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机床刀具 铰削
利用铰刀从已加工的孔壁切除薄层金属,以获得精确的孔径和几何形状以及较低的表面粗糙度的切削加工。铰削一般在钻孔、扩孔或镗孔以后进行,用于加工精密的圆柱孔和锥孔,加工孔径范围一般为3~100毫米。由于铰刀的切削刃长,铰削时各刀齿同时参加切削,生产效率高,在孔的精加工中应用较广。
铰削的工作方式一般是工件不动,由铰刀旋转并向孔中作轴向进给。在车床上铰削时,工件旋转,铰刀作轴向进给。铰削过程中,铰刀前端的切削部分进行切削,后面的校准部分起引导、防振、修光和校准作用。铰孔的尺寸和几何形状精度直接由铰刀决定。铰削可分粗铰和精铰。一般在车床、镗床或钻床上进行,称为机铰,也可手工铰削。粗铰的切削深度(单边加工馀量)为0.3~0.8mm,加工精度可达IT10~9,表面粗糙度为Ra10~1.25µm。精铰的切削深度为0.06~0.3mm,加工精度可达IT8~6,表面粗糙度为Ra1.25~0.08µm。铰孔的切削速度较低,例如用硬质合金圆柱形多刃铰刀对钢件铰孔时,当孔径为40~100mm时,切削速度为6~12m/min,进给量为0.3~2mm/r。正确选用煤油、机械油或乳化液等切削液可提高铰孔质量和刀具寿命,并有利于减小振动。
铰刀
具有一个或多个刀齿、用以切除已加工孔表面薄层金属的旋转刀具。经铰削加工后的孔可获得精确的尺寸和形状。铰刀按使用方法分手用和机用两种;按铰孔的形状分圆柱形、圆锥形和阶梯形3种;按装夹方法分带柄式和套装式两种;按齿槽的形状分直槽和螺旋槽两种。图为几种常用铰刀。圆柱孔铰刀由工作部分、颈部和柄部组成。工作部分又分切削部分、校准部分和倒锥部分;手用铰刀可不带倒锥部分。
主偏角Kr的大小主要影响铰孔的表面粗糙度、精度和轴向力,通常机用铰刀的Kr=15°,手用铰刀的Kr=31'~1°。校准部分呈圆柱形,起修光孔壁和校准孔径的作用。倒锥部分的直径向柄部方向逐渐减小(0.03~0.07mm),以减小铰孔时工作部分与孔壁的摩擦。铰刀的齿槽通常为直槽,当加工长度方向上孔壁不连续的或有纵向槽的孔时,螺旋槽铰刀工作稳定、排屑好。铰刀的工作部分可用高速钢或硬质合金制造。手用铰刀还可制成直径可调式,有两种结构:可调节铰刀是靠调节两端的螺母,使楔形刀片沿刀体上的斜底槽移动,以改变铰刀的直径尺寸;可胀式铰刀是通过钢球的移动,从而将开有纵向槽的铰刀直径胀大。直径可调式的铰刀适用于机械修配工作。
按切削运动方式和相应的刀刃形状,刀具又可分为三类。通用刀具,如车刀、刨刀、铣刀(不包括成形的车刀、成形刨刀和成形铣刀)、镗刀、钻头、扩孔钻、铰刀和锯等;成形刀具,这类刀具的刀刃具有与被加工工件断面相同或接近相同的形状,如成形车刀、成形刨刀、成形铣刀、拉刀、圆锥铰刀和各种螺纹加工刀具等;展成刀具是用展成法加工齿轮的齿面或类似的工件,如滚刀、插齿刀、剃齿刀、锥齿轮刨刀和锥齿轮铣刀盘等。
各种刀具的结构都由装夹部分和工作部分组成。整体结构刀具的装夹部分和工作部分都做在刀体上;镶齿结构刀具的工作部分(刀齿或刀片)则镶装在刀体上。
刀具的装夹部分有带孔和带柄两类。带孔刀具依*内孔套装在机床的主轴或心轴上,借助轴向键或端面键传递扭转力矩,如圆柱形铣刀、套式面铣刀等。
带柄的刀具通常有矩形柄、圆柱柄和圆锥柄三种。车刀、刨刀等一般为矩形柄;圆锥柄*锥度承受轴向推力,并借助摩擦力传递扭矩;圆柱柄一般适用于较小的麻花钻、立铣刀等刀具,切削时借助夹紧时所产生的摩擦力传递扭转力矩。很多带柄的刀具的柄部用低合金钢制成,而工作部分则用高速钢把两部分对焊而成。
刀具的工作部分就是产生和处理切屑的部分,包括刀刃、使切屑断碎或卷拢的结构、排屑或容储切屑的空间、切削液的通道等结构要素。有的刀具的工作部分就是切削部分,如车刀、刨刀、镗刀和铣刀等;有的刀具的工作部分则包含切削部分和校准部分,如钻头、扩孔钻、铰刀、内表面拉刀和丝锥等。切削部分的作用是用刀刃切除切屑,校准部分的作用是修光已切削的加工表面和引导刀具。