第5章孔加工工艺及装备

1、掌握钻削的工艺特点与应用。掌握钻削的工艺特点与应用。掌握扩孔、铰孔的工艺特点和应用。掌握扩孔、铰孔的工艺特点和应用。掌握镗削加工的工艺特点和应用。掌握镗削加工的工艺特点和应用。了解孔的其他加工方法的应用。了解孔的其他加工方法的应用。明确制订孔加工工艺路线的基本规范。明确制订孔加工工艺路线的基本规范。本章学习要求本章学习要求 第第5章章 孔加工工艺与装备孔加工工艺与装备 5.1钻削工艺与装备 5.2镗削工艺与装备 5.3孔的其他加工方法 5.4孔加工方案的确定 本章大纲本章大纲5.1 钻削工艺与装备 钻孔与车削外圆相比，工作条件要困难得多。因为钻孔时，钻头工作大部分都处于已经加工表面的包围中，所

2、以会引起一些特殊的问题。例如，钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润滑等。 （1）容易产生“引偏”。 （2）排屑困难。 （3）切削热不易传散。5.1.1 钻削的工艺特点钻头引偏及其纠正 5.1.2 钻削的装备 1. 钻床 钻床的种类很多，常用的有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。钻床和钻削加工（视频）台式钻床 立式钻床 摇臂钻床 2. 钻头 （1）麻花钻 麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。柄部是麻花钻的夹持部分，有直柄和锥柄两种类型。 直柄传递的扭矩较小，一般用于直径小于12mm的钻头；锥柄可传递较大的扭矩，用于大于12mm的钻头。 麻花钻的切削部分担负主要的切削工作，由两个刀瓣组成，每个刀瓣

3、相当于一把车刀。因此，麻花钻有两条对称的主切削刃，两个主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角称为顶角。 标准麻花钻的顶角为1182。两主切削刃中间由横刃相连，这是其他刀具上所没有的。钻削时作用在横刃上的轴向阻力和摩擦都很严重，是影响钻孔加工精度和生产率的主要因素之一。 麻花钻的结构 （2）精孔钻（3）半孔钻（4）斜面钻（5）群钻钻套装配在钻套模板上或者夹体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。固定钻套：如下图（a）（b）所示。固定钻套直接装在钻模板的相应孔中，磨损后不能更换。固定钻套结构简单，钻孔的精度高，用于单一钻孔工序和小批生产。可换钻套：如下图（c）所示。当工件为单一钻孔工序的大批

4、量生产时，为了能快速更换磨损的钻套，常选用可换钻套。当钻套损伤后，可卸下螺钉，更换新的钻套，螺钉能够防止加工时钻套转动或者退刀时随刀具拔出。快换钻套：如下图（d）所示。当工件需要钻、扩、铰多种工序加工时，为能够快速更换不同孔径的钻套，应选用快换钻套。更换钻套时，将钻套削边转至螺钉处，即可取出钻套，削边的方向应考虑刀具的旋向，以防钻套随刀具自行拔出。 3. 钻套钻套 标准钻套 特殊钻套：由于工件形状或者加工孔位置的特殊性，需要设计特殊结构的钻套。下图（a）所示为加长钻套，在加工凹面上的孔时使用。为减少刀具与钻套之间的摩擦，可将钻套引导高度H以上的孔径放大。下图（b）所示为斜面钻套，用于在斜面或圆

5、弧面上的钻孔，排屑空间的高度h80 mm）、内成形面或孔内环槽等，镗削是唯一适宜的加工方法。 5.2.3 镗孔加工工艺镗床镗孔示意图 5.2.4 加工实例【实例5-2】 悬伸镗削如图所示为一箱体零件，材料为HT200，工件底面和侧面已粗加工，各留3 mm余量，mm预制孔铸为80 mm左右，mm孔轴线的同轴度为0.03 mm，对底面的平行度为0.03 mm，两孔的中心高为（4500.1）mm，孔中心距侧面B为（3500.2）mm，两孔的表面粗糙度为Ra=1.6 m。箱体零件 1. 工艺方案分析（1）机床的选择：选择T6111型卧式铣镗床加工。（2）刀具的选择：镗第一孔时用短刀杆镗刀，镗第二孔时用

6、长刀杆镗刀。（3）装夹方法：工件用4组压板螺钉装夹在工作台上。（4）镗削方法： 加工路线如下： 粗镗第一孔粗镗第二孔人工时效处理精刨底面及侧面B半精镗第一孔精镗第一孔半精镗第二孔精镗第二孔。 2. 加工步骤 一般来说，以主轴送进镗削同轴孔系时，随着主轴和刀杆的悬伸长度不断增加，刀具系统刚度逐渐变差，因而镗削精度不高，它只适用于工作台不能作纵向移动的镗床。 （1）合理选用镗削方式。 （2）镗床主轴保持一定的悬伸长度。 （3）选用精密可靠的导向套。 3. 悬伸镗削加工注意事项 5.3 孔的其他加工方法 在孔的加工方法中，除了最常用的钻孔、扩孔、铰孔和镗孔外，还有拉孔、锪孔以及精加工孔的挤光、磨孔等

7、。 5.3.1 拉孔 拉刀及孔的拉削示意图 拉削加工原理 拉孔生产率高，但由于拉刀结构复杂、价格昂贵，一般用于大批量生产中。拉削加工因拉刀的形状不同，可拉削出各种形状的内孔。拉削加工孔的各种形状 5.3.2 锪孔加工 锪孔是指在已加工的孔上加工圆柱形沉头孔，如图（a）所示，锥形沉头孔，如图（b）所示锪锥面，如图（c）所示锪凸台平面。 锪孔和锪钻 5.3.3 孔的精整加工 1. 孔的挤光孔的挤光加工 挤光加工是小孔精加工中高效率的工艺方法之一，它可获得IT5IT6级精度，表面粗糙度Ra=0.0250.4 m的孔。 2. 孔的滚压圆锥滚柱的滚压示意图 孔的滚压加工可应用于直径为6500 mm，长为

8、35 mm的钢、铸铁和有色金属的工件。 3. 磨孔1卡盘；2砂轮；3工件内孔磨削示意图 磨孔是孔的精加工方法之一（如图所示），精度可达IT7，表面粗糙度值Ra为1.60.4 m 。 5.4 孔加工方案的确定 孔是组成零件的基本表面之一，零件上有多种多样的孔，常用的有以下几种。 （1）紧固孔（如螺钉孔等）和其他非配合的油孔。 （2）回转体零件上的孔，如套筒、法兰盘及齿轮上的孔等。 （3）箱体类零件上的孔，如床头箱箱体上的主轴和传动轴的轴承孔等。这类孔往往构成孔系。 （4）深孔，即L/D5的孔，如车床主轴上的轴向通孔等。 （5）圆锥孔，如车床主轴前端的锥孔以及装配用的定位销孔等。 5.4.1 孔的

9、技术要求 （1）本身的精度 孔径和长度的尺寸精度、孔的形状精度，如圆度、圆柱度以及轴线的直线度等。 （2）位置精度 孔与孔，或者孔与外圆面的同轴度；孔与孔，或者孔与其他表面之间的尺寸精度、平行度、垂直度以及角度等。 （3）表面质量 孔表面粗糙度以及表层硬度、残余应力和显微组织等。 5.4.2 影响孔加工方案的主要因素 孔加工可以在车床、钻床、镗床、拉床或者磨床上进行，大孔和孔系则常在镗床上加工。拟定孔的加工方案时，应考虑孔径的大小和孔的深度、精度和表面粗糙度等的要求，还要考虑工件的材料、形状、尺寸、重量和批量，以及车间的具体生产条件（如现有的加工设备）。 若在实体材料上加工孔，必须先采用钻孔。

10、若是对已经铸出或锻出的孔（多为中、大型孔）进行加工，则可直接采用扩孔或者镗孔。 至于孔的精加工，铰孔和拉孔适于加工未淬硬的中、小直径的孔；中等直径以上的孔，可以采用精镗或者精磨；淬硬的孔只能采用磨削。 在孔的精整加工方法中，珩磨多用于直径稍大的孔，研磨则对大孔和小孔都适用。 5.4.3 孔加工的工艺路线 孔加工流程框图 孔加工工艺路线的确定 5.5 实训加工阶梯孔 如图所示为一底座零件，材料为HT200灰铸铁。 底面、120 mm圆柱面及底脚180 mm ，左侧面均已粗加工，每面留22.5 mm余量。 220 mm孔已钻出，阶梯孔40 mm/50 mm孔线。 现需镗削阶梯孔40 mm/50 mm，轴线对底面的平行度公差为0.03 mm，同轴度公差为0.02 mm，阶梯 孔 轴 线 与 底 面 的 距 离 为（3500.05）mm，孔表面粗糙度Ra=1.6 m。 本章介绍了各种孔的加工方法，加工孔所使用的各种装备，以及在加工孔过程中的技巧和注意事项，现在总结如下。 孔的加工方法有：钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、锪孔、挤光、滚压和磨孔等。 钻孔是加工孔的一种基本方法，钻孔时所用的装备有：钻床、钻头、钻套和钻模。 钻孔完成后一般需要进行扩孔和铰孔，这时需要用到扩孔钻和铰刀。