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1、第八章孔加工刀具一、孔加工的特點(diǎn)1.刀具剛度差孔加工刀具尺寸受被加工孔徑的限制,刀具橫截面尺寸較小,而懸伸較長(zhǎng)。即刀具的長(zhǎng)徑比較大。2.排屑困難孔加工容屑空間較小,很多情況下又為半封閉狀態(tài),排屑不暢。3.直觀性差切削過(guò)程的實(shí)際情況,操作者難以觀察,往往只能根據(jù)切屑的形態(tài)、運(yùn)動(dòng)等來(lái)間接判斷加工情況。4.規(guī)格品種多孔加工刀具多時(shí)定尺寸刀具,即刀具的尺寸要與孔的尺寸相適應(yīng)。刀具的種類(lèi)、規(guī)格仍然繁多。8-1麻花鉆鉆頭是實(shí)心材料上加工孔的唯一刀具.鉆頭的種類(lèi)很多,常用的有扁鉆、麻花鉆中心鉆及深孔鉆等,其中尤以麻花鉆最為典型。使用最
2、為廣泛。1.夾持部分用于裝夾鉆頭和傳遞動(dòng)力,包括柄部和頸部。柄部有圓柱柄和莫氏錐柄兩種。小直徑多做成圓柱柄,大直徑多做成莫氏錐柄。頸部是鉆柄與工作部分的連接部分,印有廠標(biāo)、規(guī)格等標(biāo)記。磨削柄部時(shí),起砂輪退刀槽的作用。直柄鉆頭多無(wú)柄部。一、麻花鉆的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆主要由夾持部分和工作部分組成,如圖8-1所示。2.工作部分工作部分是麻花鉆的主要部分,又分為切削部分和導(dǎo)向部分。切削部分承擔(dān)主要的切削工作,它由兩個(gè)螺旋前刀面、兩個(gè)圓錐后刀面(刃磨方法不同,也可能是螺旋面)和兩個(gè)副后刀面(即刃帶棱面)組成。麻花鉆有兩條主切削刃、兩條
3、副切削刃和一條橫刃。兩后刀面在鉆芯處相交形成的切削刃稱為橫刃,位于鉆頭的最前端。導(dǎo)向部分由兩條螺旋槽組成,切削時(shí)它與孔壁接觸起到導(dǎo)向作用,同時(shí)還是切削部分的備用部分。其外徑向柄部方向遞減,形成倒錐,中等直徑鉆頭的倒錐量為0.05~0.12mm/100mm.倒錐形成了副偏角三、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨與群鉆(1)橫刃方面橫刃太長(zhǎng),引鉆時(shí)不易定中心,鉆削時(shí)容易使孔鉆偏、甚至將鉆頭折斷。同時(shí)橫刃處的前角為較大的負(fù)值,所以鉆芯處的切削條件很差,軸向力大。1.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的缺陷注意:鉆通孔時(shí),當(dāng)橫刃切出瞬間軸向力突然下降,其結(jié)果猶如突然加大
4、進(jìn)給量一樣,引起振動(dòng),甚至鉆頭折斷。所以鉆通孔時(shí),在孔將鉆通時(shí)需減小進(jìn)給量,非自動(dòng)控制機(jī)床應(yīng)改機(jī)動(dòng)為手動(dòng)緩慢進(jìn)給。(2)主切削刃方面主切削刃上各點(diǎn)前角的數(shù)值相差很大,外緣處偏大,而在鉆頭直徑1/3范圍內(nèi)的前角小于零度,切削條件很差。再者麻花鉆兩條主切削刃過(guò)長(zhǎng),切削寬度大,各點(diǎn)切屑流出的速度和方向各異,切屑卷不緊,占空間大,排屑與冷卻不利。(3)棱邊方面棱邊處無(wú)后角,且該處的切削速度最高,因此轉(zhuǎn)角處磨損最快,是鉆頭最薄弱的部位。二、麻花鉆的幾何參數(shù)1.麻花鉆的參考系麻花鉆參考系平面及測(cè)量平面如圖8-2所示。圖中標(biāo)注了基面、
5、切削平面、正交平面、假定工作平面和背平面,它們的定義與前述車(chē)削中的規(guī)定相同。為了確定鉆頭的幾何角度還規(guī)定了三個(gè)測(cè)量平面:(1)端平面:與鉆頭軸線垂直的投影面。(3)柱剖面:過(guò)切削刃選定點(diǎn)作與鉆頭軸線平行的直線,該直線繞鉆頭軸線旋轉(zhuǎn)所形成的圓(2)中剖面:通過(guò)鉆頭軸線與兩主切削刃平行的平面。麻花鉆的幾何角度麻花鉆的角度,可歸納為三類(lèi)1、結(jié)構(gòu)角度鉆頭設(shè)計(jì)時(shí)形成的角度,刃磨使用時(shí)不可改變其大小。如螺旋角、副偏角、副后角2、刃磨角度刃磨鉆頭時(shí)形成的角度,其大小可由刃磨者控制。如鉆頭后角、頂角、橫刃角度(橫刃前角、橫刃后角、橫刃斜
6、角)3、推導(dǎo)角度不是由制造及刃磨形成,而是由角度間的幾何關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的角度。如前角、主偏角、刃傾角等。(一)麻花鉆的結(jié)構(gòu)角度1、螺旋角指鉆頭刃帶螺旋線上任一點(diǎn)的切線與鉆頭軸線的夾角。圖8-3為刃帶螺旋線展開(kāi)圖,切削刃上x(chóng)點(diǎn)的螺旋角ω可用下式計(jì)算:式說(shuō)明,鉆頭外緣處的螺旋角最大,越接近鉆芯,螺旋角越小。刃帶處的螺旋角ω一般為25°~32°。增大螺旋角可使前角增大,有利于排屑,切削輕快,但鉆頭剛性差。rx—鉆頭選定點(diǎn)半徑;L—螺旋槽導(dǎo)程2、倒錐形成了副偏角3、副后角鉆頭的副后刀面是一條狹窄的圓柱刃帶,因此副后角鉆頭外徑磨有向
7、柄部方向遞減的倒錐,從而形成了副偏角。因倒錐量很小,故一般副偏角(二)麻花鉆的刃磨角度1、頂角2(圖8-1)指兩主切削刃在中剖面上投影的夾角。頂角由刃磨獲得,對(duì)鉆頭耐用度及鉆削效率有較大影響。頂角越小,主切削刃越長(zhǎng),單位長(zhǎng)度上的負(fù)荷減輕,軸向力減小,刀尖角增大,有利于散熱。但頂角過(guò)小,則鉆尖強(qiáng)度削弱,切屑變薄,變形增加,扭矩增大,鉆頭易折斷。普通麻花鉆的頂角2=116°~120°。22、后角主切削刃上選定點(diǎn)的后角規(guī)定為柱剖面內(nèi)后刀面與端平面之間的夾角,由刃磨獲得。其大小也是變化的,從外緣到鉆芯逐漸增大,如圖8-5所示。橫
8、刃由兩后刀面相交而成,普通麻花鉆橫刃近似直線,橫刃角度主要包括橫刃斜角、橫刃前角和橫刃后角,如圖8-6所示。在端平面中,橫刃與主切削刃之間的夾角為橫刃斜角,為橫刃長(zhǎng)度。在刃磨鉆頭后刀面時(shí),后角越大,橫刃斜角就越小,橫刃越長(zhǎng)。因此可通過(guò)觀察橫刃斜角的大小來(lái)判斷后角是否磨得合適。一般=50°~55°。3、橫刃角度由于橫刃