高效高精度孔加工刀具

第一章 總論

第一節(jié) 高效高精度孔加工刀具的發(fā)展與現(xiàn)狀

一、高效高精度孔加工刀具的發(fā)展

二、高效高精度孔加工刀具的地位

三、高效高精度孔加工刀具的特征

四、高效高精度孔加工刀具的管理

五、系統(tǒng)工程在高效高精度孔加工刀具中的應(yīng)用

第二節(jié) 高效高精度孔加工刀具的分類

第三節(jié) 高效高精度孔加工刀具的選擇和應(yīng)用

一、高效高精度孔加工刀具的選擇

二、超硬材料孔加工刀具的應(yīng)用

三、珩磨工具（珩磨頭、珩磨桿）在孔加工中的應(yīng)用

第二章 可轉(zhuǎn)位（機(jī)夾式）淺孔鉆

第一節(jié) 概述

一、淺孔鉆種類

二、淺孔鉆結(jié)構(gòu)

三、淺孔鉆特點(diǎn)

第二節(jié) 淺孔鉆的設(shè)計(jì)與工藝

一、淺孔鉆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、淺孔鉆制造工藝

第三節(jié) 淺孔鉆的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

一、淺孔鉆應(yīng)用

二、淺孔鉆使用注意事項(xiàng)

第三章 齒冠鉆

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 齒冠鉆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工藝

一、齒冠鉆組成

二、齒冠鉆的設(shè)計(jì)

三、齒冠鉆的制造工藝

四、齒冠鉆的精度和要素

第三節(jié) 齒冠鉆的應(yīng)用

一、齒冠鉆的應(yīng)用特點(diǎn)

二、常見問題及解決方法

三、本章使用的符號(hào)

第四章 深孔鉆

第一節(jié) 概述

一、深孔鉆在制造業(yè)中的地位及作用

二、深孔鉆的分類及冷卻和排屑系統(tǒng)原理

第二節(jié) 槍鉆

一、槍鉆的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點(diǎn)

二、槍鉆的設(shè)計(jì)

三、槍鉆的使用

第三節(jié) BTA深孔鉆

一、BTA深孔鉆的結(jié)構(gòu)

二、BTA深孔鉆的設(shè)計(jì)

三、BTA深孔鉆的應(yīng)用

第四節(jié) 噴吸鉆

一、噴吸鉆結(jié)構(gòu)

二、噴吸鉆的設(shè)計(jì)

三、噴吸鉆的應(yīng)用

第五章 精密孔加工鏜孔刀具

第一節(jié) 典型鏜刀的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

一、整體式鏜刀

二、組合式鏜刀

三、模塊式鏜刀

第二節(jié) 典型鏜孔加工刀具應(yīng)用

一、精鏜單元的使用

二、刀座式微調(diào)單元的使用

三、小型刀夾的使用

四、模塊式小孔徑鏜刀的使用

五、模塊式微調(diào)精鏜刀的使用

六、橋式鏜刀的使用

第三節(jié) 組合式鏜孔刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、組合式鏜刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、組合式鏜刀設(shè)計(jì)范例

第四節(jié) 鏜孔加工時(shí)提高表面粗糙度的措施

第五節(jié) 鏜孔刀具的技術(shù)改進(jìn)

第六章 精密孔加工鉸孔刀具

第一節(jié) 鉸刀概述

一、常用鉸刀的結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)

二、鉸刀的類型和用途

三、鉸削加工的特點(diǎn)

第二節(jié) 手用鉸刀

一、直柄手用鉸刀

二、可調(diào)節(jié)手用鉸刀

三、可脹手用鉸刀

第三節(jié) 機(jī)用鉸刀

一、機(jī)用鉸刀的直徑和公差

二、機(jī)用鉸刀的齒數(shù)和槽形

三、機(jī)用鉸刀刀齒在圓周上的不等分分布

四、機(jī)用鉸刀刀齒刃磨部分尺寸

五、直柄機(jī)用鉸刀

六、錐柄機(jī)用鉸刀

第四節(jié) 錐度鉸刀

一、1：50錐度鉸刀的結(jié)構(gòu)組成

二、莫氏錐孔錐度鉸刀的結(jié)構(gòu)組成

三、橋梁鉸刀的結(jié)構(gòu)組成

四、1：16錐度鉸刀的結(jié)構(gòu)組成

五、錐度鉸刀關(guān)鍵工序加工工藝

第五節(jié) 套式鉸刀

一、套式鉸刀的結(jié)構(gòu)組成

二、套式鉸刀專用心軸

三、套式鉸刀典型制造方法簡(jiǎn)介

第六節(jié) 焊接式硬質(zhì)合金鉸刀

一、焊接式硬質(zhì)合金鉸刀的直徑和公差

二、焊接式硬質(zhì)合金鉸刀的齒數(shù)和槽形

三、焊接式硬質(zhì)合金鉸刀的材料

四、焊接式硬質(zhì)合金鉸刀刀齒刃磨部分尺寸

五、焊接式硬質(zhì)合金桿狀類鉸刀

六、焊接式硬質(zhì)合金套式鉸刀

七、焊接式硬質(zhì)合金無刃鉸刀

八、焊接式硬質(zhì)合金鉸刀關(guān)鍵工序

第七節(jié) 組合式精密鉸刀

一、硬質(zhì)合金可調(diào)節(jié)浮動(dòng)鉸刀

二、鑲齒鉸刀

三、機(jī)夾式鉸刀

第八節(jié) 硬質(zhì)合金鉸刀

一、鉸刀的種類

二、鉸刀的結(jié)構(gòu)

三、圓柱鉸刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第九節(jié) 鉸削常見問題產(chǎn)生的原因及解決方法

一、鉸削時(shí)各種使用條件對(duì)鉸削孔的質(zhì)量影響

二、常用材料的鉸削用量

三、鉸孔加工過程中的質(zhì)量控制

四、鉸刀的應(yīng)用特點(diǎn)

五、鉸刀鉸孔中常見問題的原因和解決辦法

第七章 珩磨工具在孔加工中的應(yīng)用

第一節(jié) 珩磨加工

一、珩磨加工原理

二、珩磨加工技術(shù)特點(diǎn)

三、珩磨加工的應(yīng)用

四、珩磨加工技術(shù)的發(fā)展與前景

第二節(jié) 珩磨工具及其制造工藝

一、珩磨頭及其制造工藝

二、珩磨桿

三、珩磨條及其制造工藝

第八章 復(fù)合孔加工刀具

第一節(jié) 階梯鉆

一、階梯鉆頭結(jié)構(gòu)組成和特點(diǎn)

二、階梯鉆的類型和用途

三、階梯鉆制造工藝

四、階梯鉆的使用及注意事項(xiàng)

第二節(jié) 典型復(fù)合孔加工刀具

一、典型復(fù)合孔加工刀具的結(jié)構(gòu)形式

二、復(fù)合孔加工刀具設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的事項(xiàng)

三、復(fù)合孔加工刀具設(shè)計(jì)制造實(shí)例

第三節(jié) 臺(tái)階鉆

一、臺(tái)階鉆主要結(jié)構(gòu)

二、臺(tái)階鉆的結(jié)構(gòu)和切削特點(diǎn)

三、常見的加工方法

四、本章使用的符號(hào)

第九章 金剛石、立方氮化硼鉆頭

第一節(jié) 概述

一、金剛石、立方氮化硼鉆頭材料的性能特點(diǎn)

二、金剛石、立方氮化硼鉆頭材料的分類

第二節(jié) 金剛石、立方氮化硼鉆頭的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)

一、金剛石、立方氮化硼鉆頭的設(shè)計(jì)原則

二、金剛石、立方氮化硼鉆頭結(jié)構(gòu)形式及要求

三、焊接式金剛石、立方氮化硼鉆頭的制造工藝

第三節(jié) 金剛石、立方氮化硼鉆頭的使用

一、金剛石、立方氮化硼鉆頭的選用

二、常用切削刀具材料性能與金剛石、立方氮化硼材料性能對(duì)比

三、金剛石、立方氮化硼鉆頭使用

四、金剛石鉆頭的加工適用性

第十章 典型孔加工刀具切削性能評(píng)價(jià)與檢測(cè)

第一節(jié) 典型孔加工刀具切削性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

一、切削力與切削振動(dòng)

二、斷屑與排屑

三、孔加工刀具磨損、破損及耐用度

四、孔加工尺寸精度

五、孔加工中的毛刺

第二節(jié) 常用孔加工刀具切削試驗(yàn)與檢測(cè)系統(tǒng)

一、常用孔加工刀具切削試驗(yàn)

二、常用孔加工刀具檢測(cè)系統(tǒng)

第三節(jié) 典型孔加工刀具切削性能評(píng)價(jià)案例分析

一、鋁合金鉆削孔性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)

二、新型模具鋼鉆削性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)

三、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）的高效制孔性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)

附錄 鉸刀術(shù)語

參考文獻(xiàn)2100433B

《現(xiàn)代切削刀具實(shí)用技術(shù)叢書：高效高精度孔加工刀具》共分十章。第一章介紹了高效高精度孔加工刀具的基礎(chǔ)知識(shí)和發(fā)展；第二章介紹了可轉(zhuǎn)位（機(jī)夾式）淺孔鉆結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用；第三章介紹了國(guó)內(nèi)外新型齒冠鉆結(jié)構(gòu)、種類、設(shè)計(jì)及工藝和應(yīng)用特點(diǎn)；第四章主要介紹了深孔鉆、槍鉆、BTA深孔鉆、噴吸鉆的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)及應(yīng)用；第五章介紹了精密鏜刀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)；第六章介紹了高速鋼精密鉸刀、硬質(zhì)合金精密鉸刀等的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用特點(diǎn)；第七章介紹了具有發(fā)展?jié)撃艿溺衲タ准庸さ姆椒?；第八章介紹了階梯鉆、臺(tái)階鉆、鉆擴(kuò)、鉆锪螺紋、擴(kuò)鉸等復(fù)合孔加工刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)；第九章介紹了金剛石、立方氮化硼鉆頭材料的性能特點(diǎn)、材料的分類，金剛石、立方氮化硼鉆頭的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)及應(yīng)用特點(diǎn)；第十章介紹了典型孔加工刀具切削性能評(píng)價(jià)指標(biāo)、切削試驗(yàn)與檢測(cè)系統(tǒng)、精密孔加工刀具幾何參數(shù)的測(cè)量、切削性能評(píng)價(jià)案例分析。

①大部分孔加工刀具為定尺寸刀具，刀具本身的尺寸精度和形狀精度 不可避免地對(duì)孔的加工精度有重要的影響。

②孔加工刀具尺寸由于受到加工孔直徑的限制，刀具橫截面尺寸較 小，特點(diǎn)是用于加工小直徑孔和深徑比(孔的深度與直徑之比的數(shù)值)較大 的孔的刀具，其橫截面尺寸更小，所以刀具剛性差，切削不穩(wěn)定，易產(chǎn)生 振動(dòng)。

③孔加工刀具是在工件已加工表面的包圍之中進(jìn)行切削加工，切削呈 封閉或半封閉的狀態(tài)，因此排屑困難，切削液不易進(jìn)入切削區(qū)，難以觀察切 削中的實(shí)際情況，對(duì)工件質(zhì)量、刀具壽命都將產(chǎn)生不利的影響。

④孔加工刀具種類多、規(guī)格多。

孔加工孔加工刀具

從實(shí)體材料上加工出孔或擴(kuò)大已有孔的刀具稱為孔加工刀具。如麻花 鉆、中心鉆、扁鉆、深孔鉆等可以在實(shí)體材料上加工出孔，而鉸刀、擴(kuò)孔鉆、鏜 刀等可以在已有孔的材料上進(jìn)行擴(kuò)孔加工。

孔加工鉆孔刀具

(1)麻花鉆。

麻花鉆是最常見的孔加工刀具，它可在實(shí)心材料上鉆孔，也可用來擴(kuò)孔，主要用于加工φ30mm以下的孔。

(2) 深孔鉆。

孔的長(zhǎng)徑比 (L/D) 大于5為深孔，因加工深孔是在深處切削，切削液不易注入，散熱差，排屑困難，鉆桿剛性差，易損壞刀具和引起孔的軸線偏斜，影響加工精度和生產(chǎn)效率，故應(yīng)選用深孔刀具加工。

(3) 擴(kuò)孔鉆。

將工件上已有的孔 (鑄出、鍛出或鉆出的孔) 擴(kuò)大的加工方 法叫做擴(kuò)孔。加工中心上進(jìn)行擴(kuò)孔多采用擴(kuò)孔鉆，也可使用鍵槽銑刀或立銑刀 進(jìn)行擴(kuò)孔，比普通擴(kuò)孔鉆的加工精度高。

(4) 中心鉆和定心鉆

中心鉆主要用于鉆中心孔，也可用于麻花鉆鉆孔前預(yù)鉆定心孔；定心鉆主要用于麻花鉆鉆孔前預(yù)鉆定心孔，也可用于孔口倒角，α主要有90°和120°兩種。

孔加工鏜刀

在機(jī)床上用鏜刀對(duì)大、中型孔進(jìn)行半精加工和精加工稱為鏜孔。鏜孔的尺寸精度一般可達(dá)IT7～I(xiàn)T10。鏜刀種類很多，按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。

（1）單刃鏜刀。

單刃鏜刀可用于鏜削通孔、階梯孔和 不通孔。單刃鏜刀只有一個(gè)刀片，使用時(shí)用螺釘裝夾到鏜桿上。垂直安裝的刀片鏜通孔，傾斜安裝的刀片鏜不通孔或階梯孔。

單刃鏜刀剛性差，切削時(shí)易引起振動(dòng)，為減小徑向力，宜選較大的主偏角。鏜鑄鐵孔或精鏜時(shí)，常取κr=90°；粗鏜鋼件孔時(shí)，為提高刀具壽命，一 般取κr=60°～75°。單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適應(yīng)性較廣，通過調(diào)整鏜刀片的懸伸長(zhǎng)度即可鏜出不同直徑的孔，粗、精加工都適用；但單刃鏜刀調(diào)整麻煩，效率低，對(duì)工人操作技術(shù)要求高，只能用于單件小批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。

（2）雙刃鏜刀。

鏜削大直徑的孔可選用雙刃鏜刀。雙刃鏜刀有兩個(gè)對(duì)稱的切削刃同時(shí)工作，也稱為鏜刀塊 (定尺寸刀具)。雙刃鏜刀的頭部可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)整方便，最大鏜孔直徑可達(dá) 1000mm。切削時(shí)兩個(gè)對(duì)稱切削刃同時(shí)參加切削，不僅可以消除切削力對(duì)鏜桿的影響，而且切削效率高。雙刃鏜刀剛性好，容屑空間大，兩徑向力抵消，不易引起振動(dòng)，加工精度高，可獲得較好的表面質(zhì)量，適用于大批量生產(chǎn)。

孔加工鉸刀

鉸孔是用鉸刀對(duì)孔進(jìn)行精加工的方法。鉸孔往往作為中小孔鉆、擴(kuò)后的精加工，也可用于磨孔或研孔前的預(yù)加工。鉸孔只能提高孔的尺寸精度和形狀精度，減小其表面粗糙度值，不能提高孔的位置精度，也不能糾正孔的軸線歪斜。 一般鉸孔的尺寸精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T9，表面粗糙度JPRa值可達(dá)1.6～0.8μm。

鉸孔質(zhì)量除與正確選擇鉸削用量、冷卻潤(rùn)滑液有關(guān)外，鉸刀的選擇也至關(guān) 重要。在加工中心上鉸孔時(shí)，除使用普通標(biāo)準(zhǔn)鉸刀外，還常采用機(jī)夾硬質(zhì)合金刀 片單刃鉸刀和浮動(dòng)鉸刀等。

(1) 普通標(biāo)準(zhǔn)鉸刀。

普通標(biāo)準(zhǔn)鉸刀有直柄、錐柄和套式三 種。錐柄鉸刀直徑為φ10～φ32mm，直柄鉸刀直徑為φ6～φ20mm，小孔直柄鉸 刀直徑為φ1～φ6mm，套式鉸刀直徑為φ25～φ80mm。

(2)機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀。

機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀刀片3通過楔套4用螺釘1固定在刀體上，通過螺釘7、銷6可調(diào)節(jié)鉸刀尺 寸。導(dǎo)向塊2可采用黏結(jié)和銅焊方式固定。機(jī)夾硬質(zhì)合金刀片單刃鉸刀不僅壽命 長(zhǎng)，而且加工孔的精度高，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.7μm。對(duì)于有內(nèi)冷卻通道的單刃鉸刀，允許切削速度達(dá)80m/min。

(3) 浮動(dòng)鉸刀。

浮動(dòng)鉸刀不僅能保證換刀和進(jìn)刀過程中刀具的穩(wěn)定性，刀片不會(huì)從刀桿的長(zhǎng)方形孔中滑 出，而且還能通過自由浮動(dòng)而準(zhǔn)確地“定心”。由于浮動(dòng)鉸刀有兩個(gè)對(duì)稱刃， 能自動(dòng)平衡切削力，在鉸削過程中又能自動(dòng)補(bǔ)償因刀具安裝誤差或刀桿的徑向圓跳動(dòng)而引起的加工誤差，因而加工精度穩(wěn)定。浮動(dòng)鉸刀的壽命比高速鋼鉸刀高8～10倍且具有直徑調(diào)整的連續(xù)性，因此是加工中心所采用的一種比較理想的鉸刀。

孔加工锪刀

锪刀主要用于各種材料的锪臺(tái)階孔、锪平面、孔口倒角等工序，常用的锪刀有平底型、錐型及復(fù)合型等。

孔加工機(jī)用絲錐

機(jī)用絲錐主要用于加工M6～M20的螺紋孔。從原理上講，絲錐就是將外螺紋做成刀具。

孔加工螺紋銑刀

螺紋銑刀有圓柱螺紋銑刀、機(jī)夾螺紋銑刀及組合式多工位專用螺紋鏜銑刀等形式。

由于孔加工是對(duì)零件內(nèi)表面的加工，對(duì)加工過程的觀察、控制困難，加工難度要比外圓表面等開放型表面的加工大得多?？椎募庸み^程主要有以下幾方面的特點(diǎn)。

①孔加工刀具多為定尺寸刀具，如鉆頭、鉸刀等，在加工過程中，刀具磨損造成的形狀和尺寸的變化會(huì)直接影響被加工孔的精度。

②由于受被加工孔直徑大小的限制，切削速度很難提高，影響加工效率和加工表面質(zhì)量，尤其是在對(duì)較小的孔進(jìn)行精密加工時(shí)，為達(dá)到所需的速度，必須使用專門的裝置，對(duì)機(jī)床的性能也提出了很高的要求。

③刀具的結(jié)構(gòu)受孔的直徑和長(zhǎng)度的限制，剛性較差。在加工時(shí)，由于軸向力的影響，容易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)，孔的長(zhǎng)徑比(孔深度與直徑之比)越大，刀具剛性對(duì)加工精度的影響就越大。

④孔加工時(shí)，刀具一般是在半封閉的空間工作，切屑排除困難；冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域，散熱條件不好。切削區(qū)熱量集中，溫度較高，影響刀具的耐用度和鉆削加工質(zhì)量。2100433B