模块05 孔加工刀具.ppt

模块5  孔加工刀具 在金属切削加工中，孔加工一般占总加工量的1/3，而孔加工刀具按其用途可分为两大类：一类是在实体零件上加工出孔的刀具，如麻花钻、中心钻、深孔钻及扁钻等；另一类是对已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀及镗刀等。 本模块主要学习标准麻花钻、铰刀的结构特点和其合理的使用方法。 模块5 孔加工刀具 课题1 标准麻花钻 知识点＊标准麻花钻的结构。＊标准麻花钻的参数。＊标准麻花钻的刃磨要求。技能点＊标准麻花钻的刃磨方法。 一、课题引入 标准麻花钻是应用最为广泛的孔加工刀具，它不但可用来钻孔，还可用来扩孔。那么，如何才能有效地、合理地使用标准麻花钻呢？它的结构是由哪些参数确定的呢？ 二、课题分析 标准麻花钻结构的特殊性决定了它参数众多的特点。要正确的刃磨和使用标准麻花钻，必须掌握其结构和主要参数，并要把握刃磨的方法。 三、相关知识 麻花钻一般用高速钢制成，由于高速切削的发展，镶硬质合金的钻头也得到了广泛的应用。本课题只介绍高速钢标准麻花钻。 (一) 标准麻花钻的结构 标准麻花钻的结构如图5-1(a)、(b)所示，它由柄部、颈部和工作部分组成。 图5-1 标准麻花钻结构 (1)柄部。柄部是钻头的夹持部分，主要用于装夹并传递动力。柄部分直柄和锥柄两种形式，钻头直径小于13mm的多采用直柄，大于13mm的多采用锥柄。锥柄后端的扁尾可插入钻床主轴的长方孔中，以便于传递较大的扭矩。 (2) 颈部。颈部位于工作部分与柄部之间，是为磨削柄部而设的，常在此处刻印出钻头的规格与标记，直柄钻头一般无颈部。 (3) 工作部分。工作部分包括切削部分和导向部分。如图5-2所示，切削部分承担切削工作，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后刀面、两个副后刀面组成，见表5-1。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的作用，棱边起导向、修光孔壁的作用。导向部分有微小的倒锥度，以便于减少刀具与孔壁的摩擦。导向部分也是切削部分的备磨部分。 图5-2 标准麻花钻的切削部分 表5-1 标准麻花钻的切削部分 (二) 标准麻花钻的参数 标准麻花钻的参数可以归纳为3类，具体如下。 1. 结构参数 结构参数是决定钻头几何形状，且在钻头制造中需要控制的参数，包括外径、钻心直径和螺旋角等。 (1) 外径d0。它指刃带的外圆直径，按钻头的标准尺寸系列设计，如图5-1所示。  (2) 钻心直径dc。它决定了钻头的强度及刚度并影响了容屑空间的大小，如图5-3所示。 图5-3 麻花钻钻心 (3) 螺旋角β。它表示圆柱螺旋形刃带与钻头轴线的夹角，即钻头棱边展开成直线与钻头轴线的夹角。它直接影响钻头前角的大小、刀刃强度及钻头的排屑性能。标准麻花钻螺旋角一般为18°~30°，它应根据工件材料及钻头直径的大小来选取，小直径麻花钻、钻高强度钢材料用麻花钻取较小值；大直径麻花钻、钻铝合金等软材料用麻花钻取较大值，如图5-4所示。 图5-4 钻头的螺旋角 2. 刃磨参数 刃磨参数是刃磨麻花钻时需要控制的参数，包括顶角、后角、横刃斜角。 【知识链接】 顶角、后角、横刃斜角在测量时的测量平面分别为：中剖面、柱剖面和端平面，如图5-5所示。测量平面的定义见表5-2。 图5-5 测量平面 表5-2 测量平面的定义 1) 顶角2? (或钻尖角、锋角) 钻头的顶角是两条主切削刃在中剖面上投影的夹角，如图5-4(b)所示。标准麻花钻的顶角2? =118°。刃磨时，通常根据主切削刃的平直与否来检验顶角的角度是否正确。当麻花钻顶角为118°时，两主切削刃为直线，如图5-6(b)所示；如果顶角不等于118°时，主切削刃就变为曲线，如图5-6(a)、(c)所示。 图5-6 麻花钻顶角大小对主切削刃的影响 2) 后角 钻头的后角是在柱剖面中后刀面与端平面的夹角，如图5-7所示。 后角在柱剖面中一是便于测量，二是反映了加工时钻头的后刀面与工件加工表面间的摩擦情况。 麻花钻后角的测量方法如图5-7所示，将百分表测量头与主切削刃某点x接触，并让钻头绕轴线沿箭头方向旋转θ角，此时表针下降Δmm，x点的后角可由下式计算而得。 图5-7 麻花钻后角的测量 后角由刃磨获得，刃磨时，愈接近钻头中心处，愈大，通常 =8°~20°。 3) 横刃斜角ψ 钻头的横刃斜角是指在端平面中横刃与中剖面的夹角，如图5-4(b)所示。它是刃磨钻头后刀面时自然形成的，后角增大时，ψ减小。而ψ越小，横刃越长且锋利，一般ψ＝50°~55°。刃磨后角时，可用ψ的大小来判断后角是否刃磨的合适。 3. 其他参数 其他参数主要是指钻头的派生角度，如钻头的前角和刃倾角等。 前角是在正交平面内测量的前刀面与基