资源描述:
《第7章 孔加工刀具》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
第七章孔加工刀具本章要点麻花钻深孔钻扩孔钻、锪钻和镗刀铰刀孔加工复合刀具圆拉刀
1第7章孔加工刀具内孔表面加工常用方法钻孔镗孔拉孔扩孔铰孔磨孔研磨孔珩磨孔滚压孔锪孔
22、钻削加工用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻孔;用扩孔钻对已有孔进行扩大再加工方法称为扩孔。它们统称为钻削加工。钻孔最常用的刀具是麻花钻,用麻花钻钻孔的尺寸精度为IT13~IT11,表面粗糙度Ra值为50~12.5μm,属于粗加工。钻孔主要用于质量要求不高的孔的终加工,例如螺栓孔、油孔等,也可作为质量要求较高孔的预加工。7.1麻花钻
3
45
5麻花钻由工具厂专业生产,其常备规格为φ0.1~φ80mm。麻花钻的结构主要由柄部、颈部及工作部分组成刀柄:是钻头的夹持部分,用以传递扭矩和轴向力。柄部有直柄和锥柄两种形式,钻头直径小于12mm时制成直柄;钻头直径大于12mm时制成莫氏锥度的圆锥柄。7.1.1麻花钻的组成7.1孔加工刀具
67.1.1麻花钻的组成7.1孔加工刀具
7麻花钻由工具厂专业生产,其常备规格为φ0.1~φ80mm。麻花钻的结构主要由柄部、颈部及工作部分组成颈部:是柄部和工作部分的连接部分,是磨削柄部时砂轮的退刀槽,也是打印商标和钻头规格的地方。直柄钻头一般不制有颈部。7.1.1麻花钻的组成7.1孔加工刀具
8钻头的工作部分:包括切削部分和导向部分。切削部分:担负主要切削工作,切削部分由两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃及两个前刀面和两个主后刀面组成。导向部分:作用是当切削部分切入工件后起导向作用,也是切削部分的后备部分。导向部分有两条螺旋槽和两条棱边,螺旋槽起排屑和输送切削液作用,棱边起导向、修光孔壁作用。7.1.1麻花钻的组成
9钻头的工作部分:包括切削部分和导向部分。切削部分:担负主要切削工作,切削部分由两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃及两个前刀面和两个主后刀面组成。7.1.1麻花钻的组成
10直径d:导向部分与切削部分交界处直径。钻心直径:影响钻头的刚性与容屑截面。螺旋角:钻头韧带棱边螺旋线展开成的直线与轴线的夹角。7.1.2麻花钻的结构参数7.1孔加工刀具
1112
127.1.3麻花钻的几何参数7.1孔加工刀具基面和切削平面基面:切削刃上任一点的,基面是通过该点,且垂直于该点切削速度方向的平面。在钻削时,每一点它的速度方向就是该点所在圆的切线方向。切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。
1314
147.1.3麻花钻的几何参数7.1孔加工刀具基面和切削平面切削平面:切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向,而又切于该点加工表面的平面。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直,并且其位置是变化的。
157.1.3麻花钻的几何参数7.1孔加工刀具切削刃的几何角度端面刃倾角:钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的,愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大。主偏角:麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同,各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的,外缘处大,钻心处小。
1617
177.1.3麻花钻的几何参数7.1孔加工刀具切削刃的几何角度前角:麻花钻的前角是正交平面内前刀面与基面间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同,所以主削刃上各点的前角也是变化的,前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°,其切削条件很差。后角:切削刃上任一点的后角,是在假定工作平面(进给剖面)内度量的该点的切削平面与后刀面之间的夹角。在钻削过程中,实际起作用的是这个后角,同时测量也方便。经刃磨得到,钻心处大些,外缘处小些。。
1819
1920
207.1.3麻花钻的几何参数7.1孔加工刀具横刃的几何角度横刃前角:于横刃的基面位于刀具的实体内,故横刃前角为负值(约-45°~-60°),所以钻削时在横刃处发生严重的挤压而造成很大的轴向力。横刃后角:横刃主偏角:90°横刃刃倾角:0°横刃斜角:横刃斜角是在钻头的端面投影中,横刃与主切削刃之间的夹角。
2122
227.1.4钻削过程7.1孔加工刀具钻削要素
237.1.4钻削过程7.1孔加工刀具钻削力
247.1.4钻削过程7.1孔加工刀具钻削特点孔加工刀具多为定尺寸刀具,在加工过程中,刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会影响孔的加工精度。孔加工的切削速度不高,因此生产率和加工表面质量较低。刀具的结构受孔的直径和长度的限制,刚性差。孔加工时,刀具一般在半封闭的空间工作,切屑排出困难,冷却液难以进入切削区域,散热条件差。易产生摆动、引偏。
257.1.4钻削过程7.1孔加工刀具钻削特点钻孔时钻头易产生“引偏”引偏概念由于钻头弯曲而引起孔径扩大,孔不圆;孔的轴线歪斜。“引偏”原因①横刃的存在②钻头的刚性和导向性差
267.1.4钻削过程7.1孔加工刀具钻削特点钻孔时钻头易产生“引偏”防止“引偏”的措施:①预钻锥形定心坑;即先用小顶角(2=90°~100°)、大直径短麻花钻或中心钻钻一个锥形坑,再用所需尺寸的钻头钻孔。②采用钻套导向钻孔;③刃磨时,应尽量使两个主刀刃对称一致。
277.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具群钻群钻有7条主切削刃,外形上呈现三个尖。刃形特点是:三尖七刃锐当先,月牙弧槽分两边,一侧外刃开屑槽,横刃磨低窄又尖。
287.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具群钻优点:1)横刃长度只有普通钻头的1/5,圆弧刃、内刃上前角平均增大15°,使进给力下降35%~50%,转矩下降10%~30%;2)钻头的寿命约可提高2~3倍;3)钻头定心作用好,钻孔精度提高,形位误差与加工表面粗糙度均较小;4)选用不同的钻型加工铜、铝、有机玻璃,或加工薄板、斜面、扩孔等多种工艺均可改善钻孔质量,取得满意的效果。
297.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具群钻群钻切削部分的特殊结构获得了下列效果:(1)横刃及其附近的主切削刃上各段前角都有不同程度的增大,圆弧刃(BC)平均增大10°;内刃(CD)平均增大25°,横刃增大4~6°,大大改善了切削条件。(2)圆弧刃不仅能起到良好的分屑作用,由于它在工件上切出一个凸形环圈,切削时能够很好定心,钻头不易偏摆,增加了钻削过程的稳定性。(3)横刃缩短,前角增大,显著减少了其不利影响,可大大提高进给量。为保证横刃处一定的强度,应尽可能降低钻尖高度h,适当增大内刃顶角。(4)由于群钻的切削刃锋利,切屑变形小,加工钢件时,与标准麻花钻相比,其轴向力可降低35~50%,扭矩可小10~30%,耐用度提高3~5倍,在保持同样耐用度情况下,生产率可显著提高。此外,加工精度与表面质量也有所改善。
307.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具群钻
317.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具油孔钻
327.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具蜗杆形麻花钻图7-11蜗杆形麻花钻a)刃沟为抛物线截形b)刃沟为近似抛物线截形
337.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具蜗杆形麻花钻图7-11(a)蜗杆形麻花钻实物照片
347.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具硬质合金钻图7-12硬质合金钻a)整体式b)镶片式加工硬脆材料
357.1.5麻花钻的改进7.1孔加工刀具可转位浅孔钻图7-13可转位浅孔钻是指钻的孔深度小于3倍孔径的硬质合金可转位钻头
367.2深孔钻深孔指孔的深度与直径比L/D>5的孔。1、深孔加工的特点(1)由于孔的深度与直径的比例较大,钻杆细长,刚性差,工作时容易偏斜及产生振动,因此孔的精度及光洁度较难保证;(2)切屑多而排屑通道长,若不采取必要措施,随时可能由于切屑堵塞而导致钻头损坏;(3)钻头在近似封闭的状态下工作,热量不易散出,钻头磨损严重。2.设计与使用深孔钻的基本要求(1)排屑通畅(2)充分冷却、润滑(3)良好的导向
377.2深孔钻7.2.1枪钻枪钻工作原理枪钻最早用于钻枪孔而得名,多用于加工直径较小(3~13mm)、长径比较大(100~250mm)的深孔。加工后精度可达IT10~IT8,表面粗糙度值Ra可达0.2~0.8µm,孔的直线性较好。工作时工件旋转,钻头进给,切削液以高压(约3.4~9.8MPa)从钻杆和切削部分的进油孔送入切削区以冷却、润滑钻头,并把切屑经钻杆与切削部羚上的V形槽冲刷出来。
387.2深孔钻7.2.1枪钻枪钻工作原理工作时工件旋转,钻头进给,切削液以高压(约3.4~9.8MPa)从钻杆和切削部分的进油孔送入切削区以冷却、润滑钻头,并把切屑经钻杆与切削部羚上的V形槽冲刷出来。
397.2深孔钻7.2.1枪钻枪钻结构特点(1)主要由切削部分和钻杆两部分组成,二者一般是焊接起来的。(2)切削部分只有一个主切削刃,分为ab与ac两段,钻尖a相对轴线偏移叶一定距离。(3)钻头背部圆弧支承面,在切削过程中起导向定位作用。(4)120°的V形槽中心交点基本上位于钻头轴线上,一般也可略低
407.2深孔钻7.2.2喷吸钻喷吸钻工作原理喷吸钻是一种新型的高效、高质量加工的内排协深孔钻,用于加工长径比小于100,直径为16~65mm的孔,钻孔精度为IT10~IT11,加工表面粗糙度Ra为0.8~3.2μm,孔的直线度为1000:0.1。将压力切削液经内、外钻管之间输入,其中1/3切削液从内管四周月牙形喷嘴喷入内管。由于牙槽隙缝很窄,切削液喷出时产生的喷射效应,能使内管里形成负压区。另2/3切削液经内管与外管之间流入切削区,汇同切削被负压吸人内管中,迅速向后排出。
417.2深孔钻7.2.2喷吸钻喷吸钻工作原理将压力切削液经内、外钻管之间输入,其中1/3切削液从内管四周月牙形喷嘴喷入内管。由于牙槽隙缝很窄,切削液喷出时产生的喷射效应,能使内管里形成负压区。另2/3切削液经内管与外管之间流入切削区,汇同切削被负压吸人内管中,迅速向后排出。
427.2深孔钻7.2.2喷吸钻喷吸钻工作原理图7-15喷吸钻工作原理及钻头结构a)喷吸钻削系统b)喷吸钻1-支架2-导向套3-钻头4-内钻管5-外钻管6-连接装置7-夹紧装置
437.2深孔钻7.2.2喷吸钻喷吸钻工作原理将压力切削液经内、外钻管之间输入,其中1/3切削液从内管四周月牙形喷嘴喷入内管。由于牙槽隙缝很窄,切削液喷出时产生的喷射效应,能使内管里形成负压区。另2/3切削液经内管与外管之间流入切削区,汇同切削被负压吸人内管中,迅速向后排出。
447.2深孔钻7.2.2喷吸钻喷吸钻结构特点(1)喷吸钻的特殊处在于有内、外钻管,外钻管上的反压缝隙的大小直接影响到喷吸效果。(2)内、外钻管之间的环形面积要大于钻头小孔的面积之和,而钻头小孔的面积之和又要大于反压缝隙的环形面积。(3)喷吸钻与一般内排屑深孔钻的主要区别是在于有内钻管。喷吸钻与BTA深孔钻比较,主要特点是:1)不需要BTA系统的高压输油器及密封装置,不但提高了排屑效果,又改善了工作环境。2)可在车、钻、镗床上使用,操作方便,钻孔效率高。3)由于钻杆内还有一层内管,排屑空间受到限制。
45扩孔是用扩孔钻对工件上已钻出、铸出或锻出的孔进行扩大加工。扩孔可在一定程度上校正原孔轴线的偏斜,扩孔的精度可达IT10~IT9,表面粗糙的Ra值可达6.3~3.2μm,属于半精加工。扩孔常用作铰孔前的预加工,对于质量要求不高的孔,扩孔也可作孔加工的最终工序。可在钻床、车床或镗床上进行。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.1扩孔钻
46
47图7-16扩孔钻的类型a)高速钢扩孔钻b)镶焊硬质合金刀片的套式扩孔钻
48扩孔加工的特点:切削深度小,切屑窄,易于排出,也不易刮伤已加工表面;切削刃不必自外缘延伸到中心,避免了横刃及横刃引起的不良影响,生产率和加工质量较高;由于容屑槽较浅窄,刀体上可做出3∼4个刀齿,导向性好,切削平衡,可提高生产率。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.1扩孔钻
49用锪钻或锪刀刮平孔的端面或切出沉孔方法称为锪孔。锪孔一般在钻床上进行。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.2锪钻
507.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.2锪钻
517.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.2锪钻图7-17锪钻的类型a)带导柱平底锪钻b)带导柱锥面锪钻c)不带导柱锥面锪钻d)端面锪钻
527.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.2锪钻图7-17(a)带导柱平底锪钻实物照片
537.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.2锪钻图7-17(b)不带导柱锥面锪钻实物照片
54锪钻
55镗孔是用镗刀在已加工孔的工件上使孔径扩大并达到精度和表面粗糙度要求的加工方法。镗孔是常用的孔加工方法之一,其加工范围广泛。一般镗孔的精度可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值可达1.6~0.8μm;精细镗时,精度可达IT7~IT6,表面粗糙度Ra值为0.8~0.1μm。根据工件的尺寸形状、技术要求及生产批量的不同,镗孔可以在镗床、车床、铣床、数控机床和组合机床上进行。一般回旋体零件上的孔,多用车床加工;而箱体类零件上的孔或孔系(即要求相互平行或垂直的若干孔),则可以在镗床上加工。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
56镗孔孔径较小时,单刃镗刀装在与主轴相连的镗杆上,进给运动可以是刀柄的轴向移动,也可以是工作台带动工件做纵向移动。镗削深孔时,进给运动是工作台带动工件做纵向移动。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
57镗孔孔径较大时,单刃镗刀装在平旋盘径向刀架的刀柄上,刀架可随滑板径向移动,以调节孔径。镗削同轴的两孔或多孔时,可在一把镗杆上装两把或多把单刃镗刀。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
58镗端面镗削孔端面时,单刃镗刀装在平旋盘径向刀架的刀柄上,平旋盘一边作旋转主运动,滑板一边带动刀架作径向移动进给。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
59镗内螺纹螺纹镗刀装在刀柄上,刀柄一边绕主轴中心作回转主运动,工作台连同工件一边作纵向移动进给运动。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
60镗床上还可进行钻削、铣削加工7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
61镗孔不象扩孔、铰孔需要许多尺寸不同的刀具,而且容易保证孔中心线的准确位置及相互位置精度。镗孔的生产率低,要求较高的操作技术,这是因为镗孔的尺寸精度要依靠调整刀具位置来保证。在成批生产中通常采用专用镗床,孔之间的位置精度靠镗模的精度来保证。适合大工件上同轴孔系、平行孔系的加工。镗削能获得较高的加工精度。镗床的加工范围广。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
62
63单刃镗刀单刃镗刀刀头结构与车刀类似,刀头装在刀杆中,根据被加工孔孔径大小,通过手工操纵,用螺钉固定刀头的位置。刀头与镗杆轴线垂直可镗通孔,倾斜安装可镗盲孔。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀机夹式单刃镗刀
647.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀a)通孔单刃镗刀b)盲孔单刃镗刀
65单刃镗刀7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀微调镗刀图7-19微调镗刀1-镗刀头2-微调螺母3-螺钉4-波形垫圈5-调节螺母6-导向键7-固定座套
66图7-19(a)微调镗刀实物照片
67双刃镗刀双刃镗刀有两个对称的切削刃,切削时径向力可以相互抵消,工件孔径尺寸和精度由镗刀径向尺寸保证。7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
68双刃镗刀7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
69双刃镗刀7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀浮动镗刀不能校正原有孔轴线偏斜或位置误差,其使用应在单刃镗之后进行。浮动镗削适于精加工批量较大、孔径较大的孔。
70可调节浮动镗刀工作时,镗刀块在镗杆的径向槽中不紧固,能在径向自由滑动,刀块在切削力的作用下保持平衡对中,可以减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差,而获得较高的加工精度。但它不能校正原有孔轴线偏斜或位置误差,其使用应在单刃镗之后进行。浮动镗削适于精加工批量较大、孔径较大的孔。图7-20可调节式硬质合金浮动镗刀a)AC型—加工通孔b)BC型—加工盲孔1-上刀体2-下刀体3-紧固螺钉4-调节螺钉7.3扩孔钻、锪钻和镗刀7.3.3镗刀
71图7-20(a)可调节式硬质合金浮动镗刀实物照片
72用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属,使孔的精度和表面质量得到提高的加工方法,称为铰孔。铰孔是应用较普遍的对中小直径孔进行精加工的方法之一,它是在扩孔或半精镗孔的基础上进行的。铰孔后孔的精度可达IT8~IT7,表面粗糙度Ra值达1.6~0.4μm。铰削概述7.4铰刀7.4.1铰刀分类和铰削特点
73手铰刀:手工铰孔、直柄。机铰刀:钻床或车床上铰孔,多为锥柄铰孔可以用于操作,也可以在机床上进行。7.4铰刀7.4.1铰刀分类和铰削特点
747.4铰刀7.4.1铰刀分类和铰削特点
752.1回转面的加工a)手用铰刀b)机用铰刀L1—工作部分;L2—切削部分;L3—修光部分;L4—柄部
767.4铰刀7.4.1铰刀分类和铰削特点
77铰刀
78铰刀的种类:
79图7-21铰刀类型
80铰刀是定径精加工工具,易保证孔的尺、形状精度,生产率高。一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔,且不宜铰削非标准孔、台阶孔和盲孔,因此,但适应性较差。铰刀与机床浮动连接,不能校正孔的位置误差。孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和装夹方式以及加工余量、切削用量和切削液等铰削的工艺特点7.4铰刀7.4.1铰刀分类和铰削特点
81图7-22铰刀的组成及结构a)高速钢机铰刀b)硬质合金铰刀l1—切削部分l2—校准部分l4—柄部l—工作部分
827.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀的直径和公差铰刀是定尺寸刀具,直径及其公差的选取主要取决于被加工孔的直径及其精度,同时,也要考虑铰刀的使用寿命和制造成本。铰刀的公称直径d0是指校准部分的圆柱部分的直径,它应等于被加工孔的基本尺寸dww,而其工差则与被铰削孔的公差、铰刀的制造公差、铰刀的磨损储备量H和铰削过程中孔径的变形性质有关。
837.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀的直径和公差①加工后孔径扩大铰孔时,由工艺系统引起的颤动以及铰刀的安装偏差、切削液和积屑瘤等因素的影响,都会使孔径扩张。这时,铰刀直径的极限尺寸可由下式计算:d0max:铰刀的最大极限尺寸;d0min:铰刀的最小极限尺寸;Pmax:铰孔时孔的最大扩张量
847.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀的直径和公差铰削力较大或工件孔壁较薄时,由于工件的弹性变形或热变形的恢复,铰孔后孔径常会缩小。Pmin:铰孔后孔的直径最小收缩量②加工后孔径缩小
857.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀的直径和公差图7-23铰刀直径及其公差a)孔径扩大时b)孔径缩小时c)公差分配图
867.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数齿数和槽型铰刀齿数一般为4~12个。通常在保证刀齿强度的和容屑空间的条件下,应选取较多的齿数。铰刀的齿数和铰刀的直径及加工材料的性质有关。大直径铰刀取较多齿数;加工韧性材料取较小齿数;加工脆性材料取较多齿数。为了便于测量直径,铰刀齿数一般取偶数。刀齿在圆周上一般为等齿距分布。在某些特定情况下,也可选用不等齿距结构。(1)齿数
877.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数齿数和槽型(2)铰刀的齿槽形式铰刀的齿槽形式有直线形、折线形和圆弧形三种(分别如图a、b、c)
88图7-24铰刀螺旋槽方向a)右旋b)左旋
897.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀几何角度(1)前角γo一般取0°。粗铰塑性材料时,为了减少变形及抑制积屑瘤的产生,可取γo=5°~10°,硬质合金铰刀为防止崩刃,取γo=0~5°。(2)后角αo铰刀后角较小(一般αo为6°~8°)。高速钢铰刀切削部分的刀齿刃磨后应锋利不留刃带,校准部分刀齿则必须留有0.05~0.3mm宽的刃带,以起修光和导向作用,也便于铰刀制造和检验。
907.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀几何角度(3)切削锥角2φ切削锥角主要影响进给抗力的大小、孔的加工精度和表面粗糙度以及刀具耐用度。手用铰刀取较小的2φ值,通常φ=1°~3°。对于机用铰刀,工作时的导向由机床及夹具来保证,故可选用较大的φ值。加工钢料时φ=30°,加工铸铁等脆性材料时φ=6°~10°,加工盲孔时φ=90°。
917.4铰刀7.4.2铰刀的结构参数铰刀几何角度(4)刃倾角λs在铰削塑性材料时,高速钢直槽铰刀切削部分的切削刃,沿轴线倾斜15°~20°形成刃倾角λs,它适用于加工较大的孔。硬质合金铰刀一般取λs=0°。铰削盲孔用带刃倾角的铰刀,但在铰刀端部开一沉头孔以容纳切屑。
927.4铰刀7.4.3硬质合金单刃铰刀
937.5孔加工复合刀具复合刀具是将两把或两把以上的同类或不同类的孔加工刀具组合成一体的专用刀具,它能在一次加工的过程中,完成钻孔、扩孔、铰孔、锪孔和镗孔等多工序不同的工艺复合,具有高效率、高精度、高可靠性的成形加工特点。(1)可同时或顺序加工几个表面,减少机动和辅助时间,提高生产率;(2)可减少工件的安装次数或夹具的转位次数,以减小和降低定位误差;(3)降低对机床的复杂性要求,减少机床台数,节约费用,降低制造成本;(4)可保证加工表面间的相互位置精度,加工质量高。复合刀具特征
94图7-26同类工艺复合刀具a)复合钻b)复合扩孔钻c)复合铰刀d)复合镗刀
95图7-26(a)复合钻实物照片
96图7-26(b)复合钻和复合铰刀实物照片
97图7-26(c)复合镗刀实物照片
98图7-26(d)阶梯钻实物照片
99图7-27不同类工艺复合刀具a)钻-扩复合b)钻-铰复合c)钻-镗复合d)钻-扩-铰复合e)钻-扩-锪复合f)扩-锪-镗-倒角复合1—钻锪刀体2—调整螺母3—紧定螺钉4—镗刀5—倒角刀6—镗杆本体7—调节螺钉8—楔块9—锪刀片10—调节螺钉11—扁钻
1001.复合钻通常在同时钻螺纹底孔与孔口倒角,或钻扩阶梯孔时,使用如图所示的复合钻。(a)为高速钢(b)为硬质合金7.5孔加工复合刀具
1012.复合扩孔钻在组合机床上加工阶梯孔、倒角等时,广泛的使用复合扩孔钻3.复合铰小直径的复合铰刀可制成整体的,大直径的可制成套式的;直径相差较大时,可制成装配式的。7.5孔加工复合刀具
102图复合铰
1034、扩铰复合刀具下图是由不同类刀具组成的孔加工复合刀具--------扩铰复合刀具7.5孔加工复合刀具
104用拉刀在拉床加工工件的工艺方法。加工精度:IT8~IT7,表面粗糙度:Ra=0.4~0.8um7.6圆拉刀
105拉削工艺范围广,不但可以加工各种形状的通孔,还可以拉削平面及各种组合成形表面。由于受拉刀制造工艺以及拉床动力的限制,过小或过大尺寸的孔均不适宜拉削加工(拉削孔径一般为10~100mm,孔的深径比一般不超过5),盲孔、台阶孔和薄壁孔也不适宜拉削加工。7.6圆拉刀
106平面拉削(broaching)是优质高效的先进加工方法,多用于大批大量生产加工要求较高且面积不太大的平面,当拉削面积较大时,为减小拉削力,也可采用图示渐进式拉刀进行加工。工艺特点与拉孔基本相同。7.6圆拉刀
107根据工件加工面及截面形状不同,拉刀有多种形式。常用的圆孔拉刀结构见图所示,其组成部分包括:7.6.1拉刀结构7.6圆拉刀
108前柄部:用以拉床夹头夹持拉刀,带动拉刀进行拉削。颈部:是前柄与过渡锥的连接部分,可在此处打标记。过渡锥:起对准中心的作用,使拉刀顺利进入工件预制孔中。前导部:起导向和定心作用,防止拉孔歪斜,并可检查拉削前的孔径尺寸是否过小,以免拉刀第一个切削齿载荷太重而损坏。切削部:承担全部余量的切除工作,由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。7.6.1拉刀结构7.6圆拉刀
109校准部:用以校正孔径,修光孔壁,并作为精切齿的后备齿。后导部:用以保持拉刀最后正确位置,防止拉刀在即将离开工件时,工件下垂而损坏已加工表面或刀齿。后柄部:用作直径大于60mm既长又重拉刀的后支承,防止拉刀下垂。直径较小的拉刀可不设后柄。7.6.1拉刀结构7.6圆拉刀
110分析圆孔拉刀的结构可知,拉刀是一种高精度的多齿刀具,由于拉刀从头部向尾部方向其刀齿高度逐齿递增,拉削过程中,通过拉刀与工件之间的相对运动,分别逐层从工件孔壁上切除金属,从而形成与拉刀的最后刀齿同形状的孔。7.6.1拉刀结构7.6圆拉刀
111生产率高拉刀耐用度高加工精度高加工范围广拉床只有一个主运动(直线运动)结构简单,操作方便拉刀成本高,刃磨复杂,除标准化和规格化的零件外,在单件小批生产中很少应用。7.6.2拉孔的工艺特点7.6圆拉刀
112拉床只有主运动,结构简单,可一次加工成形,质量好,效率高,但刀具设计制造复杂,适于大批量生产。7.6.2拉孔的工艺特点7.6圆拉刀
113拉孔与其它孔加工方法比较,具有以下特点:生产率高:拉削时,拉刀同时工作的刀齿数多、切削刃总长度长,在一次工作行程中就能完成粗、半精及精加工,机动时间短,因此生产率很高。可以获得较高的加工质量:拉刀为定尺寸刀具,有校准齿对孔壁进行校准、修光;拉孔切削速度低(υe=2~8m/min),拉削过程平稳,因此可获得较高的加工质量。一般拉孔精度可达IT8~IT7级,表面粗糙度Ra值为1.6~0.1μm。拉刀使用寿命长:由于拉削速度低,切削厚度小,每次拉削过程中,每个刀齿工作时间短,拉刀磨损慢,因此拉刀耐用度高,使用寿命长。拉削运动简单:拉削的主运动是拉刀的轴向移动,而进给运动是由拉刀各刀齿的齿升量fz来完成的。因此,拉床只有主运动,没有进给运动。拉床结构简单,操作方便。但拉刀结构较复杂,制造成本高。拉削多用于大批大量或成批生产中。