机械制造技术2new.ppt

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1、图2-6 主运动和进给运动a.车削b）铣削c）刨削d）钻削e）磨削主运动进给运动待加工表面加工表面已加工表面工件的加工表面、切削运动与切削参数工件的加工表面、切削运动与切削参数 工件的加工表面、切削运动与切削参数工件的加工表面、切削运动与切削参数图图2-8 磨削的径向进给量和轴向进给量磨削的径向进给量和轴向进给量 车刀切削部分组成刀具几何参数刀具几何参数刀具几何参数刀具几何参数图图 刀尖形状刀尖形状 切屑的种类及其控制切屑的种类及其控制1切屑的种类切屑的种类 常见的切屑种类可归纳为带状切屑、节状切屑、粒状切屑常见的切屑种类可归纳为带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑等四种类型和崩碎切屑等四种

2、类型。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 切屑类型切屑类型 带状切削：带状切削：一般情况下，当加工塑性材料，切削厚度较小，切削速度较高，刀一般情况下，当加工塑性材料，切削厚度较小，切削速度较高，刀具前角较大时，往往会得到此类屑型。此类屑型底层表面光华，上层表具前角较大时，往往会得到此类屑型。此类屑型底层表面光华，上层表面毛茸；切削过程较平稳，已加工表面粗糙度值较小。面毛茸；切削过程较平稳，已加工表面粗糙度值较小。节状切屑：节状切屑：切屑底层表面有裂纹，上层表面呈锯齿形。大多在加工塑性材料，切屑底层表面有裂纹，上层表面呈锯齿形。大多在加工塑性材料，切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较

3、小时，容易得到此类屑型。切削速度较低，切削厚度较大，刀具前角较小时，容易得到此类屑型。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 粒状切屑：粒状切屑：当切削塑性材料，剪切面上剪切应力超过工件材料破裂强度时，挤当切削塑性材料，剪切面上剪切应力超过工件材料破裂强度时，挤裂切屑便被切离成粒状切屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速裂切屑便被切离成粒状切屑。切削时采用较小的前角或负前角、切削速度较低、进给量较大，易产生此类屑型。度较低、进给量较大，易产生此类屑型。崩碎切屑：崩碎切屑：在加工铸铁等脆性材料时，由于材料抗拉强度较低，刀具切入后，在加工铸铁等脆性材料时，由于材料抗拉强度较低，刀具切入后，

4、切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，切削层金属只经受较小的塑性变形就被挤裂，或在拉应力状态下脆断，形成不规则的碎块状切削。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角于形成不规则的碎块状切削。工件材料越脆、切削厚度越大、刀具前角于小，越容易产生这种切屑。小，越容易产生这种切屑。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 2.卷屑和断屑卷屑和断屑 带状切屑和节状切屑是切削过程中遇到最多的切屑。带状切屑和节状切屑是切削过程中遇到最多的切屑。在刀具上的断屑措施主要有：减小前角、开设断屑槽、增设断屑台等。在刀具上的断屑措施主要有：减小前角、开设断屑槽、增设断屑台等。硬质合金刀片上开

5、设好各种形式的断屑槽，可供用户选择使用。断屑台硬质合金刀片上开设好各种形式的断屑槽，可供用户选择使用。断屑台是在机夹车刀的压板前端附一块硬质合金。切削刃到断屑台的距离，可根据是在机夹车刀的压板前端附一块硬质合金。切削刃到断屑台的距离，可根据工件材料和切削用量进行调整，断屑范围较广。工件材料和切削用量进行调整，断屑范围较广。3.切屑方向的控制切屑方向的控制 合理选择车刀的刃倾角和前刀面的形状，能控制切屑的流出方向，如图合理选择车刀的刃倾角和前刀面的形状，能控制切屑的流出方向，如图2-20所示。所示。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律刃倾角对切

6、屑流向的影响刃倾角对切屑流向的影响 积屑瘤及其预防积屑瘤及其预防 1.产生与作用产生与作用 用较低的切削速度切削一般钢材、球墨铸铁、铝合金或其他加工硬化倾用较低的切削速度切削一般钢材、球墨铸铁、铝合金或其他加工硬化倾向强的塑性金属材料，且能形成带状切屑时，切削底层的金属会一层层粘结向强的塑性金属材料，且能形成带状切屑时，切削底层的金属会一层层粘结在切削刃附近的刀面上，形成冷焊的硬块，其硬度约为工件材料的在切削刃附近的刀面上，形成冷焊的硬块，其硬度约为工件材料的23.5倍，倍，因而可代替刀刃进行切削，称为积屑瘤，如图因而可代替刀刃进行切削，称为积屑瘤，如图2-21所示。所示。积屑瘤的增大，能保护

7、切削刃和刀面，减少刀具磨损；使工作前角增积屑瘤的增大，能保护切削刃和刀面，减少刀具磨损；使工作前角增大，切削力降低。因此，粗加工时是允许积屑瘤存在的。但是积屑瘤能使切大，切削力降低。因此，粗加工时是允许积屑瘤存在的。但是积屑瘤能使切削深度增大，影响加工尺寸。圆钝不规则的积屑瘤会使已加工表面塑性变形削深度增大，影响加工尺寸。圆钝不规则的积屑瘤会使已加工表面塑性变形增加，表面粗糙度恶化。积屑瘤的周期性破碎、脱落，使切削力不稳定，加增加，表面粗糙度恶化。积屑瘤的周期性破碎、脱落，使切削力不稳定，加工尺寸精度不稳定；嵌入切削表面，使加工表面质量变坏。它还会把刀具上工尺寸精度不稳定；嵌入切削表面，使加工

8、表面质量变坏。它还会把刀具上的硬质颗粒粘走，产生粘结磨损，降低刀具使用寿命。的硬质颗粒粘走，产生粘结磨损，降低刀具使用寿命。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律图图 积屑瘤积屑瘤 金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律2.抑制或消除积屑瘤的措施抑制或消除积屑瘤的措施 为了避免精加工时积屑瘤的负面作用，就必须抑制或消除积为了避免精加工时积屑瘤的负面作用，就必须抑制或消除积屑瘤。其措施有：屑瘤。其措施有：1）提高硬质合金刀具的切削速度，使切削温度大于工件材）提高硬质合金刀具的切削速度，使切削温度大于工件材料的再结晶温度（料的再结晶温度（500）。）。2）采用高温切削（人工加热切削区到

9、）采用高温切削（人工加热切削区到500以上）。以上）。3）减少进给量，采用高速铣削，使切削区温度升不上去。）减少进给量，采用高速铣削，使切削区温度升不上去。4）电解刃磨刀具，减小前刀面的粗糙度值，刀面不易粘刀。）电解刃磨刀具，减小前刀面的粗糙度值，刀面不易粘刀。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 5）采用含）采用含TiC的硬质合金，或刀具表面涂覆的硬质合金，或刀具表面涂覆TiN、TiC，使，使“刀刀-屑面屑面”之间摩擦因数降低，粘结现象消失。之间摩擦因数降低，粘结现象消失。6）高速钢刀具精加工时，合理使用切削液，利用切削）高速钢刀具精加工时，合理使用切削液，利用切削液的冷却和润滑作用

10、，降低切削区温度和液的冷却和润滑作用，降低切削区温度和“刀刀-屑面屑面”之间的之间的摩擦。摩擦。7）加大高速钢刀具的前角，使，减小切削变形，降低）加大高速钢刀具的前角，使，减小切削变形，降低“刀刀-屑面屑面”的压力。的压力。8）对合金钢材料进行调质处理，提高工件硬度，降低材）对合金钢材料进行调质处理，提高工件硬度，降低材料塑性，减小加工硬化倾向。料塑性，减小加工硬化倾向。9）采用振动切削，使切屑材料不能在刀刃附近滞留。）采用振动切削，使切屑材料不能在刀刃附近滞留。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律2.切削液切削液（1）切削液的作用）切削液的作用 1）冷却作用。）冷却作用。2）润滑作用

11、。）润滑作用。3）浸润作用。）浸润作用。4）清洗作用。）清洗作用。5）防锈作用。）防锈作用。6）除尘作用。）除尘作用。7）热力作用。）热力作用。8）吸振作用。）吸振作用。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律（2）切削液的种类）切削液的种类 1）水溶液（合成切削液）。它的主要成分是水，并根据需要加入）水溶液（合成切削液）。它的主要成分是水，并根据需要加入一定量的水溶性防锈添加剂、表面活性剂、油性添加剂、极压添加剂。一定量的水溶性防锈添加剂、表面活性剂、油性添加剂、极压添加剂。水溶液的冷却性能最好，又有一定的防锈性能和润滑性能，呈透明状，水溶液的冷却性能最好，又有一定的防锈性能和润滑性能，

12、呈透明状，便于操作者观察。便于操作者观察。2）乳化液。它是以水为主（占）乳化液。它是以水为主（占95%98%）加入适量的乳化油（矿）加入适量的乳化油（矿物油乳化剂）而成的乳白色或半透明的乳化液。若再加入一定量的油物油乳化剂）而成的乳白色或半透明的乳化液。若再加入一定量的油性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，可配成极压乳化液或防锈乳化液。性添加剂、极压添加剂和防锈添加剂，可配成极压乳化液或防锈乳化液。3）切削油。其主要成分是矿物油，少数采用植物油或复合油。由）切削油。其主要成分是矿物油，少数采用植物油或复合油。由动植物油脂组成的油性添加剂形成的是物理吸附膜，其润滑膜强度低。动植物油脂组成的油性添加

13、剂形成的是物理吸附膜，其润滑膜强度低。由氯化石蜡（或硫、磷）等极压添加剂形成的是化学吸附膜，其润滑膜由氯化石蜡（或硫、磷）等极压添加剂形成的是化学吸附膜，其润滑膜强度高。强度高。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律（3）切削液的选用）切削液的选用 1）与刀具材料有关）与刀具材料有关 高速钢刀具与硬质合金刀具切削液的选用不同。高速钢刀具与硬质合金刀具切削液的选用不同。2）与工件材料有关）与工件材料有关 切削高强度钢、高温合金等难加工材料时，对冷却和切削高强度钢、高温合金等难加工材料时，对冷却和润滑都要求较高，应采用极压切削油或极压乳化液。润滑都要求较高，应采用极压切削油或极压乳化液。3）

14、与切削速度有关。高速切削时不用切削液。）与切削速度有关。高速切削时不用切削液。4）切削液对人体健康的影响）切削液对人体健康的影响 切削液减量化技术（采用可编程最小油量加工系统，将切削液减量化技术（采用可编程最小油量加工系统，将微量的切削液精准地喷注到切削区）、切削过程中不使用切微量的切削液精准地喷注到切削区）、切削过程中不使用切削液的干切削（磨）技术等。削液的干切削（磨）技术等。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律2.5.刀具磨损与刀具寿命刀具磨损与刀具寿命 1刀具磨损形式刀具磨损形式（1）正常磨损：）正常磨损：随着切削时间的增加，磨损逐渐扩大的磨损。随着切削时间的增加，磨损逐渐扩大的

15、磨损。1）前刀面磨损）前刀面磨损 2）后刀面磨损）后刀面磨损 （2）非正常磨损：）非正常磨损：亦称破坏。亦称破坏。常见形式有脆性破坏（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破坏等）常见形式有脆性破坏（如崩刃、碎断、剥落、裂纹破坏等）和塑性破坏（如塑性流动等）。和塑性破坏（如塑性流动等）。原因主要是由于刀具材料选择不合理，刀具结构、制造工原因主要是由于刀具材料选择不合理，刀具结构、制造工艺不合理，刀具几何参数不合理、切削用量选择不当，刃磨和艺不合理，刀具几何参数不合理、切削用量选择不当，刃磨和操作不当等原因造成。操作不当等原因造成。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律金属切削过程

16、的基本规律图图2-23 车刀典型磨损形式车刀典型磨损形式 2.刀具寿命刀具寿命 刀具刃磨后，从开始切削，到后刀面磨损达到规定的磨钝刀具刃磨后，从开始切削，到后刀面磨损达到规定的磨钝标准为止，所经过的总切削时间标准为止，所经过的总切削时间T，称作刀具寿命。，称作刀具寿命。（1）影响刀具寿命的主要因素）影响刀具寿命的主要因素 1）切削用量）切削用量 2）刀具材料）刀具材料 3）刀具几何参数）刀具几何参数 4）工件材料）工件材料 5）切削液）切削液 金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律 （3）刀具破损及防止）刀具破损及防止 刀具破损的形式有塑性破损、脆性破损。塑性破损是由于高切削热造刀具破损

17、的形式有塑性破损、脆性破损。塑性破损是由于高切削热造成刀刃处塑性流动而失效，多见于高速钢刀具。脆性破损分为早期脆性破成刀刃处塑性流动而失效，多见于高速钢刀具。脆性破损分为早期脆性破损和后期脆性破损。早期脆性破损主要是因切削时的机械冲击力超出刀具损和后期脆性破损。早期脆性破损主要是因切削时的机械冲击力超出刀具材料强度极限；后期脆性破损多半是机械疲劳和热疲劳造成的。材料强度极限；后期脆性破损多半是机械疲劳和热疲劳造成的。防止刀具破损的措施主要有：防止刀具破损的措施主要有：1）合理选用刀具材料；）合理选用刀具材料；2）合理选择刀具几何参数；）合理选择刀具几何参数；3）提高刀具刃磨质量；）提高刀具刃磨

18、质量；4）合理选择切削用量；）合理选择切削用量；5）正确使用刀具。）正确使用刀具。金属切削过程的基本规律金属切削过程的基本规律2.6.1 车刀车刀 1.普通焊接式车刀普通焊接式车刀 车刀种类很多，按用途的不同，可分为外圆、内孔、台肩、端面、车刀种类很多，按用途的不同，可分为外圆、内孔、台肩、端面、切槽、切断、螺纹和成形车刀等。车刀在结构上，可分为整体式、焊接切槽、切断、螺纹和成形车刀等。车刀在结构上，可分为整体式、焊接式和机械夹固式车刀。式和机械夹固式车刀。常用切削刀具常用切削刀具成形车刀的种类常用切削刀具常用切削刀具图图 机夹可转位车刀刀片机夹可转位车刀刀片12.2.机夹可转位车刀机夹可转位

19、车刀 常用切削刀具常用切削刀具图图 机夹可转位车刀刀片机夹可转位车刀刀片2常用切削刀具常用切削刀具（3）机夹可转位车刀的典型夹固结构）机夹可转位车刀的典型夹固结构 上压式（图上压式（图a）:利用螺钉、压板将刀片压紧在刀槽中，压利用螺钉、压板将刀片压紧在刀槽中，压板上可装挡屑块以控制断屑板上可装挡屑块以控制断屑;自锁式（图自锁式（图b）:靠切削力夹紧的自锁式，它是利用切削合靠切削力夹紧的自锁式，它是利用切削合力将刀片夹紧在力将刀片夹紧在1:30的斜槽中的斜槽中；斜楔测压式斜楔测压式(图图d):立装刀片斜楔测压式，它适合重切削立装刀片斜楔测压式，它适合重切削；削扁销固紧式削扁销固紧式(图图e)：利

20、用削扁销将刀片固紧；利用削扁销将刀片固紧；弹性槽夹紧式弹性槽夹紧式(图图c、f)：利用刀柄上开的弹性槽夹紧刀：利用刀柄上开的弹性槽夹紧刀片，使刀片装卸调整方便。片，使刀片装卸调整方便。常用切削刀具常用切削刀具2.6.2 铣刀铣刀1.铣刀的类型铣刀的类型（1）按铣刀的用途分）按铣刀的用途分 圆柱形铣刀、面铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀、立铣刀、模具铣圆柱形铣刀、面铣刀、三面刃铣刀、锯片铣刀、立铣刀、模具铣刀、角度铣刀、成形铣刀、组合铣刀。刀、角度铣刀、成形铣刀、组合铣刀。（2）按铣刀结构分）按铣刀结构分 整体式铣刀、整体焊齿式铣刀、镶齿式铣刀、可转位式铣刀。整体式铣刀、整体焊齿式铣刀、镶齿式铣刀、可

21、转位式铣刀。（3）按齿背的加工形式分）按齿背的加工形式分 尖齿铣刀、铲齿铣刀。尖齿铣刀、铲齿铣刀。（4）按铣刀装夹方式分）按铣刀装夹方式分 它可分为带孔铣刀和带柄铣刀。它可分为带孔铣刀和带柄铣刀。（5）按铣刀材料分）按铣刀材料分 高速钢铣刀、硬质合金铣刀、金刚石铣刀、陶瓷铣刀等。高速钢铣刀、硬质合金铣刀、金刚石铣刀、陶瓷铣刀等。常用切削刀具常用切削刀具图图228 铣刀与铣削加工铣刀与铣削加工1常用切削刀具常用切削刀具图图228 铣刀与铣削加工铣刀与铣削加工2常用切削刀具常用切削刀具带孔铣刀带孔铣刀常用切削刀具常用切削刀具带柄铣刀带柄铣刀常用切削刀具常用切削刀具2.铣刀的选择及装夹铣刀的选择及装

22、夹（1）铣刀直径及齿数的选择）铣刀直径及齿数的选择 铣刀直径应根据铣削宽度和深度选择，铣削宽度和深度越大、越铣刀直径应根据铣削宽度和深度选择，铣削宽度和深度越大、越深，铣刀直径也应越大。铣刀齿数应根据工件材料和加工要求选择，铣深，铣刀直径也应越大。铣刀齿数应根据工件材料和加工要求选择，铣削塑性材料或粗加工时，一般选用粗齿铣刀；铣削脆性材料或半精加工、削塑性材料或粗加工时，一般选用粗齿铣刀；铣削脆性材料或半精加工、精加工时，选用中、细齿铣刀。精加工时，选用中、细齿铣刀。（2）铣刀类型的选择）铣刀类型的选择 铣刀的类型，应与被加工工件尺寸、表面形状相适应。加工较大平铣刀的类型，应与被加工工件尺寸、

23、表面形状相适应。加工较大平面，用面铣刀；加工凸台、凹槽及平面零件轮廓，用立铣刀；加工毛坯面，用面铣刀；加工凸台、凹槽及平面零件轮廓，用立铣刀；加工毛坯表面或粗加工孔，用镶嵌硬质合金的玉米铣刀；加工曲面，用球头铣表面或粗加工孔，用镶嵌硬质合金的玉米铣刀；加工曲面，用球头铣刀；加工曲面较平坦部分，用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔、型刀；加工曲面较平坦部分，用环形铣刀；加工空间曲面、模具型腔、型面，用模具铣刀；加工封闭的键槽，用键槽铣刀；加工类似飞机上的变面，用模具铣刀；加工封闭的键槽，用键槽铣刀；加工类似飞机上的变斜角零件的变斜角面，用鼓形铣刀、锥形铣刀。斜角零件的变斜角面，用鼓形铣刀、锥形铣刀

24、。常用切削刀具常用切削刀具（3）常用的可转位面铣刀主要参数的选择）常用的可转位面铣刀主要参数的选择 刀具直径在刀具直径在16630mm范围内，粗铣时直径宜小；精铣时宜大，且范围内，粗铣时直径宜小；精铣时宜大，且尽量包容工件整个加工宽度。前角应小些，硬质合金的刀具前角应更小。尽量包容工件整个加工宽度。前角应小些，硬质合金的刀具前角应更小。铣削强度和硬度高的工件材料宜用负前角；后角宜大些（面铣刀磨损主铣削强度和硬度高的工件材料宜用负前角；后角宜大些（面铣刀磨损主要发生在后刀面上）。根据工件材料、刀具材料及加工性质确定面铣刀要发生在后刀面上）。根据工件材料、刀具材料及加工性质确定面铣刀几何参数。面铣

25、刀前角可从表几何参数。面铣刀前角可从表2-6中选取。中选取。后角常取后角常取512，其中大值用于软的工件材料，细齿铣刀；小值用，其中大值用于软的工件材料，细齿铣刀；小值用于硬工件材料，粗齿铣刀。刃倾角常取于硬工件材料，粗齿铣刀。刃倾角常取-5-15，只有在铣低强度材料时，只有在铣低强度材料时才用才用-5。选取主偏角时，加工铸铁材料取。选取主偏角时，加工铸铁材料取45，加工钢材取，加工钢材取75，铣削带，铣削带凸肩的平面或薄壁零件时取凸肩的平面或薄壁零件时取90。常用切削刀具常用切削刀具常用切削刀具常用切削刀具表表2-6 面铣刀前角选取表面铣刀前角选取表常用切削刀具常用切削刀具（4）常用立铣刀主

26、要参数的选择）常用立铣刀主要参数的选择 常用立铣刀主要参数选取表常用立铣刀主要参数选取表铣削用量要素铣削用量要素常用切削刀具常用切削刀具3.铣削方式铣削方式 平面铣削有周铣和端铣两种方式。平面铣削有周铣和端铣两种方式。（1）圆周铣削方式）圆周铣削方式 圆周铣削有逆铣和顺铣二种铣削方式。圆周铣削有逆铣和顺铣二种铣削方式。常用切削刀具常用切削刀具图图 逆铣和逆铣和顺铣顺铣 逆铣与顺铣的比较：逆铣与顺铣的比较：1）逆铣时，切削厚度从零逐渐增大。铣刀刃口有一钝圆半）逆铣时，切削厚度从零逐渐增大。铣刀刃口有一钝圆半径径R，造成开始切削时前角为负值，刀齿在过渡表面上挤压，滑，造成开始切削时前角为负值，刀齿

27、在过渡表面上挤压，滑行，使工件表面产生严重冷硬层，并加剧了刀齿磨损。此外，行，使工件表面产生严重冷硬层，并加剧了刀齿磨损。此外，当瞬时接触角大于一定数值后，当瞬时接触角大于一定数值后，F向上，有抬起工件趋势；向上，有抬起工件趋势；2）顺铣时，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压，滑）顺铣时，刀齿的切削厚度从最大开始，避免了挤压，滑行现象，并且行现象，并且F始终压向工作台，有利于工件夹紧，可提高铣刀始终压向工作台，有利于工件夹紧，可提高铣刀寿命和加工表面质量。寿命和加工表面质量。3）若在丝杠与螺母副中存在间隙情况下采用顺铣，当进给）若在丝杠与螺母副中存在间隙情况下采用顺铣，当进给力力F逐渐增大，

28、超过工作台摩擦力时，使工作台带动丝杆向左窜逐渐增大，超过工作台摩擦力时，使工作台带动丝杆向左窜动，造成进给不均，严重时会使铣刀崩刃。动，造成进给不均，严重时会使铣刀崩刃。逆铣时，由于进给逆铣时，由于进给力力F作用，使丝杠与螺母传动面始终贴紧，故铣削过程较平稳。作用，使丝杠与螺母传动面始终贴紧，故铣削过程较平稳。2.6 常用切削刀具常用切削刀具（2）端铣方式）端铣方式 在端铣时，根据面铣刀相对于工件安装位置不同，也可在端铣时，根据面铣刀相对于工件安装位置不同，也可分为逆铣和顺铣。面铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置，上分为逆铣和顺铣。面铣刀轴线位于铣削弧长的中心位置，上面的顺铣部分等于下面的逆铣部分

29、，称为对称端铣。逆铣部面的顺铣部分等于下面的逆铣部分，称为对称端铣。逆铣部分大于顺铣部分，称为不对称逆铣。顺铣部分大于逆部分称分大于顺铣部分，称为不对称逆铣。顺铣部分大于逆部分称为不对称顺铣。为不对称顺铣。2.6 常用切削刀具常用切削刀具钻头钻头 钻头是孔加工的刀具。从实体上加工出孔的钻头有麻花钻头是孔加工的刀具。从实体上加工出孔的钻头有麻花钻、扁钻、深孔钻及中心钻等。从已有孔上进行再加工的钻钻、扁钻、深孔钻及中心钻等。从已有孔上进行再加工的钻头有扩孔钻、锪孔钻、铰刀等。其中麻花钻是用得最广的孔头有扩孔钻、锪孔钻、铰刀等。其中麻花钻是用得最广的孔加工刀具。加工刀具。1.麻花钻的结构麻花钻的结构

30、 麻花钻属于粗加工刀具，尺寸公差等级为麻花钻属于粗加工刀具，尺寸公差等级为IT13IT11，表面粗糙度表面粗糙度Ra值为值为2512.5m。麻花钻通常用高速钢制成，现在也有整体硬质合金麻花麻花钻通常用高速钢制成，现在也有整体硬质合金麻花钻。标准麻花钻由柄部、颈部和工作部分三部分组成，如图钻。标准麻花钻由柄部、颈部和工作部分三部分组成，如图2-30a、b所示。所示。常用切削刀具常用切削刀具图图 标标准高速准高速钢麻花钢麻花钻钻 常用切削刀具常用切削刀具2.麻花钻的几何角度麻花钻的几何角度 麻花钻切削部分的几何角度主要有外径麻花钻切削部分的几何角度主要有外径d、顶角、顶角2、螺旋角、螺旋角、横刃斜

31、角、横刃斜角(图图2-30c)、前角、侧后角（进给后角，在、前角、侧后角（进给后角，在y点测点测量）量）fy等等(图图2-31)。1）顶角（）顶角（2 2 ）。顶角是两条主刀刃在与其平行平面上投）。顶角是两条主刀刃在与其平行平面上投影的夹角，其作用相似于车刀的主偏角。标准麻花钻头的顶角影的夹角，其作用相似于车刀的主偏角。标准麻花钻头的顶角=118。2）螺旋角（）螺旋角（）。螺旋角是钻头轴心线与棱带切线之间的夹）。螺旋角是钻头轴心线与棱带切线之间的夹角，也是钻头的侧前角（进给前角）角，也是钻头的侧前角（进给前角）fy。螺旋角愈大，切削愈容。螺旋角愈大，切削愈容易，但钻头强度愈低。标准麻花钻的螺旋

32、角为易，但钻头强度愈低。标准麻花钻的螺旋角为=1830。直径。直径小的钻头螺旋角也小。小的钻头螺旋角也小。3）横刃斜角（）横刃斜角（）。横刃斜角是主刀刃与横刃在端面投影上）。横刃斜角是主刀刃与横刃在端面投影上的夹角，一般为的夹角，一般为5055。2.6 常用切削刀具常用切削刀具 5）后角（）后角（fy）。麻花钻的后角能较好）。麻花钻的后角能较好反映钻头后刀面与加工表面之间的摩擦关系。后角随主刀刃各反映钻头后刀面与加工表面之间的摩擦关系。后角随主刀刃各点直径的不同而变化。点直径的不同而变化。刀刃最外点的后角最小，刀刃最外点的后角最小，fy=814与工件之间的摩擦最利害；与工件之间的摩擦最利害；靠

33、近横刃处最大，靠近横刃处最大，fy=2025。2.6 常用切削刀具常用切削刀具3其他孔加工刀具其他孔加工刀具（1）中心钻）中心钻 中心钻是用来加工轴类零中心钻是用来加工轴类零件中心孔的刀具，其结构主要件中心孔的刀具，其结构主要有三种形式：有三种形式：带护锥中心钻带护锥中心钻无护锥中心钻无护锥中心钻弧型中心钻弧型中心钻常用切削刀具常用切削刀具（2）深孔钻）深孔钻 通常把孔深与孔径之比大于通常把孔深与孔径之比大于510倍的孔称为深孔，加工所倍的孔称为深孔，加工所用的钻头称为深孔钻。用的钻头称为深孔钻。由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度均较差，由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度均较差

34、，工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和振动。为了保证孔中心工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和振动。为了保证孔中心线的直线性，必须很好地解决导向问题；由于孔深度大，容屑线的直线性，必须很好地解决导向问题；由于孔深度大，容屑及排屑空间小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设法及排屑空间小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设法解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态下工作，切削热解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态下工作，切削热不易散出，必须设法采取措施确保切削液的顺利进入，充分发不易散出，必须设法采取措施确保切削液的顺利进入，充分发挥冷却和润滑作用。挥冷却和润滑作用。常用切削刀具常用切削刀

35、具常用切削刀具常用切削刀具（3）扩孔钻扩孔钻 扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数多（扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数多（Z3），容屑槽较浅，无横刃，强度和刚度均较高，导向性和切），容屑槽较浅，无横刃，强度和刚度均较高，导向性和切削性较好，加工质量和生产效率比麻花钻高。削性较好，加工质量和生产效率比麻花钻高。常用切削刀具常用切削刀具（4）锪钻）锪钻 锪钻用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面等。常锪钻用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面等。常见的锪钻有三种：圆柱形沉头锪钻、锥形沉头锪钻及端面凸见的锪钻有三种：圆柱形沉头锪钻、锥形沉头锪钻及端面凸台锪钻。台锪钻。常用切削刀具常用

36、切削刀具（5）铰刀）铰刀 铰刀常用来对已有铰刀常用来对已有孔进行最后精加工，也孔进行最后精加工，也可对要求精确的孔进行可对要求精确的孔进行预加工。其加工公差等预加工。其加工公差等级可达级可达IT8IT6级，表面级，表面粗糙度达粗糙度达Ra1.60.2m。铰刀可分为手动铰刀和铰刀可分为手动铰刀和机铰刀。机铰刀。常用切削刀具常用切削刀具（6）镗刀）镗刀 镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗刀可在车床、镗床或铣床上镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗刀可在车床、镗床或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7IT6级，表面粗糙度级，表面粗糙度Ra值达值达6.

37、30.8m。常用切削刀具常用切削刀具4.其他常用刀具其他常用刀具（1）成形法切齿刀具成形法切齿刀具 1）盘形齿轮铣刀）盘形齿轮铣刀 盘形齿轮铣刀是一盘形齿轮铣刀是一种把铲齿成形铣刀，可种把铲齿成形铣刀，可加工直齿与斜齿轮。工加工直齿与斜齿轮。工作时铣刀旋转并沿齿槽作时铣刀旋转并沿齿槽方向进给，铣完一个齿方向进给，铣完一个齿后进行分度，再铣第二后进行分度，再铣第二个齿。个齿。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具 2）指形齿轮铣刀）指形齿轮铣刀 指形齿轮铣刀是一把成指形齿轮铣刀是一把成形立铣刀。工作时铣刀旋转形立铣刀。工作时铣刀旋转并进给，工件分度。这种铣并进给，工件分度。这种铣刀适合于加

38、工大模数的直刀适合于加工大模数的直齿，斜齿轮，并能加工人字齿，斜齿轮，并能加工人字齿轮。指形齿轮铣刀工作时齿轮。指形齿轮铣刀工作时相当于一个悬臂梁，几乎整相当于一个悬臂梁，几乎整个刃长都参加切削，因此切个刃长都参加切削，因此切削力大，刀齿负荷重，宜采削力大，刀齿负荷重，宜采用小进给量切削。用小进给量切削。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具（2）展成法切齿刀具）展成法切齿刀具 1）齿轮滚刀齿轮滚刀 滚刀相当于一个开有滚刀相当于一个开有容屑槽的，有切削刃的蜗杆容屑槽的，有切削刃的蜗杆状的螺旋齿轮。滚刀与齿坯状的螺旋齿轮。滚刀与齿坯啮合传动比由滚刀的头数与啮合传动比由滚刀的头数与齿坯的齿数

39、决定，在展成滚齿坯的齿数决定，在展成滚切过程中切出齿轮齿形。滚切过程中切出齿轮齿形。滚齿可对直齿或斜齿轮进行粗齿可对直齿或斜齿轮进行粗加工或半精加工。加工或半精加工。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具 2）插齿刀插齿刀 插齿刀相当于一个有前后角的齿轮。插齿刀与齿坯啮合传动比由插齿插齿刀相当于一个有前后角的齿轮。插齿刀与齿坯啮合传动比由插齿刀的齿数与齿坯的齿数决定，在展成滚切过程中切出齿轮齿形。插齿刀常刀的齿数与齿坯的齿数决定，在展成滚切过程中切出齿轮齿形。插齿刀常用于加工带台阶的齿轮如双联齿轮，三联齿轮等，特别能加工内齿轮及无用于加工带台阶的齿轮如双联齿轮，三联齿轮等，特别能加工内齿

40、轮及无空刀槽的人字齿轮，故在齿轮加工中应用很广。空刀槽的人字齿轮，故在齿轮加工中应用很广。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具 3）剃齿刀剃齿刀 剃齿刀相当于齿侧面剃齿刀相当于齿侧面开有屑槽形成切削刃的螺开有屑槽形成切削刃的螺旋齿轮。剃齿时剃齿刀带旋齿轮。剃齿时剃齿刀带动齿坯滚转，相当于一对动齿坯滚转，相当于一对螺旋齿轮的啮合运动。在螺旋齿轮的啮合运动。在一定啮合压力下剃齿刀与一定啮合压力下剃齿刀与齿坯沿齿面的滑动将切除齿坯沿齿面的滑动将切除齿侧的余量，完成剃齿工齿侧的余量，完成剃齿工作。剃齿刀常用于未淬火作。剃齿刀常用于未淬火的软齿面的精加工的软齿面的精加工。齿轮加工刀具及其他刀具齿

41、轮加工刀具及其他刀具（3）拉削及拉刀）拉削及拉刀 拉削是用拉刀加工内、外成形表面的一种加工方法。拉刀拉削是用拉刀加工内、外成形表面的一种加工方法。拉刀是多齿刀具，拉削时，利用拉刀上相邻刀齿的尺寸变化来切除是多齿刀具，拉削时，利用拉刀上相邻刀齿的尺寸变化来切除加工余量，使被加工表面一次成形，因此拉床只有主运动，无加工余量，使被加工表面一次成形，因此拉床只有主运动，无进给运动，进给量是由拉刀的齿升量来实现的。进给运动，进给量是由拉刀的齿升量来实现的。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具（4）刨削及刨刀刨削及刨刀 刨削是平面加工的主要方法之一。常见刨刀有平面刨刀、偏刀、角刨削是平面加工的主要

42、方法之一。常见刨刀有平面刨刀、偏刀、角度刀及成形刨刀。刨削属于断续切削，切削时冲击很大，容易发生度刀及成形刨刀。刨削属于断续切削，切削时冲击很大，容易发生“崩崩刃刃”和和“扎刀扎刀”现象，因而刨刀刀杆截面比较粗大，以增加刀杆的刚性，现象，因而刨刀刀杆截面比较粗大，以增加刀杆的刚性，而且往往做成弯头，使刨刀在碰到硬点时可适当产生弯曲变形而缓和冲而且往往做成弯头，使刨刀在碰到硬点时可适当产生弯曲变形而缓和冲击，以保护刀刃。击，以保护刀刃。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具（5）插削及插刀）插削及插刀 插削与刨削基本相同，只是插削是在垂直方向进给，主要用来加工插削与刨削基本相同，只是插削是

43、在垂直方向进给，主要用来加工工件的内表面，如键槽、花键槽等，也可用于加工多边形孔，如四方孔、工件的内表面，如键槽、花键槽等，也可用于加工多边形孔，如四方孔、六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台阶的内表面。插削时为了避免六方孔等。特别适于加工盲孔或有障碍台阶的内表面。插削时为了避免刀杆与工件相碰，插刀刀刃应该突出于刀杆。刀杆与工件相碰，插刀刀刃应该突出于刀杆。齿轮加工刀具及其他刀具齿轮加工刀具及其他刀具数控车刀的选择数控车刀的选择 选择数控车刀，主要是对刀片材料、刀片尺寸、刀片形选择数控车刀，主要是对刀片材料、刀片尺寸、刀片形状和刀尖圆弧半径等进行选择。关于选择刀片的内容，详见状和刀尖圆弧半径等

44、进行选择。关于选择刀片的内容，详见“车刀车刀”一节的内容。一节的内容。4 加工中心刀具选择加工中心刀具选择 加工中心刀具由刃具（铣刀、钻头、扩孔钻、镗刀、铰加工中心刀具由刃具（铣刀、钻头、扩孔钻、镗刀、铰刀、丝锥）和刀柄组成。要求刀具具有较高的刚性，故刀具刀、丝锥）和刀柄组成。要求刀具具有较高的刚性，故刀具长度在满足使用要求的前提下宜尽量短；要求刀具有较高的长度在满足使用要求的前提下宜尽量短；要求刀具有较高的重复定位精度；要求刀具的刀刃相对于主轴的一个固定点的重复定位精度；要求刀具的刀刃相对于主轴的一个固定点的轴向和径向位置，能用快速简单的方法准确地预调整到一个轴向和径向位置，能用快速简单的方

45、法准确地预调整到一个固定的几何尺寸。铣刀的内容可参考固定的几何尺寸。铣刀的内容可参考“2.6.2 铣刀铣刀”一节。一节。数控机床刀具系统数控机床刀具系统（1）钻孔刀具）钻孔刀具 常选用麻花钻加工直径常选用麻花钻加工直径30mm以下的孔。麻花钻有标准型和加长以下的孔。麻花钻有标准型和加长型，应尽量选用较短的钻头，以提高其刚性。但其工作部分长度必需大型，应尽量选用较短的钻头，以提高其刚性。但其工作部分长度必需大于孔深。两切削刃应对称，以免在无钻模导向时孔发生偏斜。钻削大直于孔深。两切削刃应对称，以免在无钻模导向时孔发生偏斜。钻削大直径孔时可用硬质合金扁钻。径孔时可用硬质合金扁钻。当加工直径为当加工

46、直径为2060mm，孔深和孔径之比不大于，孔深和孔径之比不大于3的中等浅孔时，的中等浅孔时，可采用可转位浅孔钻。这种钻头的刀杆刚度高，刀具寿命是普通麻花钻可采用可转位浅孔钻。这种钻头的刀杆刚度高，刀具寿命是普通麻花钻的的46倍，刀片可集中刃磨，能高速切削，其切削效率高，加工精度倍，刀片可集中刃磨，能高速切削，其切削效率高，加工精度好，最适于箱体钻孔。好，最适于箱体钻孔。加工深径比大于加工深径比大于5、小于、小于100的深孔（其直径为的深孔（其直径为65180mm的深的深孔），宜用内排屑的深孔喷吸钻。孔），宜用内排屑的深孔喷吸钻。数控机床刀具系统数控机床刀具系统 扩孔刀具常用扩孔钻，它有扩孔刀具

47、常用扩孔钻，它有34个齿，导向性好；切削刃不必伸到个齿，导向性好；切削刃不必伸到中心，扩孔余量小，可选择较大切削用量；无横刃，切削过程平稳。其中心，扩孔余量小，可选择较大切削用量；无横刃，切削过程平稳。其结构有高速钢整体式（扩孔直径较小或中等），镶齿套式（扩孔直径较结构有高速钢整体式（扩孔直径较小或中等），镶齿套式（扩孔直径较大），硬质合金可转位式（扩孔直径在大），硬质合金可转位式（扩孔直径在2060mm之间，且需刚性好、功之间，且需刚性好、功率大的机床配合）三种。率大的机床配合）三种。（2）镗孔刀具）镗孔刀具 当箱体上孔直径大于当箱体上孔直径大于80mm时可用镗加工。选择镗孔刀具时应考虑时可

48、用镗加工。选择镗孔刀具时应考虑 1）尽可能选择接近镗孔直径的粗直径刀杆。）尽可能选择接近镗孔直径的粗直径刀杆。2）尽可能选择短刀杆臂（工作长度）。当工作长度小于）尽可能选择短刀杆臂（工作长度）。当工作长度小于4倍刀杆直倍刀杆直径时，可用钢制刀杆；加工要求高的孔，宜用硬质合金刀杆。当工作长径时，可用钢制刀杆；加工要求高的孔，宜用硬质合金刀杆。当工作长度为度为47倍的刀杆直径时，小孔用硬质合金刀杆，大孔用减振刀杆。当倍的刀杆直径时，小孔用硬质合金刀杆，大孔用减振刀杆。当工作长度为工作长度为710倍的刀杆直径时，须采用减振刀杆。倍的刀杆直径时，须采用减振刀杆。数控机床刀具系统数控机床刀具系统 3）刀

49、具主偏角接近）刀具主偏角接近90或大于或大于75（粗镗钢件孔主偏角为（粗镗钢件孔主偏角为6075，以提高刀具寿命）。以提高刀具寿命）。4）选择刀刃圆弧小、刀尖圆弧半径小（）选择刀刃圆弧小、刀尖圆弧半径小（0.2mm）的涂层刀片。）的涂层刀片。5）精加工采用正前角刀具，粗加工采用负前角刀具。）精加工采用正前角刀具，粗加工采用负前角刀具。6）镗深盲孔时，采用压缩空气或冷却液进行排屑和冷却。）镗深盲孔时，采用压缩空气或冷却液进行排屑和冷却。7）选择正确、快速的镗刀柄辅具。）选择正确、快速的镗刀柄辅具。8）精镗时可用精镗微调镗刀。为消除镗孔时径向力对镗杆的影）精镗时可用精镗微调镗刀。为消除镗孔时径向力

50、对镗杆的影响，可用双刃镗刀。响，可用双刃镗刀。数控机床刀具系统数控机床刀具系统2.7.5 加工中心刀柄及其选择加工中心刀柄及其选择 刀柄一般采用刀柄一般采用7:24圆锥工具柄，并采用相应形式的标准拉钉拉紧结圆锥工具柄，并采用相应形式的标准拉钉拉紧结构。较为广泛的标准有国际标准化组织构。较为广泛的标准有国际标准化组织7388/1（GB10944489）自动换刀机床用自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部圆锥工具柄部40、45、50号圆锥柄号圆锥柄和国际标准和国际标准化组织化组织7388/2（GB1094589）自动换刀机床用自动换刀机床用7:24圆锥工具柄部圆锥工具柄部40、45、50号圆锥柄用拉钉