机械制造技术(浓缩版)-4-07

1、机械制造装备机械制造装备机械制造技术孔加工设备孔加工设备机械制造技术孔孔 孔是各类机械中常用零件（轴类、盘套、支架和箱体类零件等）的基本表面，如轴承孔、定位孔等，也可能是这些零件的辅助表面，如油孔、气孔和减重孔等。孔的加工要求孔的加工要求 尺寸精度：孔径大小和深度； 形状精度：孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度； 位置精度：孔与孔、孔与外圆表面的同轴度；孔与孔、孔与其它表面的平行度； 表面质量：表面粗糙度、表层的加工硬化和组织变化等。孔加工条件差孔加工条件差 刀具受限于加工孔尺寸，刚度差，易弯曲变形； 刀具制造误差与磨损直接影响孔的加工精度； 加工孔不易排屑，散热条件差，加工精度与表面质量不易控制

2、。孔的加工方法孔的加工方法 由于孔的技术要求不同，孔的结构差异较大，所以孔的加工方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、磨、研磨和珩磨等。钻孔钻孔 用钻头在零件的实体部位加工孔； 钻孔是最基本的孔加工方法； 钻孔加工精度低， IT10以下 ， Ra值为5012.5um，一般只能用作粗加工； 钻孔常用刀具是麻花钻头；钻床加工钻床加工 钻床主要用于加工中小型的孔。 钻床钻削时，刀具旋转为主运动，刀具沿直线进行进给运动； 在车床上钻孔时，工件旋转，刀具进给； 加工偏差可能性：钻头旋转孔径不变，中心线可能偏斜；工件旋转中心线直，孔径可能不一。麻花钻种类麻花钻种类按刀具材料按刀具材料分类分类高速钢高速钢麻

3、花钻麻花钻硬质合金硬质合金麻花钻麻花钻整体式整体式镶片式镶片式可转位式可转位式按长度按长度分类分类基本型基本型短短 型型长长 型型加长型加长型超长型超长型直柄直柄锥柄锥柄按柄部结构按柄部结构分类分类麻麻花花钻钻结结构构麻花钻结构麻花钻结构切切削削部部5 5个刀刃个刀刃6 6个刀面个刀面两个螺旋形前刀面两个螺旋形前刀面两个经刃磨获得的后刀面两个经刃磨获得的后刀面两个圆弧段的副后刀面两个圆弧段的副后刀面麻麻花花钻钻柄部柄部颈部颈部工作工作部分部分导向部导向部装夹装夹部分部分两条副切削刃两条副切削刃一条横刃一条横刃两条主切削刃两条主切削刃麻花钻缺点麻花钻缺点 前角沿主切削刃变化大，各点切削条件不同；

4、 横刃前角为负值，不易定心，轴向力大； 副后角为零，摩擦严重； 切屑宽，排屑困难； 主副切削刃交界外缘刀尖角小，散热条件差，磨损大，影响耐用度。群钻群钻群钻：把标准麻花钻的切削部群钻：把标准麻花钻的切削部分磨出两条对称的月牙槽，形分磨出两条对称的月牙槽，形成圆弧刃，并在横刃和钻心处成圆弧刃，并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃，从标经修磨形成两条内直刃，从标准麻花钻的准麻花钻的“一尖三刃一尖三刃”磨成磨成了了“三尖七刃三尖七刃”。群钻特点群钻特点前角分布较为合理前角分布较为合理钻削力和钻削扭矩得到降低钻削力和钻削扭矩得到降低分屑、断屑、排屑得到改善分屑、断屑、排屑得到改善钻头耐用度提高钻头耐用

5、度提高钻孔质量提高钻孔质量提高钻孔特点钻孔特点 封闭式加工，排屑、冷却是主要问题，特别是深孔加工； 切削热多、切削液很难注入、切削温度高，限制了速度的提高，生产率低; 钻头刚性差，轴向后座力抗力大，切削易刮伤已加工表面； 两主刃不对称，横刃过长，钻头易引偏。钻床台式钻床钻床台式钻床 台式钻床一般加工小型工件，孔径小于13mm的孔； 刚度高，易操作维护。钻床立式钻床钻床立式钻床 立式钻床加工中小型工件，可自动走刀，一般孔径小于50mm； 主轴箱和工作台可沿立柱导轨调整上下位置，以适应工件高度。钻床摇臂钻床钻床摇臂钻床 摇臂钻床结构完善，操作方便，加工大中型工件，一般孔径小于80mm； 主轴箱可沿

6、摇臂的导轨横向移动，摇臂可沿立柱上下移动，绕立柱180度范围内任意转动。扩孔扩孔 扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工，是精加工的（铰孔）前工序或最终工序； 扩孔精度达IT11IT10、 Ra值为12.56.3um ； 加工余量较小、容屑槽较窄并较浅，故钻心较粗，刚性好，故加工质量比钻孔高 。扩孔刀无横刃；扩孔钻齿数较多，有34个刀齿；导向性好，切削平稳；扩孔钻扩孔钻铰孔铰孔 铰孔是孔精加工方法，切除工件孔壁微量金属层，提高其尺寸精度和孔表面质量，精度达IT9IT7，Ra值为3.20.8um； 铰刀结构为切削部分和修光部分，有机铰刀和手铰刀，可调节的手铰刀，螺旋槽手铰刀。扩孔、铰孔扩孔、铰孔

7、铰刀铰刀铰孔特点铰孔特点 较高的精度和较低的Ra值； 铰孔纠正位置误差的能力很差； 适应小孔和深孔的加工，80mm以上的孔径不宜铰削加工； 铰削不能加工阶梯孔、短孔，是定径刀具，适应性较差； 为避免积屑瘤的产生，铰孔通常使用较低的切削速度 。孔加工孔加工不同类工艺复合刀具不同类工艺复合刀具a）钻）钻-扩复合扩复合b）钻）钻-铰复合铰复合c）钻）钻-镗复合镗复合d）钻）钻-扩扩-铰复合铰复合 e）钻）钻-扩扩-锪复合锪复合锪锪钻钻 锪钻，在车床、钻床等机床上使用专门刀具加工锪锥形埋头孔的方法。a）带导柱平底锪钻）带导柱平底锪钻 b）带导柱锥面锪钻）带导柱锥面锪钻 c）不带导柱锥面锪钻）不带导柱锥

8、面锪钻镗床镗床镗削镗削 镗孔用于尺寸和质量都比较大的工件上大直径孔的加工，且孔系加工尺寸、形状精度、位置精度要求都很高，往往有同轴度、平行度、垂直度等要求； 镗孔可扩大孔径，提高精度，减小表面粗糙度，还可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜； 镗孔可以分为粗镗、半精镗和精镗，精镗孔的尺寸精度可达IT7IT6，表面粗糙度Ra值0.40.05m；镗削镗削 一般镗孔可在普通车床上进行，把镗刀固定在车床尾座或者固定在小刀架上； 镗削适用于单件或小批量生产的孔系加工； 相比钻孔铰工艺，镗孔加工孔径尺寸不受尺寸限制，有较强误差修正能力，可通过多次走刀休整原孔轴线轴线偏斜误差。镗床镗床 镗床除用于镗孔外，还可用于钻

9、孔、扩孔、绞孔、攻螺纹、铣平面等； 镗床的主参数是镗轴的直径。常用镗刀常用镗刀 通孔镗刀为减小径向切削分力，减小刀杆弯曲变形，一般主偏角为4575，常取6070。 不通孔镗刀镗台阶孔和不通孔用的镗刀，主偏角大于90，一般取95100。镗刀镗刀 因刃口数量不同，分为单刃镗刀、双刃镗刀； 单刃镗刀切削部分的形状与车刀相似；镗刀镗刀 双刃镗刀按刀片在镗杆上浮动与否分为浮动镗刀和定装镗刀。镗刀的安装镗刀的安装 刀杆伸出刀架处的长度应尽可能短，以增加刚性，避免因刀杆弯曲变形，而使孔产生锥形误差。 刀尖应略高于工件旋转中心，以减小振动和扎刀现象，防止镗刀下部碰坏孔壁，影响加工精度。 刀杆要装正，不能歪斜，

10、以防止刀杆碰坏已加工表面。镗孔方式镗孔方式工件旋转工件旋转 工件旋转，刀具作进给运动，车床上镗孔的主要方式； 孔的轴心线与工件回转轴一致,适合于加工有同轴度要求的孔； 圆度取决于机床主轴回转精度； 孔的轴向误差取决于刀具进给精度。镗孔方式镗孔方式刀具旋转刀具旋转 镗床工作状态：刀具旋转，工件进给运动； 镗杆变形不影响孔的轴向形状精度，工作台进给偏斜会造成孔中心线的位置误差； 镗床加工有时需要使用镗模（夹具）。镗孔方式镗孔方式刀具旋转并进给刀具旋转并进给 镗杆悬伸，容易造成孔径的不一致，仅适合加工短孔。金刚镗金刚镗 金刚镗是高速精密镗削加工，初期采用金刚石镗刀，后广泛使用硬质合金刀具。 金刚镗的

11、特点是进给量很小，切削速度很高（600800mmin），表面粗糙度Ra可达0.630.08微米，主要用于加工连杆轴瓦、活塞、油泵壳体等零件上的精密孔，加工精度可达IT7IT6。珩磨珩磨 珩磨：用镶嵌在珩磨头上的油石（珩磨条）对精加工表面进行的精整加工，又称镗磨； 珩磨尺寸精度为IT74级，表面粗糙度Ra0.320.04微米。珩磨珩磨 珩磨适合加工直径5500mm甚至更大的各种圆柱孔，孔深与孔径之比达10或更大。珩磨机珩磨机拉削拉削拉削拉削 用拉刀作为刀具的切削加工，一次工作行程即能加工成形，是一种高效率的精加工方法。 拉刀结构复杂，制造成本高，且有一定的专用性，拉削主要用于成批大量生产。 拉削分内拉削、外拉削两种。拉削拉削 内拉削：用来加工各种截面形状的通孔和孔内通槽，如圆孔、方孔、