刀具全解

二、钻削加工
（1）定义：用钻头或铰刀、锪刀在工件上加工孔的方法统称为 钻削加工。 （2）可进行钻削加工的机床：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、 车床、铣床、铣镗床等机床。
1.钻孔
用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻孔。钻孔属于粗加工， 其尺寸公差等级为IT12～IT11，表面粗糙度Ra 值为25～12.5 µm 。 （1）麻花钻头结构特点 1 两个前刀面（螺旋槽） 两个主后刀面 两个副后刀面（棱边） 两条主切削刃 两条副切削刃 一条横刃（两主后刀 面交线）
16个级别。D，E，F（超软）；G，H，J（软）；K，L（中软）； M，N（中）；P，Q，R（中硬）；S，T（硬）；Y（超硬）。普通 磨削常用G～N级硬度的砂轮。 硬度选取：软材料，硬砂轮；硬材料，软砂轮；成型磨削和精 磨，硬砂轮；薄壁、薄片、细长零件磨削，软砂轮，断续表面磨削， 硬砂轮。
5.组织：表示磨具中磨粒、结合剂和气孔三者之间体积的 比例关系。 组织号以磨粒所占磨具体积的百分比来确定，磨粒占
四、铣削加工
（1）定义：铣刀旋转作主运动，工件作进给运动的切削加工方法 称为铣削加工。 （2）铣削加工机床：可在卧式铣床（卧铣）、立式铣床（立铣）、 龙门铣床、工具铣床及各种铣床上进行。 （3）加工对象：平面（水平面、垂直面、斜面）、沟槽（直角槽、 键槽、V形槽、燕尾槽、T形槽、圆弧槽、螺旋槽）、成形面、孔 （钻孔、扩孔、铰孔、铣孔）和分度工作。
WA
含97～99％的Al2O3，白色， 加工硬度较高的塑
比A硬度高，韧性低，自锐 性好，磨削时发热少 性材料，如高碳钢、 高速钢和淬硬钢等。
碳 化 硅 类
黑色碳化硅
C GC
含95％SiC，硬度比WA高， 加工硬度较低的脆 性脆而锋利，导热性和导热 性材料，如铸铁、 性良好 青铜等。 含97％SiC，绿色，硬度和 脆性比C高，导热导电性能 良好 加工硬度较高的脆 性材料，如硬质合 金、宝石、陶瓷等
2.车孔
车孔是用车削方法扩大工件的孔或加工空心工件的内表面。车 盲孔和台阶孔时，车刀先纵向进给，当车到孔的根部时再横向从外 向中心进给车端面或台阶端面。
3.车端面
车平面主要是车端面。图（a）是用弯头刀车平面，可采用较大 背吃刀量，切削顺利，表面光洁，大小平面均可切削；图（b）是 90°右偏刀从外向中心进给车平面，适宜车削尺寸较小的平面或一 般的台肩端面；图（c）是90°右偏刀从中心向外进给车平面，适 宜车削中心带孔的端面或一般的台肩端面；图（d）是左偏刀车平 面，刀头强度较好，适宜车削较大平面，尤其是铸锻件的大平面。
绿色碳化硅
2.粒度：磨料颗粒的大小。GB2477-83规定了磨粒和微粉 两种粒度号。
(1)磨粒：筛选法分类，粒度号以1英寸长度上筛孔数表示。颗 粒号越大，磨粒的颗粒越小。粒度号有：4＃、5＃……36＃、40＃、 46＃……240＃、280＃等，共27个号。一般粗磨选角粗的磨粒，如 36＃～46＃；精磨选较细的磨粒，如60＃～120＃。 (2)微粉：用水力按不同沉降速度进行分级，粒度号用该级颗粒 的实际最大尺寸来表示。粒度号有：W63、W50、W40……W1.5、 W1.0、W0.5等，共14个等级。多用于研磨等精密加工和超精密加 工。
2.扩孔
用扩孔刀具扩大工件孔径的方法称为扩孔。扩孔所用机床与钻 孔相同。可用扩孔钻扩孔，也可用较大直径的麻花钻扩孔。扩孔钻 的直径规格为10Βιβλιοθήκη Baidu100mm，其中常用的是15～50mm。直径小于 15mm的一般不扩孔。扩孔的余量（D－d）一般为孔径的1/8。 由于专用扩孔钻的排 屑槽浅而窄，致使钻芯粗 壮；有3～4个刀齿，每个 刀齿周边上有一条螺旋棱 带；中心部位不切削，无 横刃；切削薄而窄，不易 划伤孔壁，使切削条件改 善。与麻花钻相比，刚度、 导向性和切削条件较好， 轴向力较小，因此扩孔的加工精度比钻孔高些，可在一定程度上纠 正原孔轴线偏斜，属于半精加工，其尺寸公差等级为IT10～IT9， 表面粗糙度Ra 值为6.3～3.2 µm 。
普通刀具切削加工方法综述
一、车削加工
（1）定义：工件旋转做主运动，车刀做进给运动的切削加工方 法称为车削加工。 （2）可进行车削加工的机床：卧式车床、立式车床、转塔车床、 仿形车床、自动机床、数控机床、各种专用车床。 （3）主要用来加工各种回转表面：外圆（含外回转槽）、内圆 （含内回转槽）、平面（含台肩端面）、锥面、螺纹和滚花面等。 （4）
车削种类 粗车 半精车 尺寸公差等级 IT12～IT11 IT10～IT9 IT8～IT7 （外圆可达IT6） 表面粗糙度Ra 25～12.5µm 6.3～3.2µm 1.6～0.8µm （精车有色金属可达0.8～0.4µm）
精车
1.车外圆
左偏刀主要用于需要从左向右进给车削右边有直角轴肩的外圆 以及右偏刀无法车削的外圆。
铣削种类 粗铣 半精铣 尺寸公差等级 IT12～IT11 IT10～IT9 IT8～IT7 表面粗糙度Ra 25～12.5µm 6.3～3.2µm 3.2～1.6µm （直线度可达0.08~0.12mm/m）
精铣
1.铣平面：端铣、周铣和两种兼有 （1）镶齿端铣刀：刀齿为硬质合金，切削速度Vc>100m/min，生 产率高，主要加工大平面。 （2）套式立铣刀：高速钢，切削速度Vc为30～40 100m/min，生 产率低，用于铣削各种中小平面和台阶面。 （3）圆柱铣刀：高速钢，卧铣铣削中小平面。 （4）三面刃铣刀：卧铣铣削小型台阶面和四方、六方螺钉头等小 平面。 （5）立铣刀：铣削 中小平面。 2.铣沟槽：
（2） 麻花钻加工特点：三差一大 刚度差（因为有两条又宽又深的螺旋槽） 导向性差（只有两条很窄的棱带与孔壁接触导向） 切削条件差（钻孔时，孔内的实体材料要全部变成卷曲的切屑， 体积急剧膨胀。而钻孔又属于半封闭式切削，切削只能沿钻头的螺 旋槽从孔口排出，致使切屑与孔壁剧烈摩擦，一方面划伤和拉毛已 加工的孔壁，一方面产生了大量的切削热，半封闭切削又使切削液 难以进入切削区域。） 轴向力大（主要因为横刃的存在） 另外，钻头的两条主切削刃手工刃磨难以准确对称，致使钻孔具 有易引偏、孔径易扩大和孔壁质量差等工艺问题。 （3）改进措施： ①修磨横刃，使其为原长的1/5~1/7，增大该处前角，减少横刃的 不利影响。 ②直径大于15mm的钻头，磨分屑槽，切屑变窄便于排出。 ③在两个主切削刃上磨出对称凹圆弧面，改善定心性能。
4.锪孔
用锪钻（或带用刀具）加工平底和锥面沉孔的方法称为锪孔。 锪孔一般在钻床上进行。
三、镗削加工
镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加工方法称 为镗削加工。镗削加工主要在铣镗床、镗床上进行。 在铣镗床上镗孔的方法如图1－49和1－50所示。单刃镗刀是把 镗刀头安装在镗刀杆上，其孔径大小靠调整刀头的悬伸长度来保证， 多用于单件小批生产中。在普通铣镗床镗孔，与车孔基本类似，粗 镗的的尺寸公差等级为IT12～IT11，表面粗糙度Ra值为25～ 12.5µm，半精镗的的尺寸公差等级为IT10～IT9；表面粗糙度Ra值 为6.3～3.2µm；精镗的的尺寸公差等级为IT8～IT7，表面粗糙度Ra 值为1.6～0.8µm。 可调浮动镗刀片（图1－50（b））的两切削刃之间的距离为孔 径尺寸，可通过调节用百分尺检测获得。 铣镗床主要用于机座、箱体、支架等大型零件上孔和孔系的加 工。此外还可加工外圆和平面，主要加工箱体和其他大型零件上与 孔有位置精度要求，需要与孔在一次安装中加工出来的短而大的外 圆和端平面等，如图1－51所示。
(3)橡胶结合剂（R）：强度和弹性比树脂结合剂更高；气孔率 小，易堵塞，耐热性差，具有较好的抛光作用。适用于无心磨削导 轮、抛光砂轮等。 (4)金属结合剂（M）：用青铜作结合剂，韧性和成形性好，强 度大，自锐性差。适用于金刚石砂轮和磨具。
4.硬度：磨具工作时在外力作用下磨料颗粒脱落的难易程 度。 磨粒容易脱落，砂轮硬度软，反之则硬。GB2484-84规定了
1.磨料：担负切削工作，在切削过程中受力破碎后能行程 尖锐的棱角。常用磨料性能见表1.3。
表1.3 磨料性能及应用范围 类别 磨料名称 棕刚玉 刚 玉 类 代号 A 磨料性能 应用范围
加工硬度较低的塑 含91～92％的Al2O3，棕色， 性材料，如低、中 硬度高，韧性好，价廉 碳钢和普通合金钢
白刚玉
3.结合剂：粘结磨料的材料。GB2484-84中常用结合剂有：
(1)陶瓷结合剂（V）：性能稳定，不怕油、酸、碱的腐蚀，适 应各种冷却液，气孔率大，磨削效率高；脆性大，弹性差，不能承 受侧向力。适用于 ν > 35 m/s的内外圆、平面、无心磨削和成形磨 削等。 (2)树脂结合剂（B）：由环氧树脂、酚醛树脂等有机化合物组 成。强度高、弹性好、耐冲击；耐热性和耐腐蚀性差。适用于切断 和开槽的薄片砂轮及ν > 50 m/s的高速磨削砂轮。
磨具与磨削过程
一、磨具
（1）定义：磨具是用磨料为主制造而成的一类切削工具。它是 用结合剂或粘结剂将许多细微、坚硬和形状不规则的磨料磨粒按一 定要求粘结制成的。 （2）种类：砂轮、油石、砂纸、砂布、砂带、油剂调制的研磨 膏等。砂轮和油石称为固结磨具，气孔在切削过程中起裸露磨粒棱 角、容屑和散热的作用；砂纸、砂布、砂带称为涂覆磨具。
3.铰孔
用铰刀在工件孔壁上切除微量金属层，以提高尺寸精度和降低 表面粗糙度的方法称为铰孔。铰孔所用机床与钻床相同。铰孔可加 工圆柱孔和圆锥孔，可机铰和手铰，铰孔余量一般为 0.05~0.25mm。
铰刀分为圆柱铰刀和圆锥铰刀，两者又有机铰刀和手铰刀之分。 圆柱铰刀多位锥柄，其工作部分较短，直径规格为10～100mm， 其中常用的为10～40mm；圆柱手铰刀为柱柄，直径规格为1～ 40mm；锥度铰刀常见的有1：50锥度铰刀和莫氏锥度铰刀两种。 铰孔的精度和表面粗糙度主要不取决于机床的精度，而取决于 铰刀的精度、安装方式以及加工余量、切削用量和切削液等条件。 因此，铰孔时，应采用较低的切速，精铰Vc≤0.083m/s （即 5m/min），避免产生振动、积屑瘤和过多的切削热；宜选用较大的 进给量，要施加合适的切削液；机铰时铰刀与机床最好用浮动连接 方式，以避免因铰刀轴线与被铰孔轴线偏移而使铰出的孔不圆，或 使孔径扩大；铰孔之前最好同材料试铰一下，以确保铰孔质量。 铰孔属于定径刀具加工，适宜加工中批或大批大量生产中不宜拉 削的孔；适宜加工单件小批生产中的小孔（D＜10～15mm）、细 长孔（L/D＞5）和定位销孔。钻－扩－铰、钻－铰、粗车孔－半精 车孔－铰孔联用，是常用的加工线路。铰孔属于精加工，它又分为 粗铰和精铰。粗铰的尺寸公差等级为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为 1.6～0.8µm；精铰的尺寸公差等级为IT7～IT6，表面粗糙度Ra值为 0.8～0.4µm。
米制 圆锥
同上
专用 圆锥
多用于机器零件或某些刀具的特殊部位。例如，1： 50圆锥用于圆锥定位销和锥铰刀，7：24用于铣床 主轴锥孔及铣刀杆的锥柄。
车锥面的方法： （1）小滑板转位法：主要用于单件小批生产中精度较低和长度 较短（≤ 100mm）的内锥面。 （2）尾座偏移法：用于单件或成批生产中轴类零件上较长的外 锥面。 （3）靠模法： 用于成批和大量 生产中较长的内 外锥面。 （4）宽刀法： 用于成批和大量 生产中较短 （≤ 20mm）的 内外锥面。
4.车锥面
锥面可看作是内外圆的一种特殊形式。内锥面具有配合紧密、 拆卸方便、多次拆卸后仍能保持准确对中的特点，广泛用于要求对 中准确和需要经常拆卸的配合件上。常用的标准圆锥有莫氏圆锥、 米制圆锥和专用圆锥三种。
种类 莫氏 圆锥 规格 说明 应用 车床主轴锥孔及 顶尖、钻头、铰 刀的锥柄等 0号尺寸最小（大端直径 0，1，2… 6等7 9.045mm），6号最大（大端直 个号 径63.348mm）其中锥角α/2 在 1°30´ 左右 4，6，80，100， 号数系指大端直径尺寸（mm）， 120，140，160， 各号锥度固定不变，均为1：20 200共8个号 1：4，1：12， 1：50，7：24 等