刀具（上）

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1　铰链式杯形圆球车刀

铰链式杯形圆球车刀，如图1-1所示，主要用来车削带柄的球。它的特点：杯形刀头采用双铰链与刀杆连接，能自动调整圆形刀口与工件中心的位置，避免了装刀高低对所加工球的圆度的影响；刀头采用圆柱套式，能消除切削过程中的振动；圆球的任一截面都是圆，所以一个一定尺寸的杯形刀，可以车削一定范围的球，其尺寸精度可以用进刀控制；结构简单，操作与刃磨方便，效率很高，车削一个手柄球，只需(1～2)min。

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使用时，先用车刀按球径车好外圆，并留少量余量，再车成球的大致形状后，即可用铰链式杯形刀，对球坯进行车削，至达到所要求的尺寸。选用刀头孔径D，一般比所加工的球径d小(0.5～1.5)mm，也可按下式计算，见图1-2所示。

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式中D——杯形刀内孔直径(mm)；

d——圆球直径(mm)；

d₁——柄部直径(mm)。

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此刀在切削过程中，工作前角为负值，主要用来加工脆性材料，如夹布胶木、铸铁、铸铜、胶木、尼龙、塑料等。因刀头材料是高速钢，切削速度，按所加工的工件材料来选择。若用来车钢球，应尽量减少工件加工余量，采用低速精车，其切削速度为ν_c=5m/min，并浇注润滑性能好的切削液。如需加工整球，可先加工成带柄的球，切断后掉头安装，接刀车好柄部球面即可。

2  内半球浮动刀

冲床等机床的球形关节的内球面的加工精度和表面质量的要求比较高，若用一般的车削方法，难以达到质量要求。这里介绍一种浮动圆形刀车削较高精度内半球的方法。

内半球浮动刀的材料为高速钢，淬火后硬度为HRC(62～66)。其几何参数：前角γ0=0°，后角α0=8°～12°，刃带宽bα=(0.05～0.1)mm，刀片外径d=内球面直径，前刀面宽一般(4～8)mm，刀片厚H=(4～16)mm，见图1-3和表1-1。

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刀杆用45钢制造，刀杆直径比刀片直径小(5～30)mm，安装刀片的槽与刀片厚为滑配合，槽深为1/2～2/3刀片直径，见图1-4所示。

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使用前，先用钻头钻孔，然后用车刀将内半球孔进行粗加工，以提高其位置精度和减少余量。把刀杆插入车床尾座锥孔内，将刀片放入刀杆槽内，摇动尾座手轮向前进刀，直至使内球面达到要求的尺寸精度。根据工件材料不同，在切削过程选用不同的切削速度和切削液，以提高工件表面质量。

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这种刀具的特点是：刀片和刀杆的制造工艺简单，采用对称式切削刀，切削力保持平衡，切削中无振动。内球面的尺寸精度和圆度，由刀片的制造精度保证。加工后的表面粗糙度，可达Ra(1.6～0.8)μm。刀尖处的横刃很窄，加工后的球面底部无凸凹缺陷。采用此刀，先后为40t、100t、300t等冲床和其它机床加工了φ40mm～φ140mm的半球，其加工精度可达IT6。

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3　直柄钻头接长杆的方法

钻削φ12mm以下的深孔，在成批生产时，多采用枪钻，但在单件生产时，一般采用普遍麻花钻接长钻杆的钻孔方法。在钻头尾部接加长钻杆时，多采用如图1-5所示的焊接方法，由于钻头直径小，所焊接的横截面积小，当在钻削过程中，受切削力和钻头与孔的摩擦力的影响，往往从焊口处开裂而掉在孔中，很难取出。

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为了解决此问题，根据钻削时的扭力大于轴向力，更大于钻头退出时的拉力，就采用如图1-6所示的镶装与焊接的方法，增大了焊接的面积，使之能承受较大的扭力，防止了钻头与钻杆的开裂。

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4　用麻花钻改磨成锥孔铰刀

在生产中，往往会遇到各种锥度不同的锥孔，没有合适的锥孔铰刀，尤其在单件或小批量生产时，为了减少加工锥孔所用的专用铰刀，以及减少所用的工艺流程和时间，可用普通麻花钻来改磨成锥孔铰刀，经多次使用，效果很好。

改制的方法：将标准的麻花钻，在磨床上磨成所需铰刀的锥体尺寸，然后用工具磨(或手工磨)磨出后角，并留有合理的刃带即可使用。

使用时，先用小于锥孔小端直径的钻头钻出底孔，再使用锥孔铰刀进行铰孔。在铰削的过程中，可根据不同的工件材料，选用相应的切削液，以延长刀具寿命和提高铰孔质量。

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5　钻玻璃孔的砂轮钻头

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在日常生活中，若需在玻璃上钻孔，可采用图1-7所示的钻头，它具有工具制造简单、使用方便、钻削效率高等特点。

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砂轮采用树脂结合剂的黑碳化硅单面凹形砂轮，粒度为20#～36#，硬度为H～K，砂轮尺寸d，即为工件的孔径，H应大于玻璃厚度。

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加工时，将玻璃用木板垫实，切削速度为100m/min左右，走刀量不宜大，以“沙沙”声不太明显为宜，并使用充足的冷却液。

6　用铸铁棒修磨圆弧样板刀

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用铸铁棒(板)修磨成形刀，是生产中常用的行之有效的方法。它具有修磨速度高、精度高、切削时不啃刀的特点。

修磨圆弧样板刀时，先在砂轮上磨出样板刀的毛坯，取后角7°～12°，比所需后角大2°～3°。再在车床上车出长(60～120)mm的铸铁棒，其直径为所要加工圆弧的直径。然后将水和砂轮灰涂抹在棒上，手持样板刀，掌握好刀具与棒的角度(所需要的刀具后角)，以(200～380)r/min的速度进行粗磨。在粗磨中，如发现刀具形状与要求不符，再到砂轮上进行修磨。经粗磨后，再用(600～1200) r/min的速度，进行精磨，用样板仔细检查后，如相符即可使用。

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用铸铁来研磨成形刀，如掌握得比较熟练，修磨一把样板刀，只需几分钟。【MechNet】

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