《专用车刀的设计》PPT课件

第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第一节、成形车刀设计 第二节、拉刀设计第三节、孔加工复合刀具第5章 专用刀具设计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第一节 成形车刀设计 成形车刀是一种专用刀具，需要根据工件的轮廓形状进行专门设计和制造。优点：用 成 形 车 刀 加 工 时 ， 一 次 进 给 就 能 完 成 回 转 成形 表 面 的 加 工 ， 具 有 生 产 率 高 、 加 工 表 面 形 状 和 尺寸 一 致 性 高 、 互 换 性 好 以 及 刀 具 的 重 磨 次 数 多 ， 使用 寿 命 长 和 操 作 简 便 。缺点：加 工 表 面 的 形 状 、 尺 寸 精 度 主 要 取 决 于 刀 具 的设 计 和 制 造 精 度 ， 成 形 车 刀 的 设 计 和 制 造 比 较 麻 烦 ，成 本 高 。 成 形 刀 具 多 使 用 在 成 批 、 大 量 生 产 中 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 一、概述（一）车刀的类型与装夹1、成形车刀的类型 常用三种沿工件径向进给的正装成形车刀 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 图 a ： 平 体 成 形 车 刀 ， 切 削 刃 有 一 定 形 状 要 求 ，刀 体 结 构 和 普 通 车 刀 相 同 ， 一 般 用 于 单 件 、 小 批生 产 ， 加 工 简 单 成 形 表 面 。 图 b： 棱 体 成 形 车 刀 ， 刀 体 为 棱 柱 体 ， 只 能 加 工外 成 形 表 面 。 图 c： 圆 体 成 形 车 刀 ， 刀 体 是 一 个 磨 出 排 屑 缺 口 和前 刀 面 并 带 安 装 孔 的 回 转 体 ， 可 加 工 内 、 外 成 形表 面 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 图5-2 成形车刀的装夹 2、成形车刀的装夹 通 常 成 形 车 刀 是 通 过 专 用 刀 夹 安 装 在 机 床 刀 架 上 。图 示 为 棱 体 成 形 车 刀 和 圆 体 成 形 车 刀 的 常 用 装 夹 方 法 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （二）成形车刀的前角和后角 成 形 车 刀 前 角 和 后角 规 定 在 垂 直 于 工件 轴 线 的 假 定 工 作平 面 内 测 量 ， 以 切削 刃 上 最 外 缘 点 的前 角 和 后 角 作 为 标注 值 ， 分 别 用 符 号 f和 f表 示 。 成 形 车 刀 前 角 和 后角 是 通 过 刀 具 的 正确 制 造 和 正 确 安 装形 成 的 。 图5-3 成形车刀前角和后角的形成 f 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 A):棱 体 成 形 车 刀 的 前 角 和后 角 制 造 时 ， 将 前 刀 面 和 后刀 面 的 夹 角 磨 成 90 ( f f） 角 。 安 装 时 ， 只 要 将 刀 体 倾斜 f角 ， 即 能 形 成 所 需的 前 角 和 后 角 图5-3 成形车刀前角和后角的形成 f f 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 B):圆 体 成 形 车 刀 前 角 和 后角 制 造 时 ， 将 它 的 前 刀 面作 成 距 其 中 心 为 h距 离 ： h Rsin（ f f） 安 装 时 ， 再 将 刀 具 中 心O2比 工 件 中 心 装 高 H距离 ， 同 时 使 切 削 刃 上 最外 点 与 工 件 轴 线 等 高 ：H R sin f 图5-3 成形车刀前角和后角的形成f f 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （三）成形车刀的截形设计 成 形 车 刀 的 截 形 设 计 是 根 据 工 件 的 廓 形 和 已 确定 的 刀 具 相 关 参 数 求 解 成 形 车 刀 的 截 形 。 1、截形设计的必要性 成 形 车 刀 磨 钝 后 需 要 重 磨 ， 需 要 保 证 重 磨 后 切削 刃 的 形 状 不 发 生 变 化 ， 需 要 保 证 在 不 同 位 置 的 法平 面 内 ， 成 形 车 刀 的 后 刀 面 截 形 完 全 一 致 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 图 5 4 a ： 当 f 0 ， f 0 时 成 形 车 刀 的 截 形 与 工件 的 廓 形 才 能 完 全 相 同 ， 但 后 角 f 0 的 刀 具 是 无 法进 行 切 削 的 图 5 4 b： 前 角 f0 、 后 角 f 0 时 ， 成 形 车 刀 的截 形 与 工 件 廓 形 不 相 等 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 既 刀 具 截 形 深 度 P小 于 相 应 的 工 件 廓 形 深 度 ap ； 而 刀具 截 形 宽 度 与 工 件 轮 廓 宽 度 相 等 。 为 了 使 成 形 车 刀 能 切 出 准 确 的 工 件 形 状 ， 设 计 成 形 车刀 时 ， 必 须 对 刀 具 的 截 形 进 行 修 正 计 算 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2、截形修正计算方法 （1）确定工件成形表面的组成点和基点 一 般 只 选 择 工 件 廓 形 上 的 转 折 点 及 其 它 特 殊 点 进行 计 算 工 件 直 线 段 廓 形 ， 可 取 两 端 点 作 为 组 成 点 ； 工 件 曲 线 段 廓 形 ， 选 两 端 点 和 曲 线 部 分 中 间 点 作 为组 成 点 。注意 ：有 公 差 要 求 的 径 向 尺 寸 应 取 其 平 均 尺 寸 作 为 计算 尺 寸 ， 当 工 件 上 的 径 向 尺 寸 未 注 公 差 时 ， 允 许 该尺 寸 直 接 作 为 计 算 尺 寸 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （2）求解刀具截形组成点的方法 成 形 车 刀 的 截 形 设 计 实 际 上 就 是 根 据 工 件 廓 形各 组 成 点 求 出 刀 具 截 形 的 应 组 成 点 。 求 解 刀 具 截形 组 成 点 的 常 用 方 法 有 ： 作 图 法 、 公 式 计 算 法 和查 表 法 三 种 。1） 作 图 法此 法 比 较 简 单 、 直 观 ， 但 作 图 误 差 大 ， 精 确 度 低 2) 计 算 法此 法 精 确 度 高 ， 但 是 计 算 工 作 量 大 ， 特 别 是 当 计算 组 成 点 较 多 时 ， 易 生 差 错 3） 查 表 法此 法 根 据 已 知 条 件 查 表 或 通 过 简 单 运 算 即 可 得 到设 计 结 果 ， 设 计 精 度 也 比 较 高 ， 且 简 便 、 迅 捷 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 1） 作图法作图法比较简单、直观，但作图误差大，精确度低 图 5 5a： 用 作 图 法 求 棱 体 成 形 车刀 的 截 形 先 按 放 大 比 例 ， 按 计 算 尺 寸 画 出工 件 的 主 、 俯 视 图 ， 选 定 组 成 点2,3,4。 在 主 视 图 上 ， 从 基 点 1作 刀 具 前 刀面 和 后 刀 面 二 条 直 线 ， 分 别 与 水平 线 及 垂 直 线 交 成 f角 和 f角 。 前 刀 面 与 工 件 上 r2、 r3（ r4） 各圆 的 交 点 为 2 、 3 （ 4 ） ，过 这 些 点 引 平 行 于 后 刀 面 的 直 线 ，则 它 们 和 基 点 处 后 刀 面 的 垂 直 距离 P2、 P3（ P4） 根 据 刀 具 截 形 宽 度 与 工 件 廓 形 宽 度相 等 ， 即 可 画 出 成 形 车 刀 截 形 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 图55 b)：用作图法求圆体成形车刀的截形 在工件主视图上，先通过（与工件中心等高度的）基点1，向下作一与水平线倾斜成f角的前刀面线、向上作一与水平线倾斜角成f角的上斜线 以基点1为圆心、以R为半径作弧与上斜线相交，即为圆体刀的圆心O2 工件上r2、r3（r4）各圆和前刀面线的交点为2、3（4），2、3（4）各点与刀具圆心O2点的距离，即为所求刀具截形上各组成点的半径R2、R3 （R4）。由此即可作出刀具轴向剖面内的截形1、2、3、4。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2)计算法 应首先画作出计算图，如图56所示 求刀具前刀面上各组成点的尺寸Cx，x分别用2、3、4代入上式，即可求出前刀面上各组成点的相应尺寸C2、C3、C4求刀具各组成点的截形深度 棱形成形车刀：圆体成形车刀 ： ffxx rrrC cossin 1212 ffxx aCP cos ffxxx aRCCRR cos222 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （3）双曲线误差 实 际 上 为 了 简 化 成 形 车 刀 的 设 计 与 制 造 ， 通 常 将刀 具 截 形 设 计 成 直 线 ， 因 此 得 到 的 是 凹 的 、 回 转双 曲 表 面 ， 产 生 的 这 种 加 工 误 差 ， 通 常 称 为 双 曲 线误 差 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 减小双曲线误差的措施： 减 小 成 形 车 刀 的 前 角 值 。 加 工 圆 锥 表 面 的 成 形 车 刀 尽 量 选 用 棱 体 刀 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 二、成形车刀设计的要点（一）确定刀体结构尺寸 1、棱体成形车刀 图 5-8所 示 ： 棱体 成 形 车 刀 结 构 ，装 夹 部 分 采 用 燕尾 结 构 ， 燕 尾 结构 的 主 要 尺 寸 有 ：刀 体 总 宽 度 Lo、刀 体 高 度 H、 刀体 厚 度 B以 及 燕尾 尺 寸 M等 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （ 1） 刀 体 总 宽 度 Lo ： Lo Lc Lc成 形 车 刀 切 削 刃 总 宽 度 ； l工 件 廓 形 宽 度 ； a、 b、 c、 d成 形 车 刀 的 附 加 刀 刃 ； Lc值 确 定 时 应 考 虑 机 床 功 率 和 工 艺 系 统 刚 度 ， 因 为 径 向 成形 车 刀 切 削 刃 同 时 参 加 切 削 ， 径 向 切 削 分 力 很 大 ， 易 引起 振 动 ， 应 限 制 Lc与 工 件 最 小 直 径 dmin的 比 值 ， 粗 加 工23， 半 精 加 工 1.82.5， 精 加 工 1.52。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 当 Lc/dmin大 于 许 用 值 或 Lc 80mm（ 为 经 验 值 ） 时 ，可 采 取 下 列 措 施 ： 将 工 件 廓 形 分 段 ， 改 用 两 把 或 数 把 成 形 车 刀 切 削加 工 ； 改 用 切 向 进 给 成 形 车 刀 ； 如 已 确 定 用 径 向 进 给 ， 可 在 工 件 非 切 削 部 分 增 设辅 助 支 承 滚 轮 托 架 ， 以 增 加 工 艺 系 统 刚 度 。 mindLC 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （ 2） 刀 体 高 度 H 刀 体 高 度 H与 机 床 横 刀 架 距 主 轴 中 心 高 度 有 关 。 应在 机 床 刀 架 空 间 允 许 的 条 件 下 ， 尽 量 取 大 些 ， 以 增加 刀 具 的 重 磨 次 数 。 一 般 推 荐 H 55100mm。 如 采用 对 焊 结 构 ， 高 速 钢 部 分 长 度 不 小 于 40mm（ 或H/2） 。（ 3） 刀 体 厚 度 B B应 保 证 刀 体 有 足 够 强 度 、 易 于 装 入 刀 夹 、 排 屑 方便 、 切 削 顺 利 。 BE A max （ 0.250.5） Lo （ Amax为 工 件 最 大 廓形 深 度 ） 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （ 4） 燕 尾 测 量 尺 寸 M 燕 尾 测 量 尺 寸 M值 应 与 切 削 刃 总 宽 度 Lc和 测 量 滚 柱直 径 相 适 应 为 了 方 便 调 整 棱 体 成 形 车 刀 的 高 度 ， 增 加 成 形 车 刀切 削 时 的 刚 度 ， 在 刀 体 底 部 做 有 螺 孔 以 旋 入 螺 钉 ，螺 孔 常 取 M6。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 表51：棱体成形车刀的结构尺寸 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2、圆体成形车刀 如 图 5 10所 示 ， 圆 体成 形 车 刀 的 主 要 结 构 尺寸 有 ： 刀 体 总 宽 度 Lo、刀 体 外 径 do、 内 孔 直 径d及 夹 固 部 分 尺 寸 等 。1） 刀 体 总 宽 度 ： L o Lc ly Lc切 削 刃 总 宽 度 ； ly除 切 削 刃 外 其 它部 分 宽 度 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2） 刀 体 外 径 和 内 孔 直 径 ： Do2（ Amax+e+m） d Do刀 具 廓 形 最 大 半 径 ； Amax工 件 最 大 廓 形 深 度 ； e保 证 足 够 的 容 屑 空 间 所需 要 的 距 离 。 （ 一 般 取 为312mm。 加 工 脆 性 材 料 时取 小 值 ， 反 之 取 大 值 ； ） m刀 体 壁 厚 。 根 据 刀 体 强度 要 求 选 取 ， 一 般 约 为58mm； d内 孔 直 径 ， 依 切 削 用 量及 切 削 力 大 小 取 为（ 0.250.45） D o， 计 算 后 再取 相 近 标 准 值 。 2、圆体成形车刀 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3） 刀 体 夹 固 部 分 尺 寸 圆 体 成 形 车 刀 常 采 用 内 孔 与 端 面 定 位 ， 螺 栓 夹 固 结构 ， 刀 体 端 面 的 凸 台 齿 纹 一 方 面 是 为 防 止 切 削 时 ，刀 具 与 刀 夹 体 间 发 生 相 对 转 动 ； 另 一 方 面 还 可 用 它粗 调 刀 具 高 度 。 图5-11 圆体成形车刀的夹固部分 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （二）、选择前角f和后角f 在 假 定 工 作 平 面 内 测 量 的 、 切 削 刃 上 基 点 的 前 角 和 后 角 。 可 参 考 表 （ 5 4） 进 行 选 取 ,需 要 校 验 切 削 刃 上 角 最 小 点 的后 角 0， 一 般 不 得 小 于 2 3 ， 否 则 必 须 采 取 措 施 加 以 解决 表5-4 成形车刀的前角和后角 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （三）截形设计（参考概述部分） （四）成形车刀的样板设计 制 造 和 使 用 成 形 车 刀 时 ， 较 高 精 度 的 刀 具 截 形可 利 用 投 影 仪 等 进 行 检 测 ； 一 般 精 度 的 刀 具 截 形 常用 样 板 检 测 精 度 。 成 形 车 刀 样 板 一 般 需 要 成 对 的 设 计 、 制 造 ： 分 为“ 工 作 样 板 ” 和 “ 校 对 样 板 ” 。 工 作 样 板 ： 用 于 制 造 成 形 车 刀 时 检 验 刀 具 截 形 。 校 对 样 板 ： 用 于 检 验 “ 工 作 样 板 ” 的 精 度 和 使 用磨 损 程 度 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 样 板 的 工 作 面 形 状 和 尺 寸 与 成 形 车 刀 截 形 吻 合 ， 尺寸 的 标 注 基 准 和 成 形 车 刀 上 截 形 尺 寸 的 标 注 基 准 一致 。 样 板 各 部 分 基 本 尺 寸 等 于 刀 具 截 形 上 对 应 的 基 本 尺寸 ， 各 尺 寸 公 差 通 常 取 成 形 车 刀 截 形 尺 寸 公 差 的1/2 1/3， 并 且 按 对 称 分 布 ； 当 成 形 车 刀 截 形 尺 寸 公差 较 小 ， 样 板 上 对 应 尺 寸 公 差 亦 相 等 ( 0.01mm)，但 该 成 形 车 刀 的 最 后 尺 寸 应 通 过 千 分 尺 、 投 影 仪 等量 具 量 仪 检 验 。 样 板 的 角 度 公 差 是 成 形 车 刀 截 形 角 度 公 差 的 10%，但 不 小 于 3 。 样 板 工 作 面 的 粗 糙 度 值 Ra0.320.08m。 材 料 ： T10A或 经 表 面 渗 碳 处 理 的 15 20钢 ， 热 处 理硬 度 为 HRC4061， 厚 度 一 般 取 1.52.5mm。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （五）成形车刀的技术要求1、 刀 具 材 料 切 削 部 分 ： 一 般 选 用 高 速 钢 ， 热 处 理 HRC 63 65。 刀 体 部 分 ： 用 45号 结 构 钢 或 40Cr， 热 处 理 HRC38 45。2、 表 面 粗 糙 度 前 、 后 刀 面 的 表 面 粗 糙 度 Ra值 为 0.2m。 基 准 表 面 粗 糙 度 Ra值 为 13.2m。 其 余 表 面 的 粗 糙 度 Ra值 为 1.63.2m。3、 尺 寸 公 差 廓 形 （ 截 形 ） 公 差 ， 参 考 表 5 5选 取 。 圆 形 成 形 车 刀 的 外 径 Do： 按 H11 H13选 取 ； 内 径 d： 按 H6 H8选 取 。 棱 形 成 形 车 刀 的 刀 体 高 度 H的 偏 差 取 2mm。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 4、 形 状 位 置 公 差 圆 形 成 形 车 刀 前 刀 面 对 刀 具 轴 线 的 平 行 度 误 差 ， 在 100mm长 度 上 ，不 超 过 0.15mm； 切 削 刃 对 刀 具 内 孔 轴 线 径 向 圆 跳 动 为 0.020.03mm； 棱 形 成 形 车 刀 两 侧 面 对 燕 尾 槽 基 准 面 的 垂 直 度 误 差 ， 在 100mm长 度 上不 超 过 0.020.03 mm。 刀 具 截 形 对 燕 尾 槽 基 准 面 的 平 行 度 误 差 ， 在 100mm长 度上 不 超 过 0.020.03 mm。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 图5-12 工件图 三、成形车刀的设计举例设计实例原始条件：工件如图512所示，工件材料易切钢Y15，圆棒料32mm，大批量生产，用成形车刀加工出全部外表面并切出预切槽，用C1336单轴转塔自动车床。要求：设计圆体形成形车刀和棱体成形车刀。具体步骤参考教材 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第二节 拉刀设计拉削加工具有以下特点 ：生产率高拉削时，一次行程可完成粗、精加工 加工精度与表面质量高 由于拉削速度较低（一般不超过18m/min），切削厚度很小（一般精切齿的切削厚度为0.0050.02mm），切削过程平稳。因此，加工表面粗糙度小（Ra3.20.8um），加工精度高（达IT8IT7） 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 加工范围广各种形状的通孔和通槽及没有障碍的外表面 拉刀使用寿命长拉削速度低，因而切削温度，刀具磨损慢 拉床结构简单拉削加工只需要一个主运动（直线运动） 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （一）拉刀的分类和用途 按 加 工 表 面 不 同 拉 刀 受 力 性 质 不 同 内 拉 刀 用 于 拉 削 各 种 形 状 的 通 孔 和 孔 中 通 槽 （ 图 5 17 ）一、概述内 拉 刀外 拉 刀拉 刀推 刀 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 外 拉 刀 拉 削 形 状 的 外 表 面 拉 刀 是 在 拉 伸 状 态 下 工 作 的 推 刀 则 是 在 压 缩 状 态 下 工 作 推 刀 一 般 都 比 较 短 ， 齿 数 少 ， 主 要 用 于 精 修 孔 或校 准 热 处 理 后 变 形 的 孔 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 (二) 拉刀的结构 拉 刀 的 种 类 虽 然 很 多 ， 但 它 们 的 结 构 组 成 是 相 似 的 ， 下面 介 绍 圆 孔 拉 刀 的 结 构 图 5 20所 示 。圆 孔 拉 刀 由 工 作 部 分和 非 工 作 部 分 构 成 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 1、工作部分u工 作 部 分 由 许 多 顺 序 排 列 的 刀 齿 组 成 ， 根 据 各 刀 齿 在 拉 削时 的 作 用 不 同 ， 分 为 切 削 齿 和 校 准 齿 两 部 分 切 削 齿 承 担 全 部 余 量 材 料 的 切 除 工 作 ， 由 粗 切 齿 、 过 渡 齿 和 精 切齿 组 成 校 准 齿 拉 刀 最 后 面 的 几 个 刀 齿 ， 它 们 直 径 都 相 同 （ 与 最 后 一 个 精切 齿 直 径 相 等 ） ， 不 承 担 切 削 工 作 ， 仅 起 修 光 、 校 准 作 用 。当 切 削 齿 因 重 磨 直 径 减 小 时 ， 它 可 依 次 递 补 成 为 切 削 齿 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2、非工作部分 头 部 与 拉 床 夹 头 连 接 ， 传 递 拉 削 运 动 和 拉 力 颈 部 头 部 与 过 渡 锥 之 间 的 连 接 部 分 ， 也 是 打 标 记 的 位 置 过 渡 锥 部 呈 圆 锥 形 ， 可 引 导 拉 刀 的 前 导 部 能 顺 利 进 入 工 件 的 预 制孔 中 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 前 导 部 引 导 拉 刀 进 入 正 确 位 置 ， 以 保 证 工 件 预 制 孔 与 拉 刀 的 同轴 度 ， 并 可 检 查 工 件 预 制 孔 径 尺 寸 ， 防 止 第 一 个 刀 齿 发生 因 负 荷 过 重 而 崩 刃 的 情 况 后 导 部 在 最 后 几 个 校 准 齿 离 开 工 件 之 前 起 导 向 作 用 ， 防 止 工 件下 垂 而 损 坏 已 加 工 表 面 尾 部 在 拉 刀 又 长 又 重 时 应 设 计 有 尾 部 。 工 作 时 ， 拉 床 的 托 架支 撑 尾 部 ， 防 止 拉 刀 下 垂 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3、拉刀切削部分要素（ 1） 几 何 角 度 前 角 0 前 刀 面 与 基 面 的 夹 角 ，在 正 交 平 面 内 测 量 后 角 0 后 刀 面 与 切 削 平 面 的 夹 角 ，在 正 交 平 面 内 测 量 主 偏 角 主 切 削 刃 在 基 面 中 的 投 影 与 进 给 方 向 （ 齿 升 量 测 量 方 向 ）的 夹 角 ， 在 基 面 内 测 量 副 偏 角 副 切 削 刃 在 基 面 中 的 投 影 与 已 加 工 表 面 的 夹 角 ， 在 基 面 内测 量 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （ 2） 结 构 参 数 齿 升 量 Z 拉 刀 前 后 相 邻 两 刀 齿 （ 或 齿 组 ） 高 度 之 差 齿 距 相 邻 刀 齿 间 的 轴 向 距 离 容 屑 槽 深 度 h 从 顶 刃 到 容 屑 槽 槽 底 的 距 离 齿 厚 g 从 切 削 刃 到 齿 背 棱 线 的 轴 向 距 离 齿 背 角 齿 背 与 切 削 平 面 的 夹 角 刃 带 宽 度 1 沿 拉 刀 轴 向 测 量 的 刀 齿 刃 带 尺 寸 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （三）拉削方式（拉削图形） 拉 削 方 式 拉 刀 从 工 件 上 把 拉 削 余量 材 料 切 下 来 的 顺 序 拉 削 图 形 用 于 表 述 拉 削 方 式 的 图形 拉 削 方 式 选 择 得 合 理 与 否 ，直 接 影 响 加 工 表 面 质 量 、 生产 率 和 拉 刀 制 造 成 本 以 及 拉刀 各 刀 齿 负 荷 的 分 配 、 拉 刀的 长 短 、 拉 削 力 的 大 小 和 拉 刀 的 使 用 寿 命 等 拉削方式分层式分块式（轮切式）组合式（综合式） 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 1、分层式拉削分 为 成 形 式 和 渐 成 式 成 形 式 每 个 刀 齿 的 刀 刃 形 状 与 被加 工 表 面 最 终 要 求 的 形 状相 似 ， 切 削 齿 的 高 度 向 后递 增 ， 工 件 上 的 拉 削 余 量被 一 层 一 层 地 切 去 ， 最 终由 最 后 一 个 切 削 齿 切 出 所要 求 的 尺 寸 ， 经 校 准 齿 修光 达 到 预 定 的 尺 寸 精 度 及表 面 粗 糙 度 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 注意：采 用 成 形 式 拉 刀 ， 可 获 得 较 低 加 工 表 面 粗 糙 度 。但 由 于 切 削 刃 工 作 长 度 （ 切 削 宽 度 ） 大 ， 则 允 许 的齿 升 量 （ 切 削 厚 度 ） 很 小 ， 在 拉 削 余 量 一 定 时 ， 需要 较 多 的 刀 齿 数 ， 因 此 拉 刀 比 较 长由 于 成 形 拉 刀 的 每 个 刀 齿 形 状 都 与 被 加 工 工 件 最终 表 面 形 状 相 同 ， 除 圆 孔 拉 刀 外 制 造 都 比 较 困 难 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 渐 成 式 刀 齿 的 刀 刃 形 状 与 加 工 最 终表 面 形 状 不 同 ， 被 加 工 工 件表 面 的 形 状 和 尺 寸 由 各 刀 齿的 副 切 削 刃 所 形 成 刀 齿 可 制 成 简 单 的 直 线 形 或圆 弧 形 。 所 以 加 工 复 杂 成 形表 面 时 ， 拉 刀 的 制 造 要 比 成形 式 简 单 缺 点 是 加 工 表 面 上 会 出 现 副切 削 刃 的 交 替 痕 迹 ， 因 此 加工 表 面 质 量 较 差 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2、分块式拉削 工 件 上 的 每 层 金 属 是 由 一 组 尺 寸基 本 相 同 的 刀 齿 切 去 ， 每 个 刀 齿仅 切 去 一 层 金 属 的 一 部 分 反 映 了 三 个 刀 齿 一 组 的 圆 孔轮 切 式 拉 刀 刀 齿 形 状 和 相 互位 置 ， 第 一 齿 与 第 二 齿 的 直径 相 同 ， 但 切 削 刃 位 置 互 相错 开 ， 各 切 除 工 件 上 同 一 层金 属 中 的 几 段 材 料 ， 剩 下 的残 留 材 料 ， 由 同 一 组 的 第 三个 刀 齿 切 除 第 三 个 刀 齿 不 开 分 屑 槽 ， 考 虑加 工 表 面 弹 性 恢 复 ， 其 直 径 略小 于 前 两 个 齿 分 块 切 削 方 式 与 分 层 拉 削 方 式 相比 较 分 块 式 拉 刀 所 需 的 刀 齿 总 数 要少 很 多 ， 大 大 缩 短 拉 刀 长 度 ；但 加 工 表 面 质 量 不 如 成 形 式 拉刀 的 好 图5-24 分块式拉削图形 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3、组合式拉削 组 合 式 拉 刀 按 组 合 拉 削 方 式 设 计 的 拉 刀 结 合 了 成 形 式 拉 刀 与 轮 切 式拉 刀 的 优 点 粗 切 齿 按 分 块 式 结 构 设 计 精 切 齿 则 采 用 成 形 式 结 构 缩 短 了 拉 刀 长 度 ， 保 持 较 高的 生 产 率 ， 又 获 得 较 好 的 加工 表 面 质 量 图 5 25所 示 为 组 合 式 拉 刀 切 削图 形 粗 切 齿 采 取 不 分 组 的 分 块 式拉 刀 结 构 第 一 个 刀 齿 切 去 一 层 金 属 的一 半 左 右 ， 第 二 个 刀 齿 比 第一 个 刀 齿 高 出 一 个 齿 升 量 ，除 了 切 去 第 二 层 金 属 的 一 半左 右 外 ， 还 切 去 第 一 个 刀 齿留 下 的 第 一 层 金 属 的 一 半 左右 ， 后 面 的 刀 齿 都 以 同 样 顺序 交 错 切 削 ， 直 到 把 粗 切 余量 切 完 为 止 。 图5-25 组合式拉削图形 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 二、圆孔拉刀设计 设 计 主 要 内 容 有 ： 工 作 部 分 和 非 工 作 部 分 的 结 构参 数 设 计 ； 拉 刀 强 度 和 拉 床 拉 力 校 验 ； 绘 制 拉 刀 工作 图 等（一）工作部分设计 1） 确 定 拉 削 方 式 （ 拉 削 图 形 ） 我 国 生 产 的 圆 孔 拉 刀 一 般 采 用 组 合 式 拉 削 方 式 2） 确 定 拉 削 余 量 A 拉 削 余 量 A指 拉 刀 应 切 除 的 材 料 层 厚 度 总 和 。 在 保 证 孔 的加 工 精 度 的 前 提 下 ， 尽 量 选 小 的 拉 削 余 量 ， 以 缩 短 刀 长 确 定 方 法 有 经 验 公 式 法 和 查 表 法 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3） 确 定 拉 刀 材 料 一 般 选 用 W6Mo5Cr4V2高 速 钢 ， 按 整 体 结 构 制 造 一 般 不焊 接 柄 部 为 了 延 长 拉 刀 寿 命 ， 也 常 用 W2Mo9Cr4Vco8（ M42） 和W6Mo5Cr4V2Al等 硬 度 和 耐 磨 性 均 较 高 的 高 性 能 高 速 钢制 造 还 可 用 整 体 硬 质 合 金 作 成 环 形 齿 ， 经 过 精 磨 后 套 装 于9SiCr或 40Cr钢 作 的 刀 体 上 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 4） 刀 齿 几 何 参 数 选 择 （ 表 5-8） 前 角 0 拉 刀 前 角 一 般 是 根 据 工 件 材 料 选 取 ， 工 件 材 料 的 强 度（ 硬 度 ） 低 时 ， 前 角 选 大 些 ， 反 之 选 小 些 。 校 准 齿 前 角 可 取 小 些 ， 为 了 制 造 方 便 也 可 取 与 切 削 齿 相同 。 后 角 0 由 于 （ 内 ） 拉 刀 一 般 重 磨 前 刀 面 （ 内 ） 拉 刀 切 削 齿 后 角都 选 得 较 小 ， 校 准 齿 后 角 比 切 削 齿 的 更 小 。 v 图5-26 刀齿主要几何参数 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v 图5-26 刀齿主要几何参数v刀齿主要几何参数 刃 带 宽 度 ba1 拉 刀 各 类 刀 齿 均 留 有 刃 带 ， 以 便 于 制 造 拉 刀 时 控 制 刀 齿 直径 校 准 齿 的 刃 带 还 可 以 保 证 沿 前 刀 面 重 磨 时 刀 齿 直 径 不 变 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 5） 确 定 齿 升 量 z 确 定 原 则 ： 在 保 证 加 工 表 面 质 量 、 容 屑 空 间 和 拉 刀 强 度 的前 提 下 ， 尽 量 选 取 较 大 值 在 拉 削 余 量 确 定 的 情 况 下 ， 齿 升 量 越 大 ， 则 切 除 全 部 余 量 所需 的 刀 齿 数 越 少 ， 拉 刀 长 度 缩 短 ， 拉 刀 制 造 成 本 降 低 ， 生 产效 率 也 可 提 高 ； 齿 升 量 过 大 ， 拉 刀 会 因 强 度 不 够 而 拉 断 ， 并且 拉 削 表 面 质 量 也 不 易 保 证 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v表5-9 圆拉刀粗切齿的齿升量 粗 切 齿 升 量 较 大 ， 以 保 证 尽 快 切 除 80%以 上 的 余 量 材 料 ； 精 切 齿 齿 升 量 较 小 ， 以 保 证 加 工 精 度 和 表 面 质 量 ， 但 由 于存 在 刃 口 钝 圆 半 径 rn， 不 得 小 于 0.005mm。 过 渡 齿 的 齿 升 量 是 由 粗 切 齿 齿 升 量 逐 步 过 渡 到 精 切 齿 升 量 ，以 保 证 拉 削 过 程 的 平 稳 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 6） 确 定 齿 距 P 拉 刀 齿 距 的 大 小 ， 直 接 影 响 拉 刀 的 容 屑 空 间 和 拉 刀 长 度 以 及拉 削 同 时 工 作 齿 数 保 证 拉 削 平 稳 和 拉 刀 强 度 ， 确 定 齿 距 时 应 保 证 拉 刀 同 时 工 作齿 数 Z 38。 当 拉 刀 总 长 度 允 许 时 ， 为 了 制 造 方 便 ， 也 可 将 各 类 刀 齿 选 用相 同 的 齿 距 。 有 时 为 提 高 拉 削 表 面 质 量 ， 避 免 拉 削 过 程 中 的 周 期 性 振 动 ，拉 刀 也 可 设 计 成 不 等 齿 距 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 齿 距 大 ， 同 时 工 作 齿 数 减 小 ， 拉 削 平 稳 性 降 低 ， 且 增 加 了 拉 刀长 度 ， 降 低 了 生 产 效 率 齿 距 小 ， 同 时 工 作 齿 数 增 加 ， 拉 削 平 稳 性 增 加 ， 但 拉 削 力 增 大 ，可 能 导 致 拉 刀 强 度 不 足 。过 渡 齿 的 齿 距 取 与 粗 切 齿 的 相 同 ， 精 切 齿 的 齿 距 小 于 粗 切 齿 的 ，校 准 齿 的 齿 距 与 精 切 齿 的 相 同 ， 一 般 为 粗 切 齿 齿 距 的 0.7倍 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v表5-10 拉刀齿距及同时工作齿数 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 7） 确 定 容 屑 槽 形 状 和 尺 寸 在 拉 削 过 程 中 ， 切 下 的 切 屑 须 全 部 容纳 在 容 屑 槽 中 ， 因 此 ， 容 屑 槽 的 形 状和 尺 寸 应 能 保 证 较 宽 敞 地 容 纳 切 屑 ， 并 尽 量 使 切 屑 紧 密 卷 曲 。 常 用 容 屑 槽 形 状 见 (图 5 28) 1） 直 线 齿 背 容 屑 槽 这 种 槽 形 的 齿 背 与 前 刀 面 均 为 直 线 ，二 者 与 槽 底 圆 弧 圆 滑 连 接 ， 容 屑 空 间 较 小 ， 但 它 优 点 是形 状 简 单 、 制 造 容 易 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2） 曲 线 齿 背 容 屑 槽 这 种 槽 形 由 两 段 圆 弧 R、 和 前 刀 面组 成 ， 容 屑 空 间 较 大 ， 便 于 切 屑 卷 曲 。 深 槽 或 齿 距 较 小或 拉 削 韧 性 材 料 时 采 用 。 3） 直 线 齿 背 双 圆 弧 容 屑 槽 这 种 槽 形 询 问 由 两 段 圆 弧 和一 段 直 线 组 成 。 当 齿 距 16mm时 可 选 用 。 此 槽 形 容 屑 空间 大 ， 适 用 于 拉 削 长 度 大 或 带 空 刀 槽 的 工 件 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 为 保 证 容 屑 空 间 和 拉刀 强 度 ， 在 一 定 齿 距下 ， 可 以 选 用 浅 槽 或基 本 槽 或 深 槽 ， 以 适应 不 同 的 要 求 。 常 用的 容 屑 槽 尺 寸 如 表 5 11所 示 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 容 屑 槽 的 有 效 容 积 必 须 大 于 切屑 所 占 的 体 积 K=(VP/VC) 1 式 中 VP容 屑 槽 的 有 效容 积 VC切 屑 体 积 K容 屑 系 数 容 屑 槽 和 切 屑 的 纵 向 截 面 面 积比 来 表 示 容 屑 系 数 （ 见 图 527） K=(h*h/4h DL0) hD切 削 厚 度 ， 单 位 为 mm，组 合 式 拉 削 hD 2z， 其 它 方式 拉 削 hD 2z 。 许 用 容 屑 系 数 K和 切 削 厚 度已 知 时 hD， 容 屑 槽 深 度 h用 下式 计 算 h1.13 mmK值 可 查 表 （ 见 表 5 12） 选 取 。根 据 计 算 结 果 ， 选 用 稍 大 的 标准 值 v图5-27 容屑槽情形Lhk D 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 8） 设 计 分 屑 槽 分 屑 槽 的 作 用 是 将 较 宽 的 切 屑 分 割 成 窄 切 屑 ， 以 便 于 切 屑 卷曲 、 容 纳 和 清 除 。 拉 刀 前 、 后 刀 齿 上 的 分 屑 槽 应 交 错 磨 出 。 常 见 的 分 屑 槽 有 圆 弧 形 和 角 度 形 组 合 式 圆 拉 刀 的 粗 切 齿 、 过 渡 齿 一 般 采 用 圆 弧 形 分 屑 槽 ， 精切 齿 采 用 角 度 形 分 屑 槽 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 常 见 分 屑 槽 的 尺 寸 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 分 屑 槽 的 深 度 hk必 须 大 于 齿 升 量 ， 否 则不 起 分 屑 作 用 。 角 度 形 分 屑 槽 角 度 90 ， 槽 宽 bk1.5mm， 深 度 hk(bk/2)。圆 弧 形 分 屑 槽 的 刃 宽 略 大 于 槽 宽 。 分 屑 槽 两 侧 刃 上 须 具 有 足 够 大 的 后 角 。 分 屑 槽 槽 数 nk应 保 证 切 屑 宽 度 不 太 大 ，使 切 屑 窄 平 易 卷 曲 。 为 便 于 测 量 刀 齿 直径 ， 槽 数 应 取 偶 数 。 在 拉 刀 最 后 一 个 精 切 齿 上 不 做 分 屑 槽 。拉 削 铸 铁 等 脆 性 材 料 时 ， 切 屑 呈 崩 碎 状 ， 不 必 做 分 屑 槽 。设计分屑槽时应注意几点 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 9） 确 定 拉 刀 齿 数 和 直 径 拉 刀 齿 数 根 据 已 确 定 的 拉 削 余 量 A， 粗 切 齿 齿 升 量 z， 按 下 式 估 算 切削 齿 齿 数 Z（ 包 括 粗 切 齿 、 过 渡 齿 和 精 切 齿 的 齿 数 ）Z=A/2z+(35) 估 算 齿 数 的 目 的 是 为 了 估 算 拉 刀 长 度 。 如 拉 刀 长 度 超 过 规定 要 求 ， 需 要 设 计 成 两 把 或 三 把 一 套 的 成 套 拉 刀 过 渡 齿 齿 数 、 精 切 齿 齿 数 和 校 准 齿 齿 数 的 多 少 可 参 考 表 514选 取 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 各 刀 齿 直 径 圆 孔 拉 刀 第 一 个 粗 切 齿 主 要 用 来 修 正 预 制 孔 的 毛 边 ， 可 不设 齿 升 量 ， 等 于 预 制 孔 的 最 小 直 径 （ 也 可 以 稍 大 于 预 制 孔的 最 小 直 径 ， 但 该 齿 实 际 切 削 厚 度 小 于 齿 升 量 ） 其 余 粗 切 齿 直 径 为 前 一 刀 齿 直 径 加 上 两 倍 齿 升 量 过 渡 齿 齿 升 量 逐 步 减 少 （ 直 到 接 近 精 切 齿 齿 升 量 ） ， 其 直径 等 于 前 一 刀 齿 直 径 加 上 两 倍 实 际 齿 升 量 最 后 一 个 精 切 齿 直 径 与 校 准 齿 直 径 相 同 校 准 齿 无 齿 升 量 ， 各 齿 直 径 均 相 同 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 取 校 准 齿 直 径 等 于 工 作 拉 后 孔 允 许 的 最 大 直 径 Dmmax。 考 虑到 拉 削 后 孔 径 可 能 产 生 扩 张 或 收 缩 ， 校 准 齿 直 径 应 取 为 拉 后 孔 径 扩 张 量 或 收 缩 量 ， 单 位 为 mm， 收 缩 时 取“ ” ， 扩 张 时 取 “ ” ； 见 表 5 15。 孔 径 收 缩 通 常 发 生 在 拉 削 薄 壁 工 件 或 韧 性 大 的 金 属 材 料 时 ；孔 径 扩 张 受 拉 刀 制 造 精 度 、 拉 刀 长 度 、 拉 削 条 件 等 因 素 影响 。 mmaxDd校 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 拉 刀 切 削 齿 直 径 的 排 表 方 法A.可 以 先 确 定 第 一 个 粗 切 齿 直 径 后 再 按顺 序 逐 齿 确 定 其 它 切 削 齿 直 径 ；B.可 以 先 确 定 最 后 一 个 粗 切 齿 直 径 ， 然后 反 方 向 逐 步 确 定 其 它 切 削 齿 直 径 。后 一 种 方 法 较 前 一 种 省 时 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （二）拉刀其它部分设计 1）、头部（前柄） 拉刀头部尺寸已标准化，设计时可参照国家标准GB3832.283进行 2）、颈部与过渡锥部 拉刀的商标与规格一般刻印在颈部上 颈部直径可取与前柄直径相同值，也可略小于前柄直径（一般小0.51mm） 颈部长度要保证拉刀第一个刀齿尚未进入工件之前，拉刀前柄能被拉床的夹头夹住，即应考虑拉床床壁和花盘厚度、夹头与机床 壁间距等数值（见图530）。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v图5-30 拉刀颈部长度的确定 由图530可得拉刀颈部长度（包括过渡锥长度）的计算公式为 L3HH1lc（L3L1L2） 最常用的L6110、L6120、L6140三种型号拉床，可分别取颈部长度（包括过渡锥）为110mm、160180mm和200220mm 。直径小于30mm拉刀的夹头尺寸小于拉床床壁孔径，允许拉刀牵引夹头进入拉床床壁孔内1030mm深，故小规格拉刀的颈部长度可以减短 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 实际生产中，为了缩短拉刀长度，还可将花盘拆去，配置厚度比花盘厚度H1较小的大衬套（对于L6110、L6120和L6140型拉床，衬套厚度可分别取为10mm、14mm和16mm）。大规格拉刀可直接用大衬套，中小规格拉刀用大衬套外还要配上小衬套，衬套之间可采用过渡配合H7/k6 。这样又可使拉刀颈部长度减短2035mm。 拉刀图样上通常不标注颈部长度，而标注柄部前端到第一个刀齿之间的长度L 1，其值为 L1L1L2L3L前 L前拉刀前导部的长度 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3）、前导部、后导部和尾部 前导部直径的基本尺寸应等于拉前预制孔的最小直径D0min，长度l前一般等于工件拉削孔长度L0；当孔的长径比大于1.5时，可取为0.75 L0，但不小于40mm。 后导部直径的基本尺寸等于拉后孔的最小直径Dmmin，长度l后可取为工件长度的1/22/3，但不得小于20mm。当拉削有空刀槽的内表面时，后导部的长度应大于工件空刀槽一端拉削长度与空刀槽长度之和。 尾部长度一般取为拉后孔径的0.50.7倍，直径等于护送托架衬套 孔径。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v表5-16 圆拉刀允许的最大总长度 4）、拉刀总长度 拉刀总长度受到拉床允许的最大行程、拉刀刚度、拉刀生产工艺水平、热处理设备等因素的限制，一般不超过表516所规定的数值。否则，需修改设计或改为两把以上的成套拉刀。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （三）、拉刀强度及拉床拉力校验 1、拉削力 拉 削 时 ， 虽 然 拉 刀 每 个 刀 齿 的 切 削 厚 度 很 薄 ， 但 由 于 同 时参 加 工 作 的 切 削 刃 总 长 度 很 长 、 因 此 拉 削 力 仍 旧 很 大 。 组 合 式 圆 孔 拉 刀 的 最 大 拉 削 力 F max用 下 式 计 算刀 齿 切 削 刃 单 位 长 度 拉 削 力 ， N/mm， 可 由 表 5 17查 得 。对 组 合 式 圆 孔 拉 刀 应 按 2z查 ec ZdFF 2 0max cF（二）拉刀其它部分设计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v表5-17 拉刀切削刃1mm长度上的切削力 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 2、拉刀强度校验 拉 刀 工 作 时 ， 主 要 承 受 拉 应 力 ， 可 按 下 式 校 验 ： Amin拉 刀 上 的 危 险 截 面 面 积 ， 单 位 为 mm2; 拉 刀 材 料 的 许 用 应 力 ， 单 位 为 MPa 拉 刀 危 险 截 面 可 能 是 柄 部 或 第 一 个 切 削 齿 的 容 屑 槽 底 部截 面 处 3、拉床拉力校验 拉 刀 工 作 时 的 最 大 拉 削 力 一 定 要 小 于 拉 床 的 实 际 拉 力 ，即 F maxKmFm Fm拉 床 额 定 拉 力 ， 单 位 为 N； Km拉 床 状 态 系 数 ， 新 拉 床 Km 0.9， 较 好 状 态 的 旧 拉床 Km 0.8， 不 良 状 态 的 旧 拉 床 Km 0.50.7。 minmax AF 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 (四)、圆孔拉刀的技术条件 设计时，参照国家标准（GB383183）提出 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 已知条件： 1拉后孔径Dm mm，要求表面粗糙度Ra1.6um； 2预制孔径Do mm； 3拉削长度Lo60mm，孔内无空刀槽； 4工件材料45钢，220230HBS； 5拉床型号L6120，公称拉力Fm200kN（拉床处于良好状态）。设计步骤及计算见表518。 v三、组合式圆拉刀设计示例 033.00825 H 21.0024 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v表5-18 组合式圆拉刀设计步骤及计算举例 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 拉刀工作图通常按1:1的比例来画，但齿形和分屑槽一般用放大比例画出。由于切削齿的刃带宽度很窄，所以在主视图上刃带可不必表示。这样，也易于使与校准齿相同直径的最后一个精切齿与校准齿相区别。此外，拉刀工作图上必须画出工件简图并列出必要原始数据，以便于工艺人员审定拉刀各部尺寸（见图531）。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 孔加工复合刀具 ： 由 两 把 或 两 把 以 上 单 个 孔 加 工 刀 具 结 合 在 一个 刀 体 上 形 成 的 专 用 刀 具 。 （一）、孔加工复合刀具的特点 1） 生 产 效 率 高 用 同 类 工 艺 复 合 刀 具 同 时 加 工 几 个 表 面 时 ， 能使 机 动 时 间 重 合 ； 用 不 同 类 工 艺 复 合 刀 具 对 一个 或 几 个 表 面 进 行 顺 序 加 工 时 ， 能 减 少 （ 换 刀等 ） 辅 助 时 间 。 2） 加 工 精 度 高 能 使 工 件 被 加 工 表 面 之 间 获 得 较 高 的 位 置 精 度（ 如 孔 的 同 轴 度 、 孔 与 端 面 垂 直 度 等 ） ， 还 能减 少 工 件 的 安 装 次 数 和 定 位 误 差 ， 有 利 于 提 高 工 件 加 工 精 度 和 表 面 质 量 。 第三节孔加工复合刀具一、概述 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 3） 加 工 成 本 低 用 孔 加 工 复 合 刀 具 可 方 便 工 序 集 中 ， 从 而 减 少 工 序 或 工 位数 量 。 对 自 动 加 工 生 产 线 则 可 以 大 大 节 省 投 资 ， 同 时 对 工人 的 操 作 水 平 要 求 也 较 低 。 4） 加 工 范 围 广 用 孔 加 工 复 合 刀 具 不 仅 可 以 在 实 心 材 料 上 加 工 出 孔 ， 也 可对 已 有 孔 进 行 扩 孔 。 即 能 加 工 圆 柱 孔 、 圆 锥 孔 、 螺 纹 孔 、台 阶 孔 以 及 相 隔 一 定 距 离 的 同 轴 孔 ， 还 可 以 锪 凸 台 、 沉 孔平 面 等 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 v图5-32 孔加工复合刀具的切削图形 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 注 意 ：v孔 加 工 复 合 刀 具 与 单 个 刀 具 相 比 较 ， 不 仅 需 要专 门 设 计 、 制 造 ， 同 时 刃 磨 也 比 较 麻 烦 。 因 此 ，孔 加 工 复 合 刀 具 多 用 于 成 批 大 量 生 产 的 组 合 机 床和 自 动 线 上 。v如 果 复 合 刀 具 的 设 计 、 制 造 、 刃 磨 、 使 用 不 当或 在 刀 具 管 理 上 缺 乏 相 应 的 措 施 ， 也 难 以 得 到 预期 的 加 工 效 果 。 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 （二）孔加工复合刀具的分类 1） 同 类 工 艺 复 合 刀 具 复 合 钻 、 复 合 扩 孔 钻 、 复 合铰 刀 、 复 合 丝 锥 及 复 合 镗 刀等 2） 、 不 同 类 工 艺 复 合 刀 具 如 钻 扩 复 合 刀 具 、 钻 扩 铰 复 合 刀 具 、 钻 攻 复 合刀 具 、 钻 镗 复 合 刀 具 、 镗 扩 复 合 刀 具 、 镗 锪 复 合刀 具 及 钻 扩 一 锪 复 合 刀 具等 第 五 章 专 用 刀 具 设 计 二、孔加工复合刀具设计要点 设 计 孔 加 工 复 合 刀 具 时 ， 各 单 个 刀 具 的 刀 刃 形 状 、 几 何 参 数 、刀 齿 数 、 切 削 锥 部 的 长 度 及 配 合 孔 径 （ 或 刀 柄 直 径 ） 等 参