钻创与孔加工刀具
中职金属切削加工基础教案：钻床及常见孔加工(全3课时)
中等专业学校2023-2024-1教案教学内容1、台式钻床台式钻床简称台钻(图2-4-2)，是一种小型机床，安放在钳工台上使用，多为手动进钻，其钻孔直径一般在12~15 mm。
台式钻床主要用于加工小型工件上的各种孔钳工中用得最多。
2、立式钻床立式钻床简称立钻(图2-4- 3)，是万能性通用机床，一般用来钻中小型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示。
常用的立式钻床有25 mm、35 mm、40 mm、50 mm等几种。
立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，可用于钻孔、扩孔、铰孔、划端面、钻沉座孔(锪)、攻螺纹等作业，借助于夹具也可以进行镗孔。
教学内容3、摇臂钻床摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂(图2-4- 4)。
主轴箱可在摇臂上做橫向移动，并可随摇臂沿立柱上下做调整运动，因此，操作时能很方便地调整到需钻削的孔的中心，而工件无须移动。
在各类具备钻孔功能的机床中，摇臂钻床由于操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性。
特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。
(二)钻床的型号表达(1) Z5135型立式钻床，其型号含义如图2-4-5所示。
教学内容(2) Z3050型摇臂式钻床，其型号含义如图2-4- 6所示。
板书设计钻床及常见孔加工一、钻床二、钻床的型号表达三、总结1.台式钻床四、巩固2.立式钻床五、作业3.摇臂钻床教后札记中等专业学校2023-2024-1教案教学内容麻花钻通常直径范围为0.25~80mm。
麻花钻的工作部分有两条螺旋形的沟槽。
1.麻花钻的结构麻花钻由工作部分、柄部和颈部组成。
如图2-4- 7所示。
(1)工作部分麻花钻的工作部分分为：切削部分、导向部分。
①切削部分麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。
麻花钻的钻心直径为(0.125~0. 15)D(D为钻头直径)。
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为顶角(2p)，如图2-4- 8所示。
标准麻花钻的顶角2φ= 118°。
数控铣常用刀具、夹具、量具
量具的分类
（1）钟表式百分表
量具的分类
（2）杠杆式百分
机床夹具的分类
机床夹具种类繁多，可按不同的方 式进行分类，常用的分类方法有以 下几种。
机床夹具的分类
1. 按用途分类： 1）通用夹具 2）专用夹具 3）组合夹具
机床夹具的分类
1）通用夹具：三爪、四爪卡盘，平口钳等，一般由专业厂 生产，常作为机床附件提供给用户。
（1)通用夹具
可在一定范围内用于加工不同工件的夹具。 如车床使用的三爪卡盘、四爪卡盘，铣床 使用的平口虎钳、万能分度头等。这类夹 具已经标准化，作为机床附件由专业厂生 产。其通用性强，不需调整或稍加调整就 可以用于不同工件的加工；生产率低，夹 紧工件操作复杂。这类夹具主要用于单件 小批量生产。
机床夹具的分类
a)
b)
c)
刀具的分类
6．铰刀 铰刀常用来对已有孔进行 最后精加工，也可对要求 精确的孔进行预加工。其 加工公差等级可达IT8~IT6 级，表面粗糙度Ra值达 1.6~0.2μm。铰刀可分为手 动铰刀和机机铰刀。
刀具的分类
7．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 或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7～ IT6级，表面粗糙度Ra值达6.3～0.8μm。
刀具的分类
刀具的分类
4. 扩孔钻 扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数
多（Z＞3），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。
刀具的分类
5．锪钻 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 沉头锪钻及端面凸台锪钻。
2、千分尺 主要精密测量外径、内径、深度、 螺纹中径等。
机械加工深孔加工技术
机械加工深孔加工技术汇报人：2024-01-02•深孔加工技术概述•深孔加工的工艺流程•深孔加工的刀具与设备目录•深孔加工的质量控制•深孔加工的难点与解决方案•深孔加工的应用实例01深孔加工技术概述深孔加工技术是指对深度大于孔径的孔进行加工的技术。
定义深孔加工具有加工难度大、技术要求高、需要特殊的加工设备和工艺方法等特点。
特点定义与特点深孔加工在许多领域中都有广泛应用，如航空航天、能源、化工等，是满足产品性能要求的重要手段。
满足产品性能要求采用深孔加工技术可以大大提高生产效率，减少加工时间和成本。
提高生产效率深孔加工技术的精度和表面质量要求高，能够保证产品的质量和可靠性。
保证产品质量深孔加工的重要性深孔加工技术起源于20世纪初，随着工业的发展和技术的不断进步，深孔加工技术也在不断改进和完善。
现代深孔加工技术正朝着高精度、高效率、自动化和智能化的方向发展，未来将会有更多的新材料、新工艺和新设备出现。
深孔加工技术的历史与发展发展趋势历史回顾02深孔加工的工艺流程1 2 3钻孔是深孔加工的起始阶段，主要使用钻头在工件上打孔。
钻孔时需要控制切削速度和进给量，以获得良好的切削效果和孔径精度。
钻孔过程中需要使用冷却液来降低切削温度和润滑钻头。
扩孔是对已钻孔进行扩大直径的加工，以修正孔径偏差或得到所需直径。
扩孔可以使用多种刀具，如扩孔钻、锪钻和车刀等，根据需要选择合适的刀具。
扩孔过程中需要控制切削速度和进给量，以确保孔径精度和表面质量。
01铰孔是对已钻孔进行精加工，以提高孔径精度和表面质量。
02铰孔使用的刀具有多种，如机铰刀、手铰刀和锥铰刀等，根据需要选择合适的刀具。
03铰孔过程中需要控制切削速度和进给量，以确保孔径精度和表面质量。
镗孔可以使用多种刀具，如镗杆、车刀和铣刀等，根据需要选择合适的刀具。
镗孔过程中需要控制切削速度和进给量，以确保孔的形状精度和表面质量。
镗孔是对已钻孔进行进一步加工，以修正孔的轴线偏差和提高孔的形状精度。
深孔加工的几种方法
深孔加工的几种方法深孔加工是一种用于加工深孔孔径大、长径比高的工件的专业加工方法。
在工业制造中，深孔加工广泛应用于航空航天、汽车、模具、电子等领域。
下面是关于深孔加工的十种常见方法，并对每种方法进行详细描述。
1. 长钻杆深孔加工（Gun drilling）长钻杆深孔加工是最常见的深孔加工方法之一。
它使用带有镶有硬质合金刀片的长钻杆进行加工。
钻杆被安装在特殊的深孔钻床上，通过旋转和进给，将刀片带动至工件内部进行加工。
该方法适用于孔径较小、长径比较高的工件。
2. 刀具旋转切削深孔加工（Boring）刀具旋转切削深孔加工是使用铰孔刀或车刀进行加工的方法。
刀具通过旋转，将材料从工件中间逐渐取出，形成深孔。
由于切削力较大，工件需要具备较好的稳定性，并配备适当的刀具冷却和切屑排出系统。
3. 杆料直插深孔加工（Trepanning）杆料直插深孔加工是一种适用于大孔径深孔加工的方法。
在该方法中，一个圆柱形工具的中心用于插入工件，通过旋转工件和工具，将材料从工件中间逐渐取出，形成深孔。
该方法适用于孔径较大、长径比较高的工件。
4. 进给滚压深孔加工（Skiving）进给滚压深孔加工是一种高效的深孔加工方法。
在该方法中，刀具会逐渐滚动进入工件，并通过旋转和进给来形成深孔。
与切削加工相比，滚压加工具有更高的切削速度和更少的切削力，可以减少加工产生的热量和变形。
5. 穿切切削深孔加工（Reaming）穿切切削深孔加工是一种通过旋转和进给来加工深孔的方法。
与其他深孔加工方法相比，穿切切削深孔加工具有更高的切削速度和更少的切削力。
该方法适用于孔径较小、长径比较高的工件。
6. 穿孔切削深孔加工（Counterboring）穿孔切削深孔加工是一种在工件的底部形成平坦的底座的方法。
通过旋转和进给，切削刀具穿过工件，形成孔径较大的底孔。
该方法广泛应用于需要准确定位或加工底孔的工件。
7. 表面喷涂深孔加工（DLC Coating）表面喷涂深孔加工是一种在工件表面喷涂高硬度的钻石碳涂层的方法。
6.1 孔及孔系加工1
结
论
（1）钻孔是孔的粗加工 （2）对一些需要镗削、铰削、插削的 对一些需要镗削、铰削、 实体工件进行孔的预加工 （3）对贯穿螺栓、螺钉、润滑通道孔 对贯穿螺栓、螺钉、 进行终加工
钻孔方式对孔精度影响
（1）在钻床、铣床、镗床上钻孔均是钻 在钻床、铣床、 头作旋转运动 钻头偏斜——被加工孔轴线歪斜 钻头偏斜——被加工孔轴线歪斜 （2）在车床上钻孔，工件作旋转主运动 在车床上钻孔， 钻头偏——引起孔径变化 钻头偏——引起孔径变化
用平口钳安装工件
工作台上安装工件
用
V
型 铁 安 装 工 件
钻床上的主要工作
钻 孔
扩 孔
铰圆柱孔
铰圆锥孔
攻 丝
钻床上的主要工作
锪圆柱形坑 锪圆锥形坑 锪鱼眼坑 锪凸台
钻床主要工作 钻床主要工作
（一）钻孔
1 . 钻孔工艺特点
（1）钻头易偏斜 （2）易产生孔径扩大 （3）钻削过程中排屑困难 （4）钻削加工中，轴向抗力大 钻削加工中，
1 . 镗削： 指在镗床上所能完成的各种 加工工艺。 加工工艺。 镗削：
2 . 机床：镗床— 机床：镗床— 3 . 刀具： 刀具：
卧式镗床 坐标镗床
单刃镗刀 镗刀 多刃镗刀 可调节浮动镗刀片
镗床的外形图
1—主轴 7—上滑座
2—平旋盘 8—下滑座
3—径向刀架 9—床身
4—主轴箱 10—后立柱
5—前立柱 11—尾架
扩孔钻
扩 孔
(三) 铰 孔
1 . 用于不淬火工件上孔的精加工 2 . 精度/表面质量 精度/
IT8~IT6 Ra1.6~0.4µm
3 . 刀具： 铰刀 刀具： 4 . 方法
机 铰 手 铰
机械制造技术考点汇总
第一章 金属切削基础1.基本知识：①工件上的加工表面：3个不断变化着的表面 (1) 待加工表面。
工件上行将被切除的表面。
(2) 已加工表面。
工件上经刀具切削后产生的新表面。
(3) 过渡表面。
工件上由切削刃正在切削着的表面，位于待加 工表面和已加工表面之间，也称作加工表面或切削表面。
②切削运动：直接完成切除加工余量任务，形成所需零件表面的运动包括主运动和进给运动（合成切削运动）主运动及进给运动：可能是连续，也可能是间歇的；可能是直线运动，也可能是回转运动；可由刀具和工件分别完成(如车削和刨削)，也可由刀具单独完成(如钻孔)，但很少由工件单独完成；可以同时进行(如车削、钻削)，也可以交替进行(如刨平面、插键槽)；③切削用量：切削用量用来定量描述主运动、进给运动和投入切削的加工余量（切削层）厚度。
切削速度：刀刃上选定点的主运动的线速度 单位：m/s 或m/min当主运动为旋转运动时，可按右式计算 切削刃上各点的切削速度是不同的进给量：主运动的每一转或每一行程，刀具和工件沿进给运动方向的相对位移量称。
znf fn v Z f ==背吃刀量：工件上已加工表面和待加工表面间的距离切削用量三要素：切削速度；进给量；背吃刀量2.金属切削刀具的几何参数①刀具切削部分的结构要素：刀具组成：夹持部分（刀柄）；切削部分（刀头） 切削部分组成：三面、两刃、一尖②切削平面切削角度分析：参考PPT1000dnv π=第二章金属切削的基本规律及其应用1.切屑的种类及其变化①分类：带状切屑；底面光滑，背面呈毛茸状挤裂切屑；底面光滑有裂纹，背面呈锯齿状节状切屑；底面已不光滑，呈粒状金属块的堆砌崩碎切屑：不规则块状颗粒②影响切屑形状的因素：工件材料、切削速度、进给量、刀具角度③切屑形状对加工过程的影响：切削过程平稳性、表面质量④切屑控制：卷曲和折断2.切削层金属的变形①三个变形区②变形程度的表示：变形系数；剪切角；剪应变变形系数PS：能表示变形程度的参数：切屑形态（方便、定性）；剪切角（定量）；变形系数（纯挤压，易测）；剪应变（纯剪切，较合理，忽略挤压）③刀—屑接触区的变形与摩擦第二变形区特征:切屑底层晶粒纤维化,流速减慢,甚至滞留。
阐述齿轮加工所采用的刀具。
阐述齿轮加工所采用的刀具。
在齿轮加工过程中，常用的刀具包括：
1. 齿轮刀盘：齿轮刀盘是一种切削刀具，通常由高速钢或硬质合金制成。
它的刀片上有一定数量和形状的刀齿，可以切削出齿轮的齿形。
2. 锥齿轮刀盘：锥齿轮刀盘适用于加工锥齿轮，它的刀片和齿轮刀盘类似，但其切削角度可根据锥齿轮的要求进行调整。
3. 修齐刀：修齐刀用于修整齿轮的齿面或侧面，以提高齿轮的精度。
它常由高速钢制成，刀片上有凹槽或锯齿，可以去除齿轮上的毛刺、毛刮痕迹等。
4. 钻床和铰床：钻床和铰床是用来加工齿轮孔或齿轮轴孔的刀具。
钻床用来钻孔，铰床用来加工内螺纹孔。
5. 冲压模具：冲压模具适用于批量生产大批量齿轮或形状复杂的齿轮。
它通常由多个部位组成，包括上下模、导向件和铣削刀等，可以在一次冲压中完成多个齿轮的加工。
这些刀具在齿轮加工过程中按照不同需求和工序进行选择和使用，以获得精准、高效的加工效果。
孔加工刀具及方法
第三节孔加工方法及刀具一. 孔的分类内孔表面是组成机械零件的一种重要表面，在机械零件中有多种多样的孔 , 按孔的形状，有圆柱形孔、圆锥形孔、螺纹形孔和成形孔等；常见的圆柱形孔又有一般孔和深孔之别，长径比 >5 的孔为深孔，深孔很难加工；常见的成形孔有方孔、六边形孔、花键孔等。
二.孔加工刀具（一）钻头及钻孔刀具1 ．麻花钻麻花钻是最常用的孔加工刀具，一般用于实体材料上孔的粗加工。
钻孔的尺寸精度为 ITI3 ～ ITI1 ，表面粗糙度 Ra 值为 50 ～ 12.5 μ m 。
它的结构由柄部、颈部和工作部分组成，如图 6-21 所示。
柄部是钻头的夹持部分，有锥柄和直柄两种型式，钻头直径大于 12mm 时常做成锥柄，小于 12mm 时做成直柄。
锥柄后端的扁尾可插入钻床主轴的长方孔中，以传递较大的扭矩。
颈部位于工作部分和柄部的过渡部分，是磨削柄部时砂轮的退刀槽，当柄部和工作部分采用不同材料制造时，颈部就是两部分的对焊处，钻头的标记也常注于此。
c) d)a) 锥柄麻花钻 b) 直柄麻花钻 c) 麻花钻切削部分图 6-21 麻花钻的结构图 6-22 扩孔钻类型钻头的工作部分包括切削部分和导向部分，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甲，棱边起导向、修光孔壁的作用。
导向部分有微小的倒锥度，从前端到尾部每 100mm 长度上直径减少 0.03 ～ 0.12mm ，以减少与孔壁的摩擦，切削部分由两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃及两个前刀面和两个后刀面组成。
螺旋槽的一部分为前刀面，钻头的顶锥面为上后刀面。
麻花钻的主要几何角度有螺旋角β，前角γ，后角α 0 ，锋角 2 φ和横刃斜角ψ。
2 ．扩孔钻扩孔钻是用来对工件上已有孔进行扩大加工的刀具。
扩孔后，孔的精度可达到 ITI0 ～ IT9 ，表面粗糙度 Ra 值可达到 6 ． 3 ～ 3 ． 2 μ m 。
扩孔钻没有横刃，加工余量小，刀齿数多（ 3 ～ 4 个齿），刀具的刚性及强度好，切削平稳。
钳工知识--钻孔
回转式钻床夹具分立轴、卧轴、斜轴三种类型，用于 加工同心圆周上的平行孔系、分布在几个不同表面上 的径向扎。
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钻套
钻套的作用：确定被加工工件孔的位置， 引导钻头、扩孔钻或铰刀，并防止其在 加工中发生偏斜。
钻套的类型：包括固定钻套、可换钻套、 快换钻套、特殊钻套4种。
摇臂钻可用于钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、 攻螺纹、锪平面和环切大圆孔等。
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7
钻孔刀具
普通麻花钻 标准群钻 特殊群钻
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8
麻花钻
麻花钻是最为普遍的钻孔工具，材料一般为高 速钢。
标准麻花钻头由切削部分、导向部分、尾部 （由颈部和柄部组成）三部分组成。
柄部供夹持用； 颈部标注商标、规格，可供砂轮退刀用； 导向部分保持钻削方向和修光孔壁，同时也是
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5
立式钻床
立式钻床简称立钻，一般用来钻中小型 工件上的孔，
立钻的规格有25、35、40、50等几种。 立钻可以自动进给，主轴转速和进给量
都有较大的变化范围，可用于钻孔、扩 孔、锪孔、铰孔和攻螺纹等工作。
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6
摇臂钻床
摇臂钻床简称摇臂钻，适用于较大工件 及多孔的工件加工。
摇臂钻的主轴变速箱能沿摇臂移动，摇 臂又可以作360°回转，因此加工比立钻 更灵活；其主轴转速和进给量范围广， 故加工范围广。
机床夹具：用来安装工件以确定工件与刀具的相对位
置并将工件夹紧的装置。
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机床夹具的组成
机床夹具主要由定位元件、夹紧装置、引导元 件、夹具体组成。
定位元件：用以确定工件在夹具中正确加工位 置的元件。
机械制造工程学 习题答案 作者 李伟 谭豫之 第3章 机床与刀具(2)
第3章 机床与刀具
特点：
① 粗切齿制成轮切式结构，分块拉削，精切齿采用 成形式结构，分层拉削。② 缩短了拉刀长度。③ 提 高了拉削生产率。④ 拉削后的表面质量较好。
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机械制造工程学
3、拉削的工艺特点及应用
第3章 机床与刀具
① 生产率高。
② 加工精度高，表面质量好。IT8~IT7，Ra0.8~0.4 μ m。
陶瓷结合剂：（V）
性适能用：范围：
强适用度于高通，用耐砂热轮、、耐成腐形蚀磨性 好削砂，轮气。孔一率般大V，<3但5m较/s脆。， 弹性差。
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机械制造工程学
三、砂轮的特性与选择
第3章 机床与刀具
4. 结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮 的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力
陶瓷结合剂：（V） 树脂结合剂：（B）
第3章 机床与刀具
2_05 镗孔
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机械制造工程学
2、镗孔的特点
① 镗刀的结构简单，调整方便。 单刃镗刀 多刃镗刀
第3章 机床与刀具
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机械制造工程学
2、镗孔的特点
第3章 机床与刀具
① 镗刀的结构简单，调整方便。
单刃镗刀
多刃镗刀 ② 通用性大。
经济精度：IT8~IT7
Ra1.6~0.8 2_10 双刃浮动镗刀
陶瓷结合剂：（V） 树脂结合剂：（B） 橡胶结合剂：（R）
性适能用：范围：
强主度要最用高于金，刚导石热砂性轮好及，电但 自解锐磨性削差用砂。轮常见 。的 磨是 削青 硬铜 质 结合合金剂、。玻璃、陶瓷等。
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机械制造工程学
1、拉刀的特点
第3章 机床与刀具
① 切削刃与被加工表面的横截面形状相同。
钻削
刀具
从实体材料中加工出孔的刀具，如麻花 钻、扁钻、中心钻和深孔钻等； 对工件上的已有的孔进行再加工，如扩 孔钻、锪钻（即埋头钻，一种用以锪锥形 埋头孔的钻）、铰刀及镗刀等。
三、钻削方法
钻孔：利用钻头在实体材料上加工出孔的加 工方法。
扩孔：利用扩孔钻头对已有孔径进行扩大的 切削加工方法。
铰孔：利用铰刀对已有孔的孔壁进行微量切 削加工的方法。
§5 钻 削
利用孔加工刀具在钻床上进 行各种类型的孔加工的切削 方法。
钻削运动
可进行粗加工、半精加工和精加工。
主运动：刀具的旋转运动； 进给运动：刀具或工件的平动。
一、钻削特点与加工范围
特点：钻削加工属于定尺寸切削加工， 孔径尺寸受到刀具直径的限制。
加工范围：主要用于钻孔、扩孔和铰 孔，也可以用来攻螺纹、锪沉头孔及 锪凸台端面。（图6-19）
2）可机械铰孔可手工铰孔； 3）只对孔壁进行精加工，不能校正孔的空间
位置。
钻孔
扩孔
铰孔
钻
削
加
工
攻螺纹
锪端面
锪沉头孔
图6-19 钻削加工
二、钻 床与刀具
钻床分为摇臂钻床、台式钻床、立 式钻床、深孔钻床、中心孔钻床等。
钻床通常用于加工尺寸较小，精度 要求不高的孔。
立式钻床
主轴变速箱
电动机
特点：主轴轴线位置固 进给变速箱
立柱
定，需调整工件位置， 主轴 使被加工孔中心线对准
钻头切削部分组成-“两主两副一横”
存在的问题
由于钻孔使钻头的工作部分大都处于易加工 表面的包围中，从而带来一系列的问题，使 得钻孔比车削外圆复杂得多。
因此，加工过程中要充分考虑并妥善解决钻 头刚度、强度、热硬性及排屑、导向、冷却 润滑等问题。
机加工第四章孔加工
二、扩孔（P68）
扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工，作用是 扩大孔径、提高精度，降低Ra值；扩孔钻如P68图4－ 8所示。 通常作为精加工的（铰孔）前工序或最终工序，精度 可达IT10～IT9、 Ra值为6.3～3.2um； 扩孔钻齿数较多，有3～4个刀齿，导向性好，切削平 稳；扩孔刀无横刃；加工余量较小、容屑槽较窄并较 浅，故钻心较粗，刚性好。故加工质量比钻孔高。 扩孔钻和扩孔加工视频
作业p80钻头切削部分5个刀刃6个刀面两条主切削刃两条副切削刃一条横刃两个螺旋形前刀面两个经刃磨获得的后刀面两个圆弧段的副后刀面图614铰刀的类型直柄机用铰刀锥柄机用铰刀硬质合金锥柄机用铰刀手用铰刀可调节手用铰刀套式机用铰刀直柄莫氏圆锥铰刀锥度铰刀手用1
第四章
孔加工（P65）
孔是各类机械中常用零件（轴类、盘套、支架和箱体 类零件等）的基本表面，如轴承孔、定位孔等。 也可能是这些零件的辅助表面，如油孔、气孔和减重 孔等。
圆拉刀结构
六、内圆磨削
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1. 珩磨头及珩磨原理
图6-29
珩磨原理与珩磨头结构
2、选用孔加工方案的几点说明(P79)
(2)淬火钢件：淬火之前，一般采用钻和镗，淬火之后只 能磨削。其加工方案为钻 镗 (淬火) 磨。 3)精度为IT7以上，Ra值为0.4以下的孔，在精加工以后 应进行光整加工，除短孔外，一般采用珩磨。 4)对于有色金属，不能采用磨削加工，其精加工常采用 精镗、精细镗、精铰或手铰方案。
手用铰刀
手用1：50 锥度铰刀 可调节手用铰刀 图6-14 铰刀的类型
五、拉孔
1. 拉削过程
五、拉孔
1. 拉削过程
图6-27 拉削圆孔
五、拉孔
1. 拉削过程
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备3(铰刀的几何角度?主偏角前角 ?铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触长度很短，故前角的影响不显著。
为了制造方便，一般取均,0?。
加工韧性材料时，为减小切屑变形，可取,5?~10?。
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备(3，?后角铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀后角取,6?~8?。
?刃倾角一般铰刀的刃倾角,0?。
但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质量。
在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出,15?~20?刃倾角，如图7,46a所示，这样可使铰削时切屑向前排出，不致于划伤已加工表面(见图7,46b)。
在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大的凹坑，以容纳切屑(见图7,46c)。
(四)孔加工复合刀具孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
1(复合刀具的种类复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。
同类工艺复合刀具如图7,47所示。
不同类工艺复合刀具如图7,48所示。
2.复合刀具的特点(1)能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。
(2)减少工件安装次数，容易各加工表面间的精度。
(3)复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可能会出现问题。
例如各单个刀具的直径、切削时间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的输入不够畅快等。
3(复合刀具的合理使用由于复合刀具的结构特点及特殊的工作条件，在使用复合刀具时需注意几点特殊要求:(1)由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。
(2)复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，选择切削用量时需考虑主要矛盾。
如最小直径刀具的强度最弱，应按最小直径刀具选择进给量;又如最大直径刀具的切削速度最高，磨损最快，故应按最大直径刀具确定切削速度。
《机械制造技术基础》第五章钻、镗、刨、插、拉削加工的知识
2.粗精加工一起完成，影响了工件的加工质量；
3.排屑困难，易产生阻塞，导致刀齿损坏。
§5-1 钻削与孔加工刀具 孔加工复合刀具种类较多，按工艺类型分有： 1.同类工艺复合刀具
2.不同类工艺复合刀具
§5-1 钻削与孔加工刀具 二、麻花钻的构造与主要几何参数
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT12，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最
（3）通常只能单刀加工，不能用多刀同时切削。 所以与铣加工比较，牛头刨床的生产率比较低。 牛头刨床主要用于单件、小批量生产或修理车间。
二、龙门刨床
主要用来加工大平 面，尤其是长而窄的 平面，也可加工沟槽 或同时加工几个中小 型零件的平面。生产
率不如铣削高，主要
用于中小批生产及修 理车间。
§5-4 刨床、插床及其加工范围 三、单臂刨床
§5-1 钻削与孔加工刀具
1.从实体材料上加工出孔的刀具 用于加工精度要求不高，或为精度要求较高的 孔作预加工。 （1）扁钻 （2）中心钻 中心钻用来加工各种轴类工件的中心孔。
§5-1 钻削与孔加工刀具
3、麻花钻
是常见的孔加工刀具。一般用于实体材料上的粗 加工。钻孔的尺寸精度为IT11--IT13，Ra为5012.5μm。加工范围为0.1--80mm,以φ30mm以下时最 常用。
适用于加工宽度较大，而又不需要在整个宽度上加工的零件。
四、插床
插床的生产效率较低，通常只用于单件、小批量生产中插削槽、 平面及成型表面等。
§5-4 刨床、插床及其加工范围
插刀上下运动为主运动，工件 可作纵横两个方向的移动，
工作台还可作分度运动。加工 与安装面垂直的面、沟槽
第六章 孔加工
图6.3
标准型群钻结构
16
2.可转位浅孔钻 适合在车床上加工d=17.5～80mm、l/d≤3 的中等直径浅孔。
17
图6.4 可转位浅孔钻
18
3.错齿内排屑深孔钻 对于直径较大的深孔（孔深度与直径之比 大于5～10），由于切削量很大，必须较好地 解决排屑和冷却问题。错齿内排屑深孔钻是常 用的深孔加工钻头。工作时钻头由浅牙矩螺纹 与钻杆联接，通过刀架带动，经液封头钻入工 件。通过刀齿的交错排列实现了分屑，便于切 屑的排出；通过钻管与工件孔壁之间的间隙加 入高压切削液，使之充分地对切削区进行冷 却，并利用高压切削液把切屑从钻头和钻管的 内孔中冲出。硬质合金条起导向的作用。
拉削加工
1.拉床及拉削方法 拉削是用拉刀加工工件内、外表面的方法。拉削在拉 床上迸行。拉床分卧式和立式两类，下图为卧式拉床的示 意图。拉削时工作拉力较大，所以拉床一般采用液压传动。 常用拉床的额定拉力有100，200，400kN等。
卧式拉床示意图
l-压力表 2-液压传动部件 3-活塞拉杆 4-随动支架 5-刀架 6-床身 7-拉刀 8-支挣 9-工件 10-随动刀架
26
3.深孔钻
通常把孔深与孔径之比大于5～10倍的孔称为深孔，加工 所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， 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。
图10 铰刀
34
铰刀
35
孔加工刀具及选用
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6.2 相关知识
按柄部分类，有直柄和锥柄之分。直柄一般用于小直径钻头; 锥柄一般用于大直径钻头。按长度分类，则有基本型和短、 长、加长、超长等各形钻头。
二、麻花钻的组成
标准麻花钻由柄部、颈部和工作部分构成，如图6-7(a)所示。 1.柄部 柄部是钻头的装夹部分，用于与机床的连接并传递转矩。当
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6.2 相关知识
(2)钻心直径do 是指钻心与两螺旋槽底相切圆的直径。它直接 影响钻头的刚性与容屑空间的大小。一般钻心直径约为0.15 倍的钻头直径。对标准麻花钻而言，为提高钻头的刚性和强 度，钻心直径制成向钻柄方向逐渐增大的正锥，如图6-8所示。 其正锥量一般为(1.4~2)/100 mm
(2)主偏角κr 任一点的主偏角心是指主切削刃在该点基面(prxprx)内的投影与进给方向的夹角。由于主切削刃上各点的基面 不同，因此主切削刃上各点的基面不同，主切削刃上各点的 主偏角也是变化的，外径处大，钻心处小。
当顶角2φ磨出后，各点主偏角κr也就确定了。顶角2φ与外径 处的主偏角κr的大小较接近，故常用顶角2φ大小来分析对钻 削过程的影响。
6.2.1孔加工刀具的种类及用途
由于孔的形状、规格、精度要求和加工方法各不相同，孔加 工刀具种类有很多，按其用途可分两类:一类是在实体材料上 加工孔的刀具，如麻花钻、中心钻及深孔钻等;另一类是对已 有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻,锪钻、铰刀、镗刀及圆拉 刀等。
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6.2 相关知识
一、在实体材料上加工孔的刀具
(3)螺旋角β 是指钻头刃带棱边螺旋线展开成直线后与钻头轴 线间的夹角，如图6-7(a)所示。螺旋角实际就是钻头的进给前 角。因此螺旋角越大，钻头的进给前角越大，钻头越锋利。 但螺旋角过大，钻头刚性变差，散热条件变坏。麻花钻的不 同直径处的螺旋角不同，外径处螺旋角最大，越接近中心螺 旋角越小。标准麻花钻螺旋角β=18°~30°.螺旋角的方向一 般为右旋。
第六章 钻削、铰削与镗削加工
（1）铰刀的直径及公差
1）加工后孔径扩大时： dmax =Dmax-Pmax dmin =Dmax-Pmax-G
铰 刀 的 结 构
铰刀直径应选小一些
铰刀直径公差分布图
（1）铰刀的直径及公差 2）孔径缩小时：
dmax =Dmax+Pmin
铰 刀 的 结 构 dmin =Dmax+Pmin-G 铰刀直径应选大一些
6）特种钻头
（1）扩孔钻
（2）中心钻
用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，减少误差 。
（3）枪钻
用于加工 L/D＞20~100的深孔加工。
1、钻削加工
钻削运动
回转体零件上的孔——在车床上加工； 箱体类零件上的孔或孔系——在钻床上加工。
主运动：钻头的旋转运动(钻床)，或工件的旋转 运动(车床)。 进给运动：钻头沿轴线作直线进给运动(钻床)， 或工件沿钻头轴线作直线进给运动(铣床)
上加工出孔的道具，如麻花钻、中心钻及深孔钻等；另一类 是对工件上已有孔进行再加工的道具，如扩孔钻、锪钻、铰 刀及镗刀等。
深孔：孔深与孔径之比大于5～10倍的孔称为深孔。 孔加工刀具的共同特点：刀具工作部分处于加工表面包 围之中，刀具的强度、刚度及导向、容屑及冷却润滑等都比 切削外表面时问题更突出。
二、孔的种类
钻孔
扩孔
铰孔
攻螺纹
锪埋头孔
锪端面
2. 扩孔钻的结构
图 扩孔钻 1) 齿数多（3、4齿）； 2）不存在横刃；
3）切削余量小，排屑容易。
锪孔
在已加工的孔上加工圆柱形沉头孔、锥形沉头孔和凸台断面 等。 锪孔的目的是为了保证孔口与孔中心线的垂直度，以便与孔 连接的零件位置正确，连接可靠。在工件的连接孔端锪出柱形或 锥形埋头孔，用埋头螺钉埋入孔内把有关零件连接起来，使外观 整齐，装配位置紧凑。将孔口端面锪平，并与孔中心线垂直，能 使连接螺栓(或螺母)的端面与连接件保持良好接触。
孔内加工刀具[发明专利]
![孔内加工刀具[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/019887e0763231126fdb113b.png)
专利名称：孔内加工刀具
专利类型：发明专利
发明人：梁刚
申请号：CN200610078409.0申请日：20060524
公开号：CN1850401A
公开日：
20061025
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种孔内加工刀具，包括一个圆柱状刀体和一个刀片，圆柱状刀体中部有一与刀体长度方向一致的可容纳刀片的刀槽，刀片装在该刀槽内，刀片尾部铰接在刀体上，其前端向一侧倾斜并在端部形成斜刀刃，位于斜刀刃后方位置且与刀刃方向相反的边缘有一凸出部，该凸出部前部为斜边，刀片在未使用状态该凸出部向外凸出于刀体，且凸出部被向刀槽内挤压时刀片的刀刃能够伸出于刀体刀槽一定高度形成凸出于刀体的三角形加工部，刀体上有一复位弹簧作用于刀片上使刀片的刀刃在未使用状态隐蔽于刀体上的刀槽内。
这种孔内加工刀具可用钻床进行孔内加工，加工效率可提高三倍以上，降低了加工成本。
申请人：梁刚
地址：400035 重庆市沙坪坝区歌乐山镇山洞路237号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：孙长龙
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第三节 钻削与麻花钻
一、钻削运动 钻削时的切削运动和车削一样，由主运动 (钻头或工件的旋
转运动)和进给运动 (钻头的轴向运动)所组成，其合成运动 为，如图6-8所示。 二、麻花钻的组成 麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。 柄部用以装夹钻头和传递轴向力和扭矩。钻头直径小于13 mm时，通常采用直柄(圆柱柄);直径在12mm以上时，采 用圆锥柄。锥柄部分的扁尾是供斜铁将钻柄从钻套中取出之 用。
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第三节 钻削与麻花钻
六、群钻(简介) 群钻是一种新钻型。 1.基本群钻的几何角度 (1)切削刃分成三段，并形成三个尖 外刃AB段切削刃是后刀面与螺旋沟的交线，其长度为Z。 圆弧刃BC段切削刃是月牙槽后刀面2与螺旋沟的交线，圆弧
半径为R 内刃C刀段切削刃是修磨的内刃前刀面3与月牙槽后刀面2的
切削刃与棱刃(副切削刃)转角处(刀尖)切削速度最高，棱刃 的后角为零，因此转角处的磨损最快。
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第三节 钻削与麻花钻
2.常用的修磨方法 (1)修磨出过渡刃或双重刃(图6-19)在钻头的转角处磨出过
渡刃，使钻头具有双重刃。 (2)修磨横刃(图6-20)将原来的横刃长度修磨短，同时修磨
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第四节 铰刀
铰刀直径公差的选取，直接影响铰孔后的尺寸精度、铰刀制 造成本与使用寿命。其大小与被铰孔的精度级IT,铰刀的制 造公差，铰刀磨损储存量和铰孔后孔径可能产生的扩张量或 收缩量有关。铰孔时，由于机床主轴的偏摆、铰刀切削刃的 径向跳动、铰刀的安装误差，以及由于产生积屑瘤等因素， 使铰孔后的孔径大于铰刀圆柱部分直径而产生扩张量;有时又 由于工件弹性或热变形的恢复，例如在用硬质合金铰刀铰孔 时，由于切削温度高，而产生铰孔后孔径缩小的现象。
第六章 钻创与孔加工刀具
第一节 孔加工刀具分类 第二节 深孔钻 第三节 钻削与麻花钻 第四节 铰刀 第五节 镗刀 第六节 孔加工复合刀具
第一节 孔加工刀具分类
由于孔的形状、规格、精度要求和加工方法各不相同，孔加 工刀具种类很多。按其用途可分为在实体材料上加工孔用刀 具及对已有孔加工用刀具，如图6-1和6-2所示。
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第二节 深孔钻
2.切削部分的几何参数 切削部分仅在钻头轴线的一侧有切削刃并呈折线形，分外切
削刃(D)与内切削刃(E)。钻尖与钻头中心有一偏心e。由于 枪孔钻只有一个切削刃，并为外排屑，也称单刃外排屑深孔 钻。 二、其他深孔钻 1.内排屑深孔钻 当加工直径在12~120mm之间，长径比在100之内的深 孔时，可采用内排屑深孔钻。它有单刃和多刃两种。这里只 介绍常用的硬质合金多刃内排屑深孔钻，如图6 -5所示。
(3)后角沿切削刃的变化规律若在距横刃很近的切削刃上取 另一点，和图6-29(b)一样，在F-F剖面内，同样也是一个 假想椭圆，不过这个椭圆由于距锥尖近，它的长轴和短轴都 比前面(距锥尖远些)的小，因而在椭圆周边上各点的曲率就 变大，在￡值相同的条件下，其后角变大。由此可见，麻花 钻用锥面磨法，可获得切削刃的刃磨后角由外径向内(钻芯) 逐渐增大。
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第三节 钻削与麻花钻
1.导向部分 钻头导向部分由两条螺旋沟所形成的两螺旋形刃瓣组成。两
刃瓣由钻芯连接，为减小两螺旋刃瓣与已加工表面的摩擦， 在两刃瓣上作出了两条螺旋棱边称为刃带，用以引导钻头并 形成副切削刃;螺旋沟用以排屑和导入切削液并形成前刀面。 (1)直径(d)、倒锥和钻芯直径dc 钻头直径按标准系列从0. 2~95 mm，使用时根据需要选取。直径向锥柄方向作成倒 锥，其倒锥量为0.05~0.12/100mm，它起着相当于副 偏角的作用，以减小摩擦。
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第三节 钻削与麻花钻
(2)副后角 钻头副后角是钻头副后面与副切削平面间的夹 角
(3)副刃倾角 钻头副切削刃的刃倾角 四、麻花钻的刃磨角度 1.锋角2φ 锋角2φ 是钻头两切削刃在中剖面上的夹角(图6一15)。中
剖面是过钻头轴线并平行于两切削刃的平面。加工钢、铸铁 的标准麻花钻的原始锋角(设计钻头时)2φ=118°麻花钻 在使用时，根据加工条件所刃磨的锋角称为使用锋角2φ。
2.齿数 铰刀齿数，一般为4~12齿。齿数多，则导向性好、切削厚
度薄、铰孔质量高。但齿数过多，会降低刀齿强度和减小容 屑空间。铰刀齿数通常根据铰刀直径和工件材料的性质选取。
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第四节 铰刀
前角 钻头切削刃上选定点m的前角是正交平面内前刀面 (过m点的切线)与基面间的夹角。
后角 钻头切削刃上选定点m的后角，是正交剖面内后刀面 与切削平面之间的夹角。为了测量方便，
2.副切削刃(图6一13) (1)副偏角 钻头副偏角是由钻头导向部分的直径向柄部方
向倒锥而形成的，其值很小，为0. 025~0. 6/100mm
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第二节 深孔钻
深孔一般指孔的长径比大于5倍的孔。钻深孔时，由于切削 液不易到达切削区域;切削热不易传散;排屑困难和因刀具细 长，刚性差，钻孔时容易产生引偏和振动。
一、枪钻 1.结构与工作原理 如图6-3所示，枪钻由切削部分和钻杆组成。切削部分由高
速钢或硬质合金制成，并作出排屑槽;钻杆用无缝钢管制成， 在靠近钻头处滚压出排屑槽，钻杆直径比钻头径小 0.5~1mm，用焊接方法将两者连接在一起，焊接时使排屑 槽对齐。
如图6 - 24所示，KrB >90°。内刃锋角为135°，其主 偏角也增大。Kr增大，则钻头前角增大。
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第三节 钻削与麻花钻
(2)由于横刃短而尖，又有分屑槽，所以群钻定心好，排屑 顺利使用群钻加工钢料时，其轴向力可比标准麻花钻降低 35%~50%;扭矩减小10%-30%;耐用度提高3-5倍。
是有两个对称的切削刃，两个对称的副切削刃和一个横刀。 1.切削刃(图6一11) (1)基准参考平面钻头的基面是过m点包括钻头轴线在内的
平面。 (2)切削刃的几何角度
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第三节 钻削与麻花钻
主偏角，钻头切削刃上选定点m的主偏角是切削刃在基面上 的投影与进给运动
刃倾角 钻头切削刃上选定点m的刃倾角是在该点的切削平 面内，切削刃与之间的夹角，如图6-11的S向投影图所示。
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第三节 钻削与麻花钻
目前国内外已出现许多不同结构的硬质合金可转位刀片钻头， 如图6 - 27所示。它装有两个凸三边形刀片，用沉头螺钉夹 紧在刀体上，一个刀片靠近中心，另一个在外径，切削时可 起分屑作用。钻头的几何角度由刀体上的安装角度所决定。
八、麻花钻后刀面的锥面磨法 1.麻花钻锥面磨法原理 锥面磨法就是把麻花钻的后刀面，作为圆锥体表面的一部分
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第三节 钻削与麻花钻
由以上对标准麻花钻的分析可知，标准麻花钻尚存在以下缺 陷:
切削刃各点前角相差较大(由300--300)，切削能力相差悬 殊;
横刃前角小(负值)、长度大，使钻削时的轴向力大，定心性 差;
切削刃长，切削宽度宽，切削刃各点的切削速度不相等，切 削钢时切屑卷曲困难，不易排屑;
切削刃由两个螺旋沟所形成的两个前刀面与两个由刃磨得到 的后刀面相交所形成两个切削刃;
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第三节 钻削与麻花钻
副切削刃由两个螺旋形前刀面与两个圆柱棱带(螺旋形)相交 形成的两个副切削刃;
横刃由两个切削刃后刀面(由刃磨得到)相交形成的横刃。 三、麻花钻的几何角度 麻花钻从结构上看比车刀复杂，但从切削刃来看，麻花钻只
的一种刃磨方法，其原理如图6-28所示。
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第三节 钻削与麻花钻
刃磨时，钻头绕假想锥体轴线上下摆动。由于砂轮周边与锥 体的母线相一致，因而，使磨削后的钻头后刀面成为假想锥 体表面的一部分。
由上述可见，麻花钻的后刀面，经锥面磨法磨削后，其后刀 面的形状由θ,σ,H和s等四个参数所决定。
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第二节 深孔钻
钻头由钻体、分布在不同圆周上的三个切削刃(1,2,3)和两 个导向块(a,B)组成。工作时，高压切削液(2~6MPa)， 从钻杆与孔壁间的间隙处送人到切削区，起冷却润滑作用。
这种深孔钻，由于三个刀齿排列在不同的圆周上并分为内刀 齿与外刀齿，因而没有横刃，降低了轴向力;不平衡的圆周力 和径向力由圆周上的导向块承受，使深孔钻具有‘较好的导 向性;由于刀齿交错排列，切削时，可起分屑作用，使排屑方 便。
出前角，有利于钻头的定心和减小轴向力。 (3)修磨分屑槽(图6-21)在钻削塑性材料时，为了便于排屑，
可在两切削刃上交错磨出分屑槽，使切屑分割成窄条，便于 排屑。 (4)修磨棱边(图6一22)加工软材料时，为了减小棱边(后角 为零)与加工孔壁的摩擦，对直径大于12mm以上的钻头， 可如图6一22对棱边进行修磨。修磨后钻头的耐用度可提高 一倍以上。
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第三节 钻削与麻花钻
(2)螺旋角刀螺旋角是钻头螺旋沟最外缘的螺旋线展成直线 后与钻头轴线间的夹பைடு நூலகம்(图6-10)。其值为:
tan d 2 R
PP
切削刃上一点m的螺旋角，它位于dm的圆柱上，其值为:
tan
m
dm d
tan
rm R
tan
2.切削部分
麻花钻的切削部分由以下几个切削刃组成:
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第四节 铰刀
铰刀是用于中小孔的半精或精加工的多刃刀具。 一、铰刀的类型 常用铰刀的类型如图6-32所示。 二、圆柱机用铰刀的结构要素 如图6 - 33所示，铰刀由工作部分、颈部和柄部组成。工作
部分包括切削部分和校准部分。校准部分又分为圆柱部和倒 锥部。圆柱部主要起校正导向和修光作用;倒锥部则为了减少 切削刃和孔壁的摩擦，并防止因铰刀歪斜而引起孔径扩大。 1.直径公差