孔加工刀具

由于孔加工是對零件內(nèi)表面的加工，對加工過程的觀察、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。孔的加工過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)，孔的長徑比(孔深度與直徑之比)越大，刀具剛性對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

在機(jī)械加工中，根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的不同，可采用不同的加工方法，這些方法歸納起來可以分為兩類：一類是對實(shí)體工件進(jìn)行孔加工，即從實(shí)體上加工出孔；另一類是對已有的孔進(jìn)行半精加工和精加工。非配合孔一般是采用鉆削加工在實(shí)體工件上直接把孔鉆出來；對于配合孔則需要在鉆孔的基礎(chǔ)上，根據(jù)被加工孔的精度和表面質(zhì)量要求，采用鉸削、鏜削、磨削等精加工的方法作進(jìn)一步的加工。鉸削、鏜削是對已有孔進(jìn)行精加工的典型切削加工方法。要實(shí)現(xiàn)對孔的精密加工，主要的加工方法就是磨削。當(dāng)孔的表面質(zhì)量要求很高時(shí)，還需要采用精細(xì)鏜、研磨、珩磨、滾壓等表面光整加工方法；對非圓孔的加工則需要采用插削、拉削以及特種加工等方法。

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)簡單，適應(yīng)性較廣，通過調(diào)整鏜刀片的懸伸長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，對工人操作技術(shù)要求高，只能用于單件小批量生產(chǎn)的場合。

（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)對稱切削刃同時(shí)參加切削，不僅可以消除切削力對鏜桿的影響，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，而且加工孔的精度高，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.7μm。對于有內(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。

用于加工榫孔的專用刀具式樣很多，有空心方鑿(圖5)、帶鉆頭的空心方鑿、鏈?zhǔn)酱蜓鄣逗蜋C(jī)用鑿子等?？招姆借彽亩嗣嬗性卵佬稳锌?，用以在鉆孔周圍切出方角。帶鉆頭的空心方鑿是鉆頭和方鑿相組合的刀具，鉆頭裝在空心方鑿里面。鏈?zhǔn)酱蜓鄣妒且环N連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的鏈條式的多齒刀具，它加工榫孔時(shí)類似于銑削或縱向鋸切。用機(jī)用鑿子開榫孔時(shí)，鑿子作上下往復(fù)的切削運(yùn)動(dòng)。