，加工时希望工件固定，主轴可调整坐标位置，因而产生了摇臂钻床。 摇臂钻床主轴变速箱
10、能沿摇臂左右移动，摇臂又能回转360，摇臂钻床的工作范围很大。摇臂的位置由电动涨闸锁紧在立柱上，主轴变速箱可用电动锁紧装置固定在摇臂上。工件不太大时，可将工件放在工作台上加工；如工件很大，则可直接将工件放在底座上加工。摇臂钻床除了用于钻孔外，还能扩孔、锪平面、锪孔、铰孔、镗孔、套切大圆孔和攻螺纹等。小结工作部分工作部分 由导向部分和切削部分组成。由导向部分和切削部分组成。 导向部分导向部分 钻头螺旋槽部分，径向尺寸决定了钻头直径钻头螺旋槽部分，径向尺寸决定了钻头直径do，直径向尾，直径向尾部方制造成倒锥，前大后小，倒锥量为部方制造成倒锥，前大后小，倒锥量为0.05/1000.12/100，螺旋
11、槽是排，螺旋槽是排屑通道，两条棱边起导向作用，两条螺旋形刃瓣中间由钻芯相连，以保屑通道，两条棱边起导向作用，两条螺旋形刃瓣中间由钻芯相连，以保持刃瓣连接强度，钻芯直径持刃瓣连接强度，钻芯直径de=0.125do0.15do，并从切削部分到尾部，并从切削部分到尾部方向制成正锥（前小后大），导向部分也是钻头的备磨部分。方向制成正锥（前小后大），导向部分也是钻头的备磨部分。 第二节第二节 钻孔刀具与钻削原理钻孔刀具与钻削原理 一、麻花钻的结构组成及几何参数一、麻花钻的结构组成及几何参数1.麻花钻的结构组成麻花钻的结构组成麻花钻由柄部、颈部和工件部分所组成麻花钻由柄部、颈部和工件部分所组成柄部柄部 用
12、以装夹并传递钻削力和扭矩。钻头直径小于用以装夹并传递钻削力和扭矩。钻头直径小于13mm时，通常采时，通常采用圆柱柄；钻头直径在用圆柱柄；钻头直径在12mm以上时采用圆锥柄；扁尾是为防止钻柄以上时采用圆锥柄；扁尾是为防止钻柄打滑和供斜铁将锥柄从钻套中取出。打滑和供斜铁将锥柄从钻套中取出。颈部颈部 用来连接柄部和工作部，并供磨外径时砂轮退刀和打钻头标记。用来连接柄部和工作部，并供磨外径时砂轮退刀和打钻头标记。 切削部分切削部分 由两个螺旋形前刀面，两个经刃磨获得的后刀面、由两个螺旋形前刀面，两个经刃磨获得的后刀面、两个圆柱形的副后刀面（棱边）组成。前刀面与后刀面的交线形两个圆柱形的副后刀面（棱边）
13、组成。前刀面与后刀面的交线形成形成横刃。成形成横刃。2.麻花钻切削部分的组成麻花钻切削部分的组成（1）前刀面）前刀面（2）后刀面）后刀面（3）副后刀面）副后刀面（4）主切削刃）主切削刃（5）副切削刃）副切削刃（6）横刃）横刃3.麻花钻切削部分的结构参数和几何角度麻花钻切削部分的结构参数和几何角度（1）坐标平面）坐标平面1）基面）基面Pr：过主切削刃上选定点且包含钻头轴线在内的平面过主切削刃上选定点且包含钻头轴线在内的平面2）切削平面）切削平面Ps：过主切削刃上选定点且与主切削刃相切并垂直于过主切削刃上选定点且与主切削刃相切并垂直于基面的平面基面的平面 （2）钻头的结构参数和几何角度）钻头的结构
14、参数和几何角度 1）螺旋角）螺旋角 钻头螺旋槽上最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线钻头螺旋槽上最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角称为螺旋角之间的夹角称为螺旋角。设螺旋导程为。设螺旋导程为p，钻头半径为，钻头半径为R，则：，则： tan=2R/p 切削刃上任一点切削刃上任一点x的半径为的半径为rx，螺旋角，螺旋角x值为：值为： tanx2rx/prx/Rtan 螺旋角实际上就是钻头的进给前角。钻头不同直径处的螺旋角实际上就是钻头的进给前角。钻头不同直径处的螺旋角不同，越近钻头中心螺旋角越小。螺旋角不仅影螺旋角不同，越近钻头中心螺旋角越小。螺旋角不仅影响排屑，而且影响切削刃强度，故标
15、准麻花钻的螺旋角响排屑，而且影响切削刃强度，故标准麻花钻的螺旋角=1830，大直径取大值。螺旋槽方向一般为右旋。，大直径取大值。螺旋槽方向一般为右旋。 2）直径直径d 钻头两刃带间的垂直距离。为减小摩擦，直钻头两刃带间的垂直距离。为减小摩擦，直径做成向钻柄方向的倒锥，相当于副偏角。径做成向钻柄方向的倒锥，相当于副偏角。 3）钻心直径）钻心直径d0 钻心与两螺旋槽底相切圆的直径。为提钻心与两螺旋槽底相切圆的直径。为提高钻头的刚性与强度，钻心直径制成向钻柄方向逐渐增高钻头的刚性与强度，钻心直径制成向钻柄方向逐渐增大的正锥。大的正锥。 4)顶角（锋角）顶角（锋角）2 与主偏角与主偏角rx 钻头两条主
16、切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称钻头两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称顶角。标准麻花钻取顶角。标准麻花钻取2=118。 主偏角主偏角rx 是主切削刃选定点的切线在基面投影与进给是主切削刃选定点的切线在基面投影与进给方向的夹角。由于各点基面不同，各点处的主偏角也就方向的夹角。由于各点基面不同，各点处的主偏角也就不同。不同。 5）前角）前角ox 主切削刃上选定点的前角是在该点的正交平面内测量。主切削刃上选定点的前角是在该点的正交平面内测量。 麻花钻主切削刃上各点前角越接进钻头外圆，前角越大，麻花钻主切削刃上各点前角越接进钻头外圆，前角越大，约为约为30，越接近钻头中心，前角越小，靠
17、近横刃处约，越接近钻头中心，前角越小，靠近横刃处约为为-30。 6）后角）后角f 在假定工作平面内测量的后刀面与切削平面间夹角在假定工作平面内测量的后刀面与切削平面间夹角 f 沿主切削刃也是变化的（愈靠近中心愈大）。通常给定沿主切削刃也是变化的（愈靠近中心愈大）。通常给定的后角值，一般指外缘处的名义后角的后角值，一般指外缘处的名义后角f（约（约814）。）。 7）副刃后角）副刃后角o o =0，因为副后刀面（窄梭边）是钻头外柱面的，因为副后刀面（窄梭边）是钻头外柱面的一部分。一部分。 8）横刃角度）横刃角度 包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角。包括横刃斜角、横刃前角和横刃后角。 横刃斜角横刃斜角
18、：在端面投影中横刃与主切削刃间的夹角。：在端面投影中横刃与主切削刃间的夹角。当麻花钻后刀面磨成后，当麻花钻后刀面磨成后，自然形成。后角大时，自然形成。后角大时，减减小，横刃长度增大。因此，刃磨麻花钻时，可以通过小，横刃长度增大。因此，刃磨麻花钻时，可以通过观察横刃斜角的大小来判断后角磨得是否合适，一般观察横刃斜角的大小来判断后角磨得是否合适，一般=5055。4.麻花钻的缺陷与修磨麻花钻的缺陷与修磨 1）标准麻花钻的缺陷）标准麻花钻的缺陷 主切削刃上各点前角数值变化很大，因而影响钻孔精度与钻头耐用度。 大直径钻头主切削刃较长，各点切削速度不等，钻钢件时切屑宽，卷不紧，占空间大，排屑与冷却均不顺利
19、。 横刃太长，横刃处前角是较大的负值，所以钻芯处切削条件很差，轴向抗力大。 棱边处副后角为零度，该点切削速度最高，与孔壁摩擦剧烈，前角较大，刀尖角较小，刀齿薄弱，散热条件差，磨损很严重。 不能适应不同的工件材料，通用性差。2）麻花钻的修磨）麻花钻的修磨 修磨出过渡刃 在钻头转角处磨出过渡刃，使钻头具有双重顶角。适用于较大直径钻头和对铸件钻孔。 修磨横刃 增大钻尖部分前角，缩短横刃长度，有利于定心和减小轴向力。 修磨分屑槽 在后刀面上交错磨出分屑槽，使切屑分割成窄条，便于切屑的卷曲、排出和切削液的注入。主要适用于中等以上直径钻头钻削钢件。 修磨刃带 减小刃带宽度，磨出副后角，减小摩擦。二、其它钻
20、头二、其它钻头一）群钻一）群钻（1） 结构特点结构特点 先磨两条外刃（先磨两条外刃（AB），然后在两个后刀面上分），然后在两个后刀面上分别磨出对称的半径为别磨出对称的半径为R的月牙形圆弧刃（的月牙形圆弧刃（BC），最后修磨横刃，），最后修磨横刃，使之变短、变低、变尖，以形成内直刃（使之变短、变低、变尖，以形成内直刃（CD）和一条窄横刃）和一条窄横刃DO，对较大直径钻头在一边外刃上可再磨出分屑槽。其特点可，对较大直径钻头在一边外刃上可再磨出分屑槽。其特点可概括为四句话：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，一侧外刃概括为四句话：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，一侧外刃再开槽，横刃磨低窄又尖。再开槽，横
21、刃磨低窄又尖。（2）群钻优点分析）群钻优点分析1） 磨了内凹弧槽，增大了该段切削刃处的前角，改善了小前磨了内凹弧槽，增大了该段切削刃处的前角，改善了小前角刃段的切削性能角刃段的切削性能2）磨出了内凹槽起到了良好的分屑作用；群钻在外直刃上刃磨）磨出了内凹槽起到了良好的分屑作用；群钻在外直刃上刃磨出月牙槽，从而使分屑更细，排屑更流畅出月牙槽，从而使分屑更细，排屑更流畅。3）内弧槽起到了良好的定心，导向作用。）内弧槽起到了良好的定心，导向作用。4）横刃磨短仅为原来的）横刃磨短仅为原来的1/71/5，轴向力大大减小；横刃一部分磨，轴向力大大减小；横刃一部分磨成了内直刃，修磨了横刃前刀面，使得横刃处前角
22、有所增加，改善成了内直刃，修磨了横刃前刀面，使得横刃处前角有所增加，改善了横刃处切削条件。由于切削阻力小，定心准、稳，所以特别适合了横刃处切削条件。由于切削阻力小，定心准、稳，所以特别适合在手电钻上使用。在手电钻上使用。 二）深孔钻二）深孔钻1.深孔加工的特点深孔加工的特点深孔指孔的深径比在深孔指孔的深径比在5倍以上的孔。倍以上的孔。（1）易偏斜和振动）易偏斜和振动（2）不便排屑）不便排屑（3）散热不良）散热不良对深径比为对深径比为520的普通深孔，可在车床或钻床上用加长麻花钻加工；的普通深孔，可在车床或钻床上用加长麻花钻加工；深径比深径比20，要在深孔钻床上用深孔钻加工；要求较高且直径较大的
23、，要在深孔钻床上用深孔钻加工；要求较高且直径较大的深孔，可以在深孔镗床上加工。深孔，可以在深孔镗床上加工。2.枪钻枪钻1)结构及原理结构及原理枪钻属于小直径深孔钻。它的切削部分用高速钢或硬质合金，工作枪钻属于小直径深孔钻。它的切削部分用高速钢或硬质合金，工作部分用无缝钢管压制成形。工作时工件旋转，钻头进给，一定压力部分用无缝钢管压制成形。工作时工件旋转，钻头进给，一定压力的切削液从钻杆尾端注入，经冷却切削区后沿钻杆凹槽将切屑冲出，的切削液从钻杆尾端注入，经冷却切削区后沿钻杆凹槽将切屑冲出，也称外排屑。排出的切削液经过过滤、冷却后再流回液箱，可循环也称外排屑。排出的切削液经过过滤、冷却后再流回液
24、箱，可循环使用。使用。2)结构特点结构特点（1）只有一侧切削刃，以孔壁作导向）只有一侧切削刃，以孔壁作导向（2）前刀面不与钻头同轴，在钻心留有心柱。）前刀面不与钻头同轴，在钻心留有心柱。（3）采取措施减小摩擦）采取措施减小摩擦3)枪钻的优缺点枪钻的优缺点结构简单，制造方便；结构简单，制造方便；强度和刚度差，受力不均匀，排屑易划伤加工表面。强度和刚度差，受力不均匀，排屑易划伤加工表面。枪钻加工直径为枪钻加工直径为220 mm、长径比达到、长径比达到100的中等精度的小深孔甚的中等精度的小深孔甚为有效。为有效。 3.喷吸钻喷吸钻 1）原理 将压力切削液从刀体外压入切削区并用喷吸法进行内排屑，刀齿交
25、错排列有利于分屑。切削液从进液口流入连接套，其中三分之一从内管四周月牙形喷嘴喷入内管。由于牙槽缝隙很窄，切削液喷出时产生的喷射效应能使内管里形成负压区。另三分之二切削液经内管与外管之间流入切削区，连同切屑被负压吸入内管中，迅速向后排出，增强了排屑效果。2）应用 喷吸钻附加一套液压系统与连接套，可在车床、钻床、镗床上使用。适用于中等直径的深孔加工，钻孔的效率较高。三）硬质合金麻花钻 硬质合金钻有整体式、镶片式和可转位式。 小直径的硬质合金钻做成整体的；大直径硬质合金钻都做成镶片结构。刀片用YG8，刀体用9CrSi，也可重磨几次。 加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢及印制线路板等复合压层材料均宜
26、选有硬质合金钻头。 镶片硬质合金钻钻心较粗，d0=(0.250.3)d，导向部分缩短；加宽容屑槽；增大倒锥量；制成双螺旋角，以加强钻体强度与刚性，减少振动，便于排屑，防止刀片崩裂。小结 麻花钻的结构组成、几何参数、缺陷与修磨 群钻特点 深孔钻种类及特点作业 一、扩孔的概念一、扩孔的概念 扩孔是用扩孔钻对工件上已有孔进行扩大加工扩孔是用扩孔钻对工件上已有孔进行扩大加工 特点：（特点：（1）背吃刀量）背吃刀量a p减小，切削阻力小，切削条件改减小，切削阻力小，切削条件改善；善； （2）避免了横刃切削所引起的不良影响；）避免了横刃切削所引起的不良影响； （3）产生切屑体积小，排屑容易。）产生切屑体积
27、小，排屑容易。 二、扩孔钻二、扩孔钻 特点：（特点：（1）中心不切削，没有横刃，切削刃只做成靠边）中心不切削，没有横刃，切削刃只做成靠边缘的一段；缘的一段； （2）因扩孔产生切屑体积小，不需大容屑槽，可以加粗）因扩孔产生切屑体积小，不需大容屑槽，可以加粗钻芯，提高刚度，使切削平稳；钻芯，提高刚度，使切削平稳； （3）容屑槽较小，刀齿较多，增强导向作用。一般整体）容屑槽较小，刀齿较多，增强导向作用。一般整体式扩孔钻有式扩孔钻有34齿。齿。 （4）背吃刀量较小，切削角度可取较大值，使切削省力。）背吃刀量较小，切削角度可取较大值，使切削省力。 常见扩孔钻有高速钢整体式、镶齿套式常见扩孔钻有高速钢整体
28、式、镶齿套式和硬质合金可转位式。小批量生产时，和硬质合金可转位式。小批量生产时，常用麻花钻改制；对于大直径的扩孔钻，常用麻花钻改制；对于大直径的扩孔钻，常用机夹可转位式。常用机夹可转位式。 扩孔时的进给量为钻孔的扩孔时的进给量为钻孔的1.52倍，切削倍，切削速度比钻孔时大为降低，高速钢扩孔钻速度比钻孔时大为降低，高速钢扩孔钻速度一般控制在速度一般控制在10m/min，硬质合金扩，硬质合金扩孔钻常用低速孔钻常用低速20m/min。三、锪孔三、锪孔 锪钻分柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻三种，分别用锪钻分柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻三种，分别用于锪圆柱沉头孔于锪圆柱沉头孔 、锪锥形沉头孔、锪孔口和凸台
29、平面。、锪锥形沉头孔、锪孔口和凸台平面。 锪孔工作时的注意事项：锪孔工作时的注意事项： （1）避免刀具振动，保证锪钻具有一定的刚度，即当）避免刀具振动，保证锪钻具有一定的刚度，即当用麻花钻改制成锪钻时，要使刀杆尽量的短。用麻花钻改制成锪钻时，要使刀杆尽量的短。 （2）防止产生扎刀现象，适当减小锪钻的后角和外缘）防止产生扎刀现象，适当减小锪钻的后角和外缘处的前角。处的前角。 （3）切削速度要低于钻孔时的速度，精锪时甚至可利）切削速度要低于钻孔时的速度，精锪时甚至可利用停车后的钻轴惯性来进行。用停车后的钻轴惯性来进行。 （4）锪钻钢件时，要对导柱和切削表面进行润滑。）锪钻钢件时，要对导柱和切削表面
30、进行润滑。 （5）注意安全生产，确保刀杆和工件装夹可靠。）注意安全生产，确保刀杆和工件装夹可靠。四、铰孔四、铰孔 铰刀用于中小直径孔的半精工与精加工，常用于钻孔或扩孔工铰刀用于中小直径孔的半精工与精加工，常用于钻孔或扩孔工序之后。因铰削加工余量小，铰刀齿数多，铰刀刚性和导向性序之后。因铰削加工余量小，铰刀齿数多，铰刀刚性和导向性好，故工作平稳，加工精度可达好，故工作平稳，加工精度可达IT7IT5，表面粗糙度，表面粗糙度Ra达达1.6m0.4m。铰刀可以在钻床、镗床、车床、组合机床、。铰刀可以在钻床、镗床、车床、组合机床、数控机床、加工中心等多种机床上使用，也可以手工铰削。数控机床、加工中心等多
31、种机床上使用，也可以手工铰削。（一）铰刀的种类与结构（一）铰刀的种类与结构1.种类种类2.高速钢圆柱铰刀的结构组成高速钢圆柱铰刀的结构组成由工作部分、颈部、柄部组成。由工作部分、颈部、柄部组成。工作部分包括引导锥、切削部分和校准部分。切削部分为锥形，工作部分包括引导锥、切削部分和校准部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作。校准部分由圆柱和倒锥组成，以减小与孔壁担负主要切削工作。校准部分由圆柱和倒锥组成，以减小与孔壁的摩擦和减小孔径扩张，同时校正孔径、修光孔壁和导向。手用的摩擦和减小孔径扩张，同时校正孔径、修光孔壁和导向。手用铰刀修光部分较长，以增强导向作用。铰刀修光部分较长，以增强导向作用。分
32、类方式分类方式类型类型特点与用途特点与用途按使用方式手用铰刀机用铰刀由机床引导方向，导向性好，工作尺寸短。手用铰刀柄部为圆柱形，尾部制成方头，便于握持。机用铰刀按加工孔的形状圆柱铰刀圆锥铰刀通常是两把刀组成一套，粗铰刀上有分屑槽。圆锥铰刀按铰刀的结构整体式铰刀整体式多用于中小直径孔的加工，组合式多用于较大孔的铰削。组合式铰刀按铰刀直径的调整方式可调整铰刀可调整铰刀的直径可调（包括可涨式），不可调铰刀直径是固定不变的，通常所用铰刀均为直径不可调的。不可调整铰刀按刀具材料高速钢铰刀整体式一般用高速钢制造，小孔铰刀可用硬质合金，采用镶焊式结构。碳素工具钢或合金工具钢铰刀一般用来制造手用铰刀。硬质合金
33、铰刀工具钢铰刀（二）圆柱铰刀工作部分的结构要素（二）圆柱铰刀工作部分的结构要素1.铰刀直径公差的确定：指校准部分的公差。由于切削振动，刀齿的径铰刀直径公差的确定：指校准部分的公差。由于切削振动，刀齿的径向圆跳动，安装偏差或积屑瘤，直径产生向圆跳动，安装偏差或积屑瘤，直径产生“扩张扩张”；或因工件弹性变形、；或因工件弹性变形、热变形而产生热变形而产生“收缩收缩”。一般扩张量或收缩量为。一般扩张量或收缩量为0.003-0.02mm，最好通，最好通过试铰来确定。过试铰来确定。2.铰刀齿数及分布铰刀齿数及分布 齿数成偶数对称分布且通过中心，一般为齿数成偶数对称分布且通过中心，一般为4-12个。加工塑性
34、材料取较少个。加工塑性材料取较少齿数，脆性材料取较多齿数。齿数，脆性材料取较多齿数。3.齿槽齿槽（1）方向：直槽，螺旋槽。直槽生产中常用，螺旋槽切削平稳，用于）方向：直槽，螺旋槽。直槽生产中常用，螺旋槽切削平稳，用于铰削深孔或带断续表面的孔。右螺旋适用于盲孔，左螺旋适用于通孔。铰削深孔或带断续表面的孔。右螺旋适用于盲孔，左螺旋适用于通孔。（2）形式：直线，圆弧，折线。高速钢铰刀用直线或圆弧齿背，硬质）形式：直线，圆弧，折线。高速钢铰刀用直线或圆弧齿背，硬质合金铰刀多采用折线齿背。铰刀直径小于合金铰刀多采用折线齿背。铰刀直径小于20mm时，采用直线齿背；大时，采用直线齿背；大于于20mm时，一般
35、采用圆弧齿背。时，一般采用圆弧齿背。4.切削部分的几何参数切削部分的几何参数（1）主偏角：可以看成是切削部分半锥角。过大使切削部分长度过）主偏角：可以看成是切削部分半锥角。过大使切削部分长度过短，进给力增大定位精度差；过小使切削宽度加大，不利于排屑。短，进给力增大定位精度差；过小使切削宽度加大，不利于排屑。（2）前角：一般取）前角：一般取05（3）后角和刃带：一般取）后角和刃带：一般取58，在校准部分磨出，在校准部分磨出0.050.3mm刃刃带，可以提高寿命，保证良好的导向和修光作用。带，可以提高寿命，保证良好的导向和修光作用。（4）刃倾角：一般铰刀没有刃倾角。铰削塑性材料时，磨出）刃倾角：一
36、般铰刀没有刃倾角。铰削塑性材料时，磨出1520轴向刃倾角，使切削平稳。轴向刃倾角，使切削平稳。（三）铰削特点（三）铰削特点（1）铰孔余量小）铰孔余量小 铰孔余量小，为防止铰刀轴线与主轴轴线相互偏斜引起孔轴线歪斜、铰孔余量小，为防止铰刀轴线与主轴轴线相互偏斜引起孔轴线歪斜、孔径扩大，故铰刀与机床主轴之间常采用浮动连接。孔径扩大，故铰刀与机床主轴之间常采用浮动连接。（2）切削速度低）切削速度低 比钻孔和扩孔的切削速度低得多，以避免积屑瘤的产生和减少切削热。比钻孔和扩孔的切削速度低得多，以避免积屑瘤的产生和减少切削热。 （3）适应性差）适应性差 铰刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工一定尺寸和公差等级铰
37、刀属定尺寸刀具，一把铰刀只能加工一定尺寸和公差等级的孔，不宜铰削梯形、短孔、不通孔和断续表面的孔（如花的孔，不宜铰削梯形、短孔、不通孔和断续表面的孔（如花键孔）。键孔）。 （4）需施加切削液）需施加切削液 为减少摩擦、利于排屑、散热，以保证加工质量，就加注切为减少摩擦、利于排屑、散热，以保证加工质量，就加注切削液。一般铰钢件用乳化液；铰铸铁件用煤油。削液。一般铰钢件用乳化液；铰铸铁件用煤油。 与磨孔和镗孔相比，铰孔生产率高，容易保证孔的精度；但与磨孔和镗孔相比，铰孔生产率高，容易保证孔的精度；但铰孔不能校正孔轴线的位置误差，孔的位置精度应由前工序铰孔不能校正孔轴线的位置误差，孔的位置精度应由前
38、工序保证。保证。 铰削过程是非常复杂的切削、极压与摩擦切削、极压与摩擦的过程。（四）铰削用量（四）铰削用量 1.铰削余量铰削余量(2ap) 铰削余量是指上道工序(钻孔或扩孔)完成后留下的直径方向的加工余量。铰削余量过大，会使刀齿切削负荷增大，变形增大，切削热增加，被加工表面呈撕裂状态，致使尺寸精度降低，表面粗糙度值增大，同时加剧铰刀磨损。 铰削余量也不宜太小，否则，上道工序的残留变形难以纠正，原有刀痕不能去除，铰削质量达不到要求。选择铰削余量时，应考虑到孔径大小、材料软硬、尺寸精度、表面粗糙度要求及铰刀类型等诸因素的综合影响。 精铰时的铰削余量一般为0.10.2mm。 2.机铰切削速度（机铰切
39、削速度（vc） 为得到较小的表面粗糙度值，必须避免产生积屑瘤，减少切削热及变形，因而应采取较小的切削速度。用高速钢铰刀铰钢件时，vc48mmin；铰铸铁件时，vc68mmin；铰铜件时，vc812mmin。 3.机铰进给量（机铰进给量（f） 进给量要适当，过大铰刀易磨损，也影响加工质量；过小则很难切下金属材料，形成对材料挤压，使其产生塑性变形和表面硬化，形成刀刃撕去大片切屑，使表面粗糙度增大，并加快铰刀磨损。 机铰钢件及铸铁件时，f0.5lmmr；机铰铜和铝件时，f11.2mmr。（五）铰刀的刃磨与研磨（五）铰刀的刃磨与研磨 铰刀磨损主要发生在后刀面，重磨只重磨后刀面。通常在工具磨床上进行，重
40、磨后应用油石在切削部分和校准部分交界处研磨出0.5-1mm的倒角刀尖。 新铰刀通常留有0.01mm的直径研磨量，使用前需要研磨才能达到要求的铰孔精度。铰刀的研磨可在车床上用铸铁研磨套沿校准部分刃带进行。（六）铰孔时的工作要点 1.装夹要可靠。 2.手铰时，两手用力要平衡、均匀、稳定。 3.铰刀只能顺转。 4.当手铰刀被卡住时，不要猛力扳转绞手，而应及时取出铰刀，清除切屑，检查铰刀后再继续缓慢进给。 5.机铰退刀时，应先退出刀后再停车。 6.机铰时要注意机床主轴、铰刀及待铰孔三者间的同轴度是否符合要求，对高精度孔，必要时应采用浮动铰刀夹头装夹铰刀。 铰刀的种类和结构 铰削特点 铰削用量 铰刀刃磨
41、与研磨 课后习题10、12、14第四节 镗削加工与镗刀、孔加工复合刀具 镗孔是利用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔进行加工的过程。对于直径较大的孔（一般D80mm100mm）内成形面或孔内环形槽等，镗孔是主要的加工方法。 一、镗床 （一）卧式镗床 以常用的卧镗来说明其主要组成部分及各部分的运动关系。卧式镗床主要由床身、前立柱、主轴箱、主轴、平旋盘、工作台、后立柱和尾架等组成。.主轴与平旋盘主轴与平旋盘 主轴可沿本身轴线移动，作轴向进给运动（f1）。其前端的锥孔可安装镗杆或其他刀具。平旋盘装在主轴外层，其上装有径向刀架，刀具可沿导轨作径向进给运动（f2）。.前立柱和主轴箱前立柱和主轴箱 前立柱固定在
42、床身的右端，主轴箱可沿前立柱上的垂直导轨升降，实现其位置调整或使刀架作垂直进给运动（f3）。.工作台工作台 它装在床身的中部，由下滑座、上滑座和回转工作台3层组成。下滑座可沿床身导轨平行于主轴方向作纵向进给运动（f4）；上滑座可沿下滑座上的横向导轨垂直于主轴方向作横向进给运动（f5）；回转工作台还可绕上滑座的环形导轨在水平平面内回转任意角度。.后立柱和尾架后立柱和尾架 后立柱上安装尾架，其作用是支承长镗刀杆，增加镗刀杆刚度。后立柱可沿床身导轨作水平移动，以适应不同镗杆长度。尾架可在后立柱的垂直导轨上与主轴箱同时升降，以便与主轴杆同轴，并镗削不同高度的孔。 卧式镗床的工艺范围非常广泛。 （1）
43、利用装在镗轴上的悬伸刀杆镗刀镗孔； （2） 利用后立柱支承长刀杆镗刀镗削同一轴线上的孔 （3） 利用装在平旋盘上的悬伸刀杆镗刀镗削大直径孔 （4） 利用装在镗轴上的端铣刀铣平面 （5）利用装在平旋盘刀具溜板上的车刀车内沟槽和端面（二）坐标镗床 坐标镗床是一种高精度机床，刚性和抗振性很好，还具有工作台、主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置，能实现工件和刀具的精密定位。所以，坐标镗床加工的尺寸精度和形位精度都很高。主要用于单件小批生产条件下对夹具的精密孔、孔系和模具零件的加工，也可用于成批生产时对各类箱体、缸体和机体的精密孔系进行加工（2）双柱坐标镗床（三）精镗床精镗床是一种高速镗床，因采用金刚石作
44、为刀具材料而得名金刚镗床。现在则采用硬质合金作为刀具材料，一般采用较高的速度，较小的背吃刀量和进给量进行切削加工，加工精度较高。主要用于在成批或大量生产中加工中小型精密孔。二、镗刀 常用的镗刀有单刃镗刀和双刃镗刀两种 1.单刃镗刀 镗刀头垂直或倾斜安装在镗刀杆上，垂直安装的可镗通孔，倾斜安装可镗盲孔。单刃镗刀适应性强，灵活性较大，可以校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差，但其生产率较低，这种镗刀多用于单件小批生产。新型的微调镗刀调节方便、调节精度高，用于坐标镗床、自动线和数控机床上精镗孔。2.双刃镗刀 双刃镗刀的两条切削刃在两个对称位置同时切削，可消除由径向切削力对镗杆的作用而造成的加工误差，是一种
45、定直径尺寸刀具。有固定式和浮动式两种。 1）固定式双刃镗刀 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。刚性好，容屑空间大，生产效率高，适用于粗镗和半精镗，还可用于锪 沉头孔及端面的加工。2）浮动式双刃镗刀 直径尺寸可在一定尺寸范围内调节，并可自动定心。镗孔时，刀片不紧固在刀杆上，刀片位置通过切削时作用在两切削刃上的切削力来平衡，实现刀片的自动定心，可消除由于镗杆偏摆及刀片安装误差所造成的加工误差。但不能校正孔的直线度误差和孔的位置偏差。在单间小批生产，尤其是在通用机床上加工箱体零件上较高精度的大直径孔或孔系时，浮动式镗刀时常用的孔加工刀具。三、镗床加工范围及方法（一）单一
46、表面加工1.镗孔 按进给形式可分为主轴进给和工作台进给两种方式。 主轴方式只适宜镗削长度较短的孔 。 工作台进给方式分为三种形式：悬臂式用来镗削较短的孔；多支承式用来镗削箱体两壁相距较远的同轴孔系；利用平旋盘镗大孔。2.其它工作 (a) 钻孔 (b) 扩孔 (c) 铰孔 (d) 铣平面 (e) 镗内槽 (f) 车外圆 (g) 车端面 (h)加工螺纹（二）孔系加工1、同轴孔系加工1）穿镗法 镗杆从孔壁一端逐渐深入被镗孔中进行镗孔。 利用已有孔做支承导向 当箱体前壁上的孔加工完毕，可在孔内装一导向套，以支承和引导镗杆加工后面的孔，来保证两孔的同轴度。此法适用于箱壁相距较近的同轴孔加工。悬伸镗削 用
47、短镗杆不加支承从一端进行镗孔利用镗床后立柱支承架支承镗杆 必须使尾座支承套轴线与主轴的回转轴线重合2）调头镗削 工件安装后利用工作台回转，从工件孔壁的两端进行镗孔。调头镗削工件的同轴度误差取决于工作台回转轴线的回转精度。2.平行孔系的加工 主要技术要求是各平行孔系中心线之间、孔中心线与基准面之间的距离精度和平行度。 1）试切法 按图样要求先加工好第一个孔，然后按划线位置找正试切第二个孔，并预留一定修正量。 2）坐标法 先按图样上所标的各孔位置换算成直角坐标的尺寸关系，然后用镗床上的标尺来确定主轴镗削各孔的坐标。 3）镗模法 适用于成批生产，孔的位置精度完全取决于镗模的精度。3.垂直孔系的加工1
48、）回转法 利用卧式镗床的回转工作台来加工工件相互垂直的孔系，如下图所示。图中工件A、B两孔互相垂直，先将工件装夹在工作台上，以侧面或端面找正，使A孔中心线与镗床主轴轴线同轴，开始镗削A孔。镗完A孔后，将工作台回转90，找正后镗削B孔。校正心轴法 如果镗床工作台的回转精度不能保证被加工工件的垂直度要求，可以采用校正心轴法镗削。先加工好B孔，然后按B孔配置心轴，并将工作台回转90后，在主轴上固定一百分表，使其测头触及心轴外圆侧面，旋转主轴进行检验。根据百分表在心轴两端的读数差值，微量调整回转工作台，直至两端读数相等为止。锁紧工作台的回转部分，找正C孔的孔位，镗削C孔。四、镗削特点1.镗床是加工机座
49、、箱体、支架等外形复杂的大型零件的主要设镗床是加工机座、箱体、支架等外形复杂的大型零件的主要设备备箱体上的孔径较大、精度较高的孔，在镗床上很容易加工，并可方便地保证孔与孔之间、孔与基准平面之间的位置精度和尺寸精度要求。2.加工范围广泛加工范围广泛镗床是一种万能性强、功能多的通用机床，既可加工单个孔，又可加工孔系；既可加工小直径的孔，又可加工大直径的孔；既可加工通孔，又可加工台阶孔及内环形槽。除此之外，还可进行部分铣削和车削工作。3.能获得较高的精度和较低的粗糙度能获得较高的精度和较低的粗糙度普通镗床镗孔的尺寸公差等级可达IT8IT7表面粗糙度Ra值可达1.60.8m。若采用金刚镗床或坐标镗床，
50、能获得更高的精度和更小的粗糙度值。.生产率较低生产率较低机床和刀具调整复杂，操作技术要求较高，在单件、小批量生产中使用镗模生产率较低。在大批、大量生产中则须使用镗模以提高生产率。五、孔加工复合刀具 将两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具就是孔加工复合刀具。 能在一次加工过程中，完成多工序的复合加工，具有高效率、高精度和高可靠性的成形加工特点。但复合刀具是专门设计，制造复杂，重磨和调整尺寸困难。 复合刀具主要应用在组合机床、自动线和专用机床上。1.按零件工艺类型分类1）同类工艺复合刀具 如复合钻、复合扩孔钻、复合铰刀和复合镗刀等2）不同类工艺复合刀具 如钻-铰复合刀具、钻-
