1、刀具：群钻将标準麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头。群钻是中国人倪志福於 1953 年创造的 原名倪志福钻头后经本人倡议改名为 “群钻” 寓群眾参予改进和完善之意。标準麻花钻的切削部分由两条主切削刃和一条横刃构成最主要的缺点是横刃和钻心处的负前角大 切削条件不利。群钻是把标準麻花钻的切削部分磨出两条对称的月牙槽 形成圆弧刃 并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃。这样加上横刃和原来的两条外直刃 就将标準麻花钻的 “一尖三刃”磨成了“三尖七刃”( 见图 群钻的几何形状 )。修磨后钻尖高度降低 横刃长度缩短圆弧刃 内直刃和横刃处的前角均比标準麻花钻相应处大。因此用群钻钻削钢件时 轴向力和扭矩分别比
2、标準麻花钻降低 3050和 1030切削时產生的热量显著减少。标準麻花钻钻削钢件时形成较宽的螺旋形带状切屑不利於排屑和冷却。群钻由於有月牙槽有利於断屑排屑和切削液进入切削区 进一步减小了切削力和降低切削热。由於以上原因 刀具寿命(见金属切削原理)可比标準麻花钻提高 23 倍或生產率提高 2 倍以上。群钻的三个尖顶可改善钻削时的定心性提高钻孔精度。为了钻削铸铁 紫铜黄铜不锈钢铝合金和鈦合金等各种不同性质的材料 群钻又有多种变型 但“ 月牙槽 ”和“窄横刃”仍是各种群钻的基本特点。 滚刀刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具用於按展成法加工圆柱齿轮蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工齿轮)。
3、根据用途的不同滚刀分为齿轮滚刀蜗轮滚刀非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。 齿轮滚刀 常用的加工外嚙合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时滚刀相当於一个螺旋角很大的螺旋齿轮其齿数即为滚刀的头数工件相当於另一个螺旋齿轮彼此按照一对螺旋齿轮作空间嚙合以固定的速比旋转由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的在大量生產中为了提高生產效率也常採用多头滚刀。单头滚刀转一转 齿轮绕本身轴线转过一个齿 多头滚刀转一转齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。 中小模数的滚刀在螺旋昇角小於 5时常製成直容屑槽 便於製造和刃磨 螺旋昇角大的滚刀常製成螺旋容屑槽以免刀齿的一侧刃以大负前角 (见刀
4、具)切削的不利情况。 用高速钢製造的中小模数齿轮滚刀一般採用整体结构。模数在 10 毫米以上的滚刀为了节约高速钢避免锻造困难和改善金相组织常採用镶片结构 (图 1 齿轮滚刀 )。镶片滚刀的结构形式很多常用的为镶齿条结构 即刀齿部分用高速钢製成齿条状热处理后紧固在刀体上。用硬质合金製造滚刀 可以显著提高切削速度和切齿效率。整体硬质合金滚刀已在鐘錶和仪器製造工业中广泛地用於加工各种小模数齿轮。中等模数的整体和镶片硬质合金滚刀已用於加工铸铁和胶木齿轮。模数小於 3 毫米的硬质合金滚刀也用於加工钢齿轮。硬质合金滚刀还可加工淬硬齿轮(硬度为 HRC5062)。这种滚刀常採用单齿焊接结构 製有 30的负前
5、角切削时刮去齿面的一层留量。 国际标準把滚刀的精度等级分为 AA 级A 级和 B 级。为了加工特别精密的齿轮 有的国家还有 AAA级滚刀。在切齿过程中滚刀的製造误差主要影响齿轮的齿形误差和基节偏差。 剃齿前加工齿轮齿形用的滚刀称为剃前滚刀。剃前滚刀的齿形要按剃齿餘量形式的要求製成特殊的形状(图 2 剃前滚刀的齿形 ) 。齿顶带凸角齿根带倒角的滚刀齿形是一种较常用的留剃形式它使被加工齿轮的齿根处有些根切 齿顶处有些倒角中间部分剃齿餘量均匀。(见彩图 硬齿面齿轮的精加工刀具硬质合金刮削滚刀 齿轮加工刀具滚刀插齿刀剃齿刀 ) 銼刀表面上有许多细密刀齿用於銼光工件的手工工具。銼刀的应用很早已发现的最古
6、老的銼刀是公元前 1500 年左右埃及的青铜製銼刀。现代的銼刀一般採用碳素钢经轧製锻造退火磨削剁齿和淬火等工序加工而成。它的品种很多。按用途分有普通钳工銼 用於一般的銼削加工 木銼用於銼削木材皮革等软质材料整形銼( 什锦銼) 用於銼削小而精细的金属零件刃磨木工锯用銼刀 专用銼刀如銼修特殊形状的平形和弓形的异形銼。銼刀按剖面形状分有扁銼方銼半圆銼圆銼三角銼菱形銼和刀形銼等(见图 各种銼刀 )。銼刀按銼纹形式分单纹銼和双纹銼两种。单纹銼的刀齿对轴线倾斜成一个角度适於加工软质的有色金属 双纹銼刀的主副銼纹交叉排列用於加工钢铁和有色金属。它能把宽的銼屑分成许多小段使銼削比较轻快。銼刀按每 10 毫米长
7、度内主銼纹条数分为号其中号为粗齿銼 号为中齿銼号为细齿銼号和号为油光銼 分别用於粗加工和精加工。金刚石銼刀没有銼纹只是在銼刀表面电镀一层金刚石粉 用以銼削淬硬金属。 专用於切削各种锥齿轮齿形的齿轮加工刀具。锥齿轮加工刀具按被切齿轮的种类可分为直齿锥齿轮刀具弧齿锥齿轮刀具和延长外摆线锥齿轮刀具 3 类。 直齿锥齿轮刀具 主要有成对刨刀成对铣刀盘拉-铣刀盘和锥齿轮定装滚刀等 (图 1 直齿锥齿轮刀具 )。 成对刨刀 常用於加工模数为 0.320 毫米的直齿锥齿轮。刨刀的齿形角等於被切齿轮的公称压力角刀体上有前角但无后角(见刀具 )。工作后角是靠刨刀斜装於刀座而获得。加工时两把刨刀分布在相邻齿槽内加
8、工一个轮齿的两侧面。 成对铣刀盘 工作原理与成对刨刀基本相同 (见齿轮加工) 但刀盘直径大(150600 毫米)齿数多生產率较刨齿高 2 4 倍。在加工齿轮时 齿数相等的两把铣刀盘在同一齿槽内分别切出左右侧面的齿形。但刀齿互相错开一把铣刀盘的刀齿斜插在另一铣刀盘的两齿间。刀盘的直线切削刃分布在一个 330 左右的凹锥面上 因此能方便地切出鼓形齿 有利於嚙合。 拉 -铣刀盘 用於加工模数为 6 毫米以下的直齿锥齿轮刀盘直径为 400600 毫米。刀体上装有 1517 个扇形刀块 每块上有 45 个刀齿。粗切刀齿的顶刃逐渐昇高齿昇量约为 0.1 毫米它们逐渐地切入齿轮的齿槽直到全部深度粗切刀齿部分
9、最后 7 个刀齿的顶刃没有齿昇量 只用於修整齿槽的两侧面和槽底。粗切刀齿一般有 1820 个顶刃没有齿昇量。在精切刀齿前的缺口内可安装一把成形刀 对齿顶进行倒角。拉-铣刀盘的切削是拉削和铣削的复合过程 是粗精加工的混合过程。工作时刀盘一面旋转同时作左右往復移动。刀盘转一转可切好一个齿槽生產率很高。拉- 铣刀盘的刀齿均製成半径相等但圆心位置不同的圆弧。刀齿是铲背的用钝后刃磨前面。 锥齿轮定装滚刀 用於在具有专门附件的滚齿机上加工小模数等高齿直齿锥齿轮一般有两个刀齿相隔 180。它们在按一定的速比转动时在两个不同的位置上分别切出齿槽的两侧。 弧齿锥齿轮铣刀盘 又称格利森 (Gleason)铣刀盘
10、用於加工模数为 0.515 毫米的弧齿锥齿轮。常用的刀盘公称直径为 12.7457.2 毫米(1/2 18 英寸) 共有 10 个规格。12.750.8 毫米(1/22 英寸)的铣刀盘製成整体式直径较大的製成镶齿式 (图 2 弧齿锥齿轮铣刀盘 )。铣刀盘可分为粗切刀盘和精切刀盘两类。粗切刀盘有双面(装有内切和外切两组刀齿)和三面( 装有内切外切和顶切三组刀齿)两种。精切刀盘有单面( 仅有内切或外切中的一种刀齿) 和双面两种。粗切刀盘要求刀齿多刚性好刀盘背后有支承环承受刀齿的切削力 精切刀盘要求精度高有垫片和斜楔可精确调整刀齿的径向位置。各种刀盘上的刀齿切削刃都是直线形有一定的齿形角 刀齿须按计
11、算的刀号选用 以得到正确的配对齿形并採用铲背式使刀齿重磨后的径向位置和齿形角保持不变。随著高效铣齿机的发展 出现了几种新型铣刀盘如粗切用高刚性铣刀盘楔装式铣刀盘 此外还有在半滚切法中加工大轮时採用的圆柱刀刀盘和螺旋成形法刀盘等。 自动开合螺纹切头切削部分在工作行程终了时能自动张开或收缩的螺纹加工工具包括加工外螺纹用的自动张开板牙头和加工内螺纹的自动收缩丝锥。自动开合螺纹切头快速退刀时工件或刀具不必反转。自动开合螺纹切头常有4 个梳形刀头 (见图 自动开合螺纹切头的类型 )。 自动张开板牙头按梳刀的形状分圆梳刀式和平梳刀式两类后者按梳刀进给( 见机床)方向又分径向的和切向的两种。普通的圆梳刀式自
12、动张开板牙头可加工直径为 460 毫米的外螺纹。自动收缩丝锥只有径向平梳刀式一种通常用於加工直径在 36 毫米以上的螺孔。按使用方式 自动开合螺纹切头有旋转式和非旋转式两种 分别用於自动车床转塔车床钻床和套丝机等机床上。自动开合螺纹切头在切削螺纹时由机床的主轴或刀架带动完成工作行程在工作行程终了时固定在机床上的挡铁拨动螺纹切头上的拨叉或卡箍 触发刀头动作机构使四个刀头同时张开或缩拢刀头的位置可根据加工的螺纹尺寸準确地调整。自动开合螺纹切头的梳刀通常是用高速钢经磨製而成精度较高。梳刀能自动张开或收缩 故生產率高 虽结构复杂但应用仍很广泛。与自动张开板牙头相类似的还有自动开合螺纹滚压头它利用金属的
13、塑性变形滚压出螺纹。扳手利用槓桿原理拧转螺栓螺钉 螺母和其他螺纹紧固件的手工工具。扳手通常在柄部的一端或两端製有夹持螺栓或螺母的开口或套孔。使用时沿螺纹旋转方向在柄部施加外力就能拧转螺栓或螺母。 扳手通常用碳素结构钢或合金结构钢製造。图 各类扳手 为常用的几种扳手类型。 呆扳手 一端或两端製有固定尺寸的开口 用以拧转一定尺寸的螺母或螺栓。 梅花扳手 两端具有带六角孔或十二角孔的工作端 适用於工作空间狭小不能使用普通扳手的场合。 两用扳手 一端与单头呆扳手相同 另一端与梅花扳手相同两端拧转相同规格的螺栓或螺母。 活扳手 开口宽度可在一定尺寸范围内进行调节 能拧转不同规格的螺栓或螺母。 鉤形扳手
14、又称月牙形扳手 用於拧转厚度受限制的扁螺母等。 套筒扳手 它是由多个带六角孔或十二角孔的套筒并配有手柄接杆等多种附件组成特别适用於拧转地位十分狭小或凹陷很深处的螺栓或螺母。 内六角扳手 成形的六角棒状扳手 专用於拧转内六角螺钉。 扭力扳手 它在拧转螺栓或螺母时 能显示出所施加的扭矩或者当施加的扭矩到达规定值后 会发出光或声响信号。扭力扳手适用於对扭矩大小有明确地规定的装配工作。 板牙加工或修正外螺纹的螺纹加工工具。板牙相当於一个具有很高硬度的螺母 螺孔周围製有几个排屑孔一般在螺孔的两端磨有切削锥。板牙按外形和用途分为圆板牙方板牙六角板牙和管形板牙(见图 板牙的类型 ) 。其中以圆板牙应用最广规
15、格范围为 M0.25M68 毫米。当加工出的螺纹中径超出公差时可将板牙上的调节槽切开 以便调节螺纹的中径。板牙可装在板牙扳手中用手工加工螺纹也可装在板牙架中在机床上使用。板牙加工出的螺纹精度较低但由於结构简单使用方便在单件小批生產和修配中板牙仍得到广泛应用。 剃齿刀齿面上开有许多形成切削刃的窄槽按螺旋齿轮嚙合原理加工工件的齿轮形齿轮加工刀具。在加工时刀具从齿轮的齿面上切下鬍鬚状的细切屑故称剃齿刀。剃齿刀用於在滚齿插齿(见齿轮加工)后对轮齿进行精加工。常用的盘形剃齿刀像一个淬硬的斜齿圆柱齿轮(图 1 盘形剃齿刀 )齿面上的沟槽有两种形式一种是在整个齿圈上开有圆环形或螺旋形的通槽槽的截面可以是矩形 也可以是梯形 这种剃齿刀用钝后只刃磨前面(槽部) 齿形和外径都不改变 由於通槽不能做得太深只适用於模数小於 1.75 毫米的剃齿刀另一种为两侧面的沟槽不通是用梳形插刀分别插出来的 为使插刀能够退刀在每个齿的齿根处钻有倾斜的小孔。这种剃齿刀用钝后需重磨齿形和齿顶圆柱面。 为了减小每个齿的切削负荷剃齿刀的齿数较多一般取质数 以避免与被切齿轮的齿数有公因数否则
