孔加工常用工藝裝備(3)

3．鉸刀的幾何角度

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　　加工鋼等韌性材料一般取=15°；加工鑄鐵等脆性材料一般取=3°~5°；粗鉸和鉸盲孔時(shí)一般取=45°；手用鉸刀一般取=0.5°~1.5°。

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　　鉸孔時(shí)一般余量很小，切屑很薄，切屑與前刀面接觸長(zhǎng)度很短，故前角的影響不顯著。為了制造方便，一般取均＝0°。加工韌性材料時(shí)，為減小切屑變形，可取＝5°~10°。

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　　鉸刀系精加工刀具，為使其重磨后徑向尺寸不致變化太大，一般鉸刀后角取＝6°~8°。

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　　一般鉸刀的刃傾角＝0°。但刃傾角能使切削過程平穩(wěn)，提高鉸孔質(zhì)量。在鉸削韌性較大的材料時(shí)，可在鉸刀的切削部分磨出＝15°~20°刃傾角，如圖7－46a所示，這樣可使鉸削時(shí)切屑向前排出，不致于劃傷已加工表面（見圖7－46b）。在加工盲孔時(shí)，可在這種帶刃傾角的鉸刀前端開出一較大的凹坑，以容納切屑（見圖7－46c）。

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　　孔加工復(fù)合刀具是由兩把或兩把以上同類或不同類的孔加工刀具組合成一體，同時(shí)或按先后順序完成不同工步加工的刀具。

　　1．復(fù)合刀具的種類

　　復(fù)合刀具的種類較多，按工藝類型可分為同類工藝復(fù)合刀具和不同類工藝復(fù)合刀具兩種。同類工藝復(fù)合刀具如圖7－47所示。不同類工藝復(fù)合刀具如圖7－48所示。

　　2. 復(fù)合刀具的特點(diǎn)

　　（1）能減少機(jī)床臺(tái)數(shù)或工位數(shù)，工序集中，節(jié)省機(jī)動(dòng)和輔助時(shí)間，因而可以提高生產(chǎn)率，降低成本。

　�。�2）減少工件安裝次數(shù)，容易保證各加工表面間的位置精度。

　�。�3）復(fù)合刀具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在制造、刃磨和使用中都可能會(huì)出現(xiàn)問題。例如各單個(gè)刀具的直徑、切削時(shí)間和切削條件懸殊較大，切屑的排出和切削液的輸入不夠暢快等。

　　3．復(fù)合刀具的合理使用

　　由于復(fù)合刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及特殊的工作條件，在使用復(fù)合刀具時(shí)需注意幾點(diǎn)特殊要求：

　�。�1）由于復(fù)合刀具刃磨困難，刀具安裝、調(diào)整麻煩，故應(yīng)制訂較高的刀具耐用度，選擇較低的切削速度。

　�。�2）復(fù)合刀具中各單個(gè)刀具的直徑往往差別很大，選擇切削用量時(shí)需考慮主要矛盾。如最小直徑刀具的強(qiáng)度最弱，應(yīng)按最小直徑刀具選擇進(jìn)給量；又如最大直徑刀具的切削速度最高，磨損最快，故應(yīng)按最大直徑刀具確定切削速度。各單個(gè)刀具所進(jìn)行的加工工藝不同時(shí)，需兼顧其不同點(diǎn)。如采用鉆－鉸復(fù)合刀具加工孔，采用的切削速度比一般鉆削低一些，而比一般鉸削速度高一些；鉆孔時(shí)進(jìn)給量取低一些，使切削力不至于太大，鉸孔時(shí)可取較大的進(jìn)給量，以提高生產(chǎn)率。

　　二、鉆夾具

　　鉆夾具（俗稱鉆模）是用來在鉆床上鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔的機(jī)床夾具，通過鉆套引導(dǎo)刀具進(jìn)行加工是鉆模的主要特點(diǎn)。鉆削時(shí)，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度來保證，而孔的位置精度則由鉆套在夾具上相對(duì)于定位元件的位置精度來確定。

　　（一）鉆夾具的類型及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　鉆夾具的結(jié)構(gòu)形式主要決定于工件被加工孔的分布位置情況，如有的孔系是分布在同一平面上、或分布在幾個(gè)不同表面上、或分布在同一圓周上，還有的是單孔等等。因此鉆模的結(jié)構(gòu)形式很多，常用的有以下幾種：

　　1.固定式鉆模

　　如圖7-49所示，這種鉆模在使用時(shí)被固定在鉆床工作臺(tái)上，主要用在立式鉆床上加工較大的單孔或在搖臂鉆床上加工平行孔系。在立式鉆床工作臺(tái)上安裝鉆模時(shí)，首先用裝在主軸上的鉆頭（精度要求較高時(shí)可用心軸）插入鉆套內(nèi)，以校正鉆模的位置，然后將其固定。這樣既可減少鉆套的磨損，又可保證孔的位置精度。

　　圖7-49所示的固定式鉆模，工件以其端面和鍵槽與鉆模上的定位法蘭3及鍵4相接觸而定位。轉(zhuǎn)動(dòng)螺母9使螺桿2向右移動(dòng)時(shí)，通過鉤形開口墊圈1將工件夾緊。松開螺母9，螺桿2在彈簧的作用下向左移，鉤形開口墊圈1松開并繞螺釘擺下即可卸下工件。

 

　　2.回轉(zhuǎn)式鉆模

　　回轉(zhuǎn)式鉆模主要用來加工圍繞一定的回轉(zhuǎn)軸線（立軸、臥軸或傾斜軸）分布的軸向或徑向孔系以及分布在工件幾個(gè)不同表面上的孔。工件在一次裝夾中，靠鉆�；剞D(zhuǎn)可依次加工各孔，因此這類鉆模必須有分度裝置。

　　回轉(zhuǎn)式鉆模按所采用的對(duì)定機(jī)構(gòu)的類型，分為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模和徑向分度式回轉(zhuǎn)鉆模。

　　圖7-50為軸向分度式回轉(zhuǎn)鉆模。工件以其端面和內(nèi)孔與鉆模上的定位表面及圓柱銷7相接觸完成定位；擰緊螺母8，通過快換墊圈9將工件夾緊；通過鉆套引導(dǎo)刀具對(duì)工件上的孔進(jìn)行加工。

　　對(duì)工件上若干個(gè)均勻分布的孔的加工，是借助分度機(jī)構(gòu)完成的。如圖7-50所示，在加工完一個(gè)孔后，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3，可將分度盤（與定位銷7裝為一體）松開，利用把手5將對(duì)定銷6從定位套中拔出，使分度盤帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)至某一角度后，對(duì)定銷5又插入分度盤上的另一定位套中即完成一次分度，再轉(zhuǎn)動(dòng)手柄3將分度盤鎖緊，即可依次加工其余各孔

3.移動(dòng)式鉆模

　　這類鉆模用于加工中、小型工件同一表面上的多個(gè)孔。圖7-51所示的移動(dòng)式鉆模用于加工連桿大、小頭上的孔。工件以端面及大、小頭圓弧面作為定位基準(zhǔn)，在定位套12、13和固定V形塊2及活動(dòng)V形塊7上定位。夾緊時(shí)先通過手輪8 推動(dòng)活動(dòng)V形塊7壓緊工件，然后轉(zhuǎn)動(dòng)手輪8帶動(dòng)螺釘11轉(zhuǎn)動(dòng)，壓迫鋼球10，使兩片半月鍵9向外脹開而鎖緊。V形塊帶有斜面，使工件在夾緊分力作用下與定位套貼緊。通過移動(dòng)鉆模，使鉆頭分別在兩個(gè)鉆套4、5中導(dǎo)入，從而加工工件上的兩個(gè)孔。

　 4.翻轉(zhuǎn)式鉆模

　　這類鉆模主要用于加工中、小型工件中分布在不同表面上的孔，圖7-52所示為加工套筒上四個(gè)徑向孔的翻轉(zhuǎn)式鉆模。工件以內(nèi)孔及端面在臺(tái)肩銷1上定位，用快換墊圈2和螺母3夾緊。鉆完一組孔后，翻轉(zhuǎn)60°鉆另一組孔。該夾具的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但每次鉆孔都需要找正鉆套相對(duì)鉆頭的位置，所以輔助時(shí)間較長(zhǎng)，而且翻轉(zhuǎn)費(fèi)力。因此該類夾具連同工件的總重量不能太重，一般不宜超過80~100N。

　　5.蓋板式鉆模

　　蓋板式鉆模的結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單，它沒有夾具體，只有一塊鉆模板。一般鉆模板上除裝有鉆套外，還裝有定位元件和夾緊裝置。加工時(shí)，只要將它蓋在工件上定位夾緊即可。

　　圖7-53所示為加工車床溜板箱上多個(gè)小孔的蓋板式鉆模。在鉆模板1上不僅裝有鉆套，還裝有定位用的圓柱銷2、削邊銷3和支承釘4。因鉆小孔，鉆削力矩小，故未設(shè)置夾緊裝置。

　　蓋板式鉆模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般多用于加工大型工件上的小孔。因夾具在使用時(shí)經(jīng)常搬動(dòng)，故蓋板式鉆模的重量不宜超過100N。為了減輕重量，可在蓋板上設(shè)置加強(qiáng)筋，以減小其厚度，也可用鑄鋁件。

　　6.滑柱式鉆模

　　滑柱式鉆模是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具。圖7-54所示為手動(dòng)滑柱式鉆模的通用結(jié)構(gòu)，由夾具體1、三根滑柱2、鉆模板4和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。使用時(shí)只要根據(jù)工件的形狀、尺寸和加工要求等具體情況，專門設(shè)計(jì)制造相應(yīng)的定位、夾緊裝置和鉆套等，裝在夾具體的平臺(tái)和鉆模板上的適當(dāng)位置，就可用于加工。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄6，經(jīng)過齒輪齒條的傳動(dòng)和左右滑柱的導(dǎo)向，便能順利地帶動(dòng)鉆模板升降，將工件夾緊或松開。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。鎖緊機(jī)構(gòu)的種類很多，但用得最廣泛的則是圖7-54所示的圓錐鎖緊機(jī)構(gòu)。其工作原理為：螺旋齒輪軸7的左端制成螺旋齒，與中間滑柱后側(cè)的螺旋齒條相嚙合，其螺旋角為45°。軸的右端制成雙向錐體，錐度為1∶5，與夾具體1 及套環(huán)5的錐孔配合。鉆模板下降接觸到工件后繼續(xù)施力，則鉆模板通過夾緊元件將工件夾緊，并在齒輪軸上產(chǎn)生軸向分力使錐體楔緊在夾具體的錐孔中。由于錐角小于兩倍磨擦角（錐體與錐角的磨擦系數(shù)f=0.1,φ=6°），故能自鎖。當(dāng)加工完畢，鉆模板升到一定高度時(shí)，可以使齒輪軸的另一段錐體楔緊在套環(huán)5的錐孔中，將鉆模板鎖緊。

 

　這種手動(dòng)滑柱式鉆模的機(jī)械效率較低，夾緊力不大，并且由于滑柱和導(dǎo)孔為間隙配合（一般為H7/f7），因此被加工孔的垂直度和孔的位置尺寸難以達(dá)到較高的精度。但是其自鎖性能可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，具有通用可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，所以不僅廣泛使用于大批量生產(chǎn)，而且也已推廣到小批生產(chǎn)中。該鉆模適用于中、小件的加工。

　　圖7-55所示為應(yīng)用手動(dòng)滑柱式鉆模的實(shí)例。該滑柱式鉆模用來鉆、擴(kuò)、鉸撥叉上的Ф20H7孔。工件以圓柱端面、底面及后側(cè)面在夾具上的圓錐套9、兩個(gè)可調(diào)支承2及圓柱擋銷3上定位。這些定位元件都裝置在底座1上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，通過齒輪、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使滑柱帶動(dòng)鉆模板下降，由兩個(gè)壓柱4通過液性塑料對(duì)工件實(shí)施夾緊。刀具依次由快換鉆套7引導(dǎo)，進(jìn)行鉆、擴(kuò)、鉸加工。圖7-55中件號(hào)1~9所示的零件是專門設(shè)計(jì)制造的，鉆模板也須作相應(yīng)的加工，而其它件則為滑柱式鉆模的通用結(jié)構(gòu)。