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          鉸刀的特點及選用 | 數控刀具選用指南80

          關鍵詞 鉸刀 , 數控刀具|2022-03-15 10:05:24|技術信息|來源 金屬加工
          摘要 鉸削的一般工作方式是工件不動,鉸刀一邊旋轉一邊向孔中作軸向進給。在車床上鉸削時,工件旋轉,鉸刀作軸向進給。鉸孔的尺寸和幾何形狀精度直接由鉸刀決定。鉸刀由工作部分、頸部和柄部組成。工...

                 鉸削的一般工作方式是工件不動,鉸刀一邊旋轉一邊向孔中作軸向進給。在車床上鉸削時,工件旋轉,鉸刀作軸向進給。鉸孔的尺寸和幾何形狀精度直接由鉸刀決定。

                 鉸刀由工作部分、頸部和柄部組成。工作部分由切削部分和校準部分組成,其中切削部分呈錐形,承擔主要的切削工作。校準部分用于校準孔徑、修光孔壁和導向。為減小校準部分與已加工孔壁的摩擦,并為防止孔徑擴大,校準部分的后端應加工成倒錐形狀,其倒錐量為(0.005~0.006)/100。鉸刀的柄部為夾持和傳遞扭矩的部分,通常多為錐柄。

          (本篇選自《數控刀具選用指南》第五章第三節(一)鉸刀的特點及選用)

               (一)鉸刀的種類

                 機用鉸刀可分為帶柄機用鉸刀(直徑在φ1~φ20mm為直柄,直徑在φ10~φ32mm為錐柄)、套式機用鉸刀(直徑為φ25~φ80mm);按刀齒數可分為單齒鉸刀和多齒鉸刀;按齒槽的形狀分直槽鉸刀和螺旋槽鉸刀2種,其中螺旋槽鉸刀又分為左旋螺旋槽鉸刀與右旋螺旋槽鉸刀;還有其他鉸刀,如可調式鉸刀、模塊式鉸刀、錐度鉸刀、導條式鉸刀等。機用鉸刀一般用高速鋼制造居多,也有用硬質合金、金屬陶瓷、PCBN、PCD制造。圖5-69所示為幾種常用的鉸刀。

          微信截圖_20220315095910.png

               (二)鉸刀的特點

                 鉸刀具有一個或者多個刀齒,用于鉸削工件上已鉆削(或擴孔)加工后的孔,主要是為了提高孔的加工精度,降低其表面粗糙度值,是用于孔的精加工和半精加工的刀具,加工余量一般很小。由于鉸刀有切削刃鈍圓半徑的存在,又具有修光刃,而且后刀面還有0.03~0.05mm的刃帶,所以擠壓作用大,因此鉸削過程實際上是切削與擠刮2種作用的結果。

                1.單刃鉸刀  加工孔可獲得較高的幾何形狀精度和較低的表面粗糙度值。在單刃鉸刀進行加工時,其可用已加工孔自行導向,以增加刀具的剛度,因而可以一次加工就獲得較高的幾何精度,保證了孔的圓度和圓柱度,且操作簡單,容易掌握。

                2.螺旋槽鉸刀  切削輕快、平穩、排屑好、刀具壽命高,鉸孔質量好。常用于鉸削深孔或斷續表面的孔(如軸向有凹槽),螺旋槽鉸刀又分有右旋和左旋兩種。右旋:切屑向柄部方向排出,適于加工盲孔。但鉸削時軸向分力和進給方向分力相同,可能產生自動進給而影響加工質量,也可能使鉸刀從機床主軸中脫出而卡在工件中,因此切削用量宜小。左旋:切屑沿進給方向導出,適用鉸削通孔。軸向分力壓向機床主軸,鉸刀裝夾更為牢靠。

                3.可調式鉸刀  如圖5-69c所示,可調式鉸刀的刃徑可數次微小調整,可擴大再次使用,從而大大地降低了鉸刀的損耗,降低了加工成本。

              (三)鉸刀的選用

                 1.單刃鉸刀  適合數控機床、加工中心和具有一定剛性、精度的車、鏜、鉆等機床上對各種材料的精加工。

                 2.可調式鉸刀  由于鉸刀屬于精加工刀具,對鉸刀的孔尺寸精度要求非常高,鉸刀的微小損耗都會影響工件的尺寸公差,特別是在汽車發動機等鉸刀大量使用的領域中,當鉸刀刃口產生微小耗損時,就不能再使用,所以鉸刀的消耗是非常大,為了解決這一矛盾,這時可以使用可調式鉸刀。

                 3.鉸刀幾何角度的選取

                (1)前角、后角的推薦范圍如表5-16所示。

          微信截圖_20220315100145.png

               (2)切削錐角的選擇。切削錐角2φ主要影響進給抗力的大小、刀具壽命、孔的加工精度和表面粗糙度。當切削錐角小時,進給力小,鉸刀切入時的導向性好。但由于切削厚度過小產生了較大的變形,同時由于切削寬度增大使卷屑、排屑產生困難,并且使切入切出時間變長。因此為了減輕勞動強度,減小進給力,故可選用較大的φ值,以減小切削長度和機動時間。加工鋼料時φ取30°,加工鑄鐵等脆性材料時φ取6°~10°,加工盲孔時φ取90°。

              (3)刃傾角的選擇。如圖5-70所示為高速鋼直槽鉸刀切削部分的切削刃,其λs一般取15°~20°。為便于制造硬質合金鉸刀,一般取λs=0°,鉸削盲孔時仍使用帶刃傾角的鉸刀,但在鉸刀端部開一沉頭孔以容納切屑。

          微信截圖_20220315100156.png

                 4.切削用量推薦值  高速鋼和硬質合金鉸刀切削用量分別參見表5-17、表5-18。

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