镗刀、铰刀和复合刀具

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1、镗刀、铰刀和复合刀具（上海大学，机电工程及自动化学院，上海200072）摘要：镗刀是加工大孔的唯一精加工方法，对其展开研究具有重要的意义。铰刀的切削过程十分复杂，它的形状决定了切削精度。本文介绍了复合刀具在孔系加工中的选型，以及根据不同孔系情况对复合刀具的改进设计。在孔系加工中，选用复合刀具后，可以明显提高生产效率，降低劳动强度，保证零件的加工精度等。关键词：镗刀，铰刀，复合刀具Boringcutter,reamerandCompositeTool（CollegeofMechatronicsEngineeringandAutomation，ShanghaiUnivers

2、ity,Shanghai200072,China）Abstract:Sinceboringcutteristheonlytoolforlargediameterholes’machiningandthestudyonitisofgreatsignificance.Reamercuttingprocessisverycomplicated,anditsshapedecidedcuttingaccuracy.Thisarticlealsodescribestheselectionofcompositetoolworkingholes,andtheimprovementoft

3、hecompositetooldesignaccordingtothedifferentholes.Workingholesbycompositetools,youcansignificantlyimproveproductionefficiency,reducelaborintensityandensurethemachiningaccuracy.孔加工是机械加工的一个重要分支，同时孔加工刀具也是机械加工研究的重要课题，分别以镗刀和铰刀为主要研究对象，分析镗刀和铰刀分类及加工形式，同时研究镗削运动形式，探究镗刀和铰刀设计基本理论。另外，两种或两种以上加工刀具组合起来使

4、用的复合刀具，在生产实践中以其高生产率、高精度、低成本和加工范围广而获得了广泛的应用[1]。在工程机械阀类零件加工领域，复合刀具在国内外各知名厂家均被普遍使用，美国卡特和日本小松公司也大量采用复合刀具，并在设计上、工艺上标准化、系列化，形成公司内部标准，不但节约了生产成本，而且有效地保证了零件质量。1镗刀镗刀是广泛使用的孔加工工具，一般镗孔达IT7～IT6，精细镗达IT5，Ra为1.6～0.8um,镗孔能纠正孔的直线性误差,获得高的位置精度,特别适合于箱体零件的孔系加工.镗孔是加工大孔的唯一精加工方法,镗刀主要分为单刃镗刀、多刃[2-3]镗刀。1.1单刃镗刀单刃刚性镗铰

5、刀铰削加工是近年来发展较快的一种深孔加工方法，具有高速切削自动导向加工表面粗糙度低等一系列优点，目前正作为一种精密孔加工技术出现[2]在深孔的加工中，并显示了加工的优越性。而自激振动是深孔加工中普遍存在的现象，并严重影响孔的加工稳定性及加工质量。特别是在单刃刚性镗铰刀加工中表现得极为明显，并具有一定的特殊性。图1为镗床上用的机夹式单刃镗刀，它具有结构简单，制造方便，通用性好等优点。对于IT6～7级高精度的孔加工，可选用高精度的可微调节尺寸的镗刀,刀头微调可[3-7]6控制的直径精度为0.002～0.004mm其微调结构如图3所示，其加工尺寸为23～42mm对于小尺寸3～

6、23mm的精密孔，可选用精镗头或带有可调节配重块的高速精镗头。图1单刃镗刀Fig1Singlebladeboringtool1.1多刃镗刀及其他镗刀双刃镗刀有两个切削刃参加切削，背向力相互抵消，不易引起振动，常用的有固定式镗刀块，滑槽式和浮动镗刀。[3-5]为提高镗孔效率，更多的是选用图2所示的双刃镗刀，两刀刃事先可调正到被加工孔的尺寸。双刃镗刀镗削范围25～270mm，镗削深度约[6-8]可达4倍孔径，加工精度可控制到IT9级，有的厂商提供三刃可调镗刀，其加工效率更高，如图2所示。三刃镗刀镗削范围35～300mm，镗削深度也可达为4倍孔径，加工精度达到IT9级。（a）

7、双刃镗刀（b）三刃镗刀Fig2（a）Double-edgedboringtool（b）Threebladeboringtool对于直径在300～500mm的大型、重载镗削作业，可选用如图3所示大型、重载镗刀此外还可选用带刀卡和可调整加长滑板的镗刀头，可装粗镗头，也可装精镗头。将浮动镗刀装入镗杆的方孔中，通过作用在两侧切削刃上的切削力来自动定心，因此它能自动补偿由于刀具安装误差和机床主轴偏差而造成的加工误差，能达到IT7～IT6，Ra为1.6～0.2μm浮动镗刀无法纠正孔的直线性误差和位置误[9-12]差浮动镗刀结构简单,刃磨方便,但操作费