(110)-钟雯 孔加工技术机械制造技术基础

孔加工方法与设备

在制造业中，孔的应用非常广泛。回转体工件中心的孔通常在车床上加工，非回转体工件上的孔以及回转体上非中心的孔通常在镗床和钻床上加工。孔的常见类型

孔的类型很多。常见孔：如轴承孔、销孔、螺纹孔、喷嘴等。深孔：如油缸活塞孔、枪管、炮管等。特型孔：如内花键孔、内齿轮等。

根据各种孔的应用情况及常用的加工方法，可以把孔粗略地分为以下四类：普通小直径圆孔普通大直径圆孔微孔、深孔及超大圆孔特型孔

一钻削运动和加工范围

在钻床上，钻削的主运动是刀具的旋转运动，进给运动是刀具的轴向进给。

除钻孔外，钻床还可用于扩孔、铰孔、孔口加工和螺纹加工等。一、台式钻床

台式钻床是一种安装在台桌上使用的小型钻床，一般用于加工小型零件上直径不超过12mm的小孔

二钻床

常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。它们的共同特点是：工件固定在工作台上，刀具安装在主轴上，刀具一边旋转一边做轴向移动。台钻示意图钻卡头锁紧手柄立柱电机皮带塔轮进给手柄深度指示器主轴工作台底座

钻削运动主轴带动钻头的旋转运动是主运动，主轴的轴向移动为进给运动。

钻削孔径范围加工直径

13mm以下，最小加工直径可以小于1mm。主轴转速台钻的一般较高，最高时每分钟可达10000转以上。

特点台式钻床结构简单，价格低廉，使用方便，在钳工装配和仪表制造中应用广泛。台式钻床的工艺特点二、立式钻床

立式钻床的规格

用最大钻孔直径来表示，常用的有25mm、35mm、40mm、50mm等。特点

刚性好、功率大，可以采用较大的切削用量，可以自动走刀，生产率较高，加工精度也较高。由于工作台尺寸不大并且不能在水平面内移动，必要时只能手工移动工件，因此立式钻床仅用于加工中小型工件上的孔。三、摇臂钻床

摇臂钻床主轴箱及主轴可以沿摇臂上的水平导轨移动，摇臂又可以绕立柱转动以及沿立柱上下移动，因此摇臂钻床适合加工大、中型工件上多个孔的加工。

钻削孔径范围最大钻削孔径可达75mm。特点刚性好、功率大，可以采用较大的切削用量，可以自动走刀，生产率较高，加工精度也较高。摇臂可沿立柱上下升降，同时还能绕立柱旋转，主轴箱可以在摇臂的横梁上滑动，可以在比较大的范围内加工工件。适宜加工大型工件和多孔工件。钻削基本操作

三常用孔加工方法和刀具1、麻花钻的组成 麻花钻一般用高速钢制造，由工作部分、颈部和柄部三部分构成。直径12mm以下的钻头制成柱柄，直径12mm以上的钻头制成锥柄，锥柄可以传递较大的力矩。工作部分由切削部分和导向部分构成。一、麻花钻和钻孔

麻花钻切削部分包括两条主切削刃、两条副切削刃、一条横刃、两个前刀面、两个主后刀面、两个副后刀面（即棱边）和两个刀尖2、切削部分结构3、钻孔的工艺特点在实体材料上粗加工孔，尺寸精度能达IT12~11，表面粗糙度可达Ra25~6.3μm，麻花钻刚性较差横刃切削条件差钻削直径超过30mm的孔时，应分两次钻。二、扩孔和扩孔钻

扩孔是对钻出、铸出、锻出孔的扩大和半精加工。扩孔钻齿数多，一般有3~4个齿，因此切削时受力均衡，导向效果好，切削平稳；没有横刃，切削时轴向力较小；加工余量比钻削小，钻心较大，刀体强度高、刚性好，能够采用较大的进给量。扩孔的尺寸精度可达IT10~9，表面粗糙度为Ra6.3~3.2μm。三、锪孔和锪钻

用锪钻改变已有孔的端部形状的操作称为锪孔，可以加工圆柱形沉头座、圆锥形沉头座、鱼眼坑以及孔端面的凸台等。铰孔尺寸精度可达IT8~IT6表面粗糙度可达Ra1.6~0.4μm铰刀是孔的精加工刀具，

铰刀分为手用铰刀和机用铰刀两种，手用铰刀刀体较长，机用铰刀刀体较短四、铰孔与铰刀攻螺纹和套螺纹

用丝锥来加工内螺纹的操作称为攻螺纹。用板牙加工外螺纹的方法称为套扣。攻螺纹和套螺纹可以在钻床上也可以在车床上进行。但单件小批生产主要用手工操作。

在工件上加工一个直径为ф20H9的圆孔，要求孔的加工质量达到IT7、表面粗糙度Ra0.8。试将加工工艺列于下表。加工顺序及方法所用刀具名称规格1钻孔钻头ф182扩孔扩孔钻ф19.83铰孔铰刀ф20攻螺纹工具

丝锥丝锥锥度头部矩形尾部铰杠

铰杠

攻螺纹时用于夹持丝锥的工具称为铰杠。铰杠的规格应与丝锥大小相适应。

工件安装将加工好底孔的工件固定好，孔的端面应基本保持水平。

倒角在孔口部倒角，直径可略大于螺孔大径。丝锥选择攻螺纹时必须按头锥、二锥、三锥的顺序攻至标准尺寸。

攻螺纹攻螺纹时两手用力要均匀，每攻入1~2圈，应将丝锥反转1/4圈进行断屑和排屑。攻不通孔时，应做好记号，以防丝锥触及孔底。润滑对钢件攻螺纹时应加乳化液或机油。攻螺纹操作攻丝四镗床、镗削运动和加工范围一、卧式镗铣床主轴和平旋盘主轴箱前立柱后立柱工作台二、镗削运动和加工范围

镗削的切削运动与铣削类似，主要在铣镗床、镗床上进行加工，是孔加工的常用方法之一。镗孔时的主运动是刀具的旋转运动，进给运动为刀具的轴向移动或工作台纵向移动；镗削运动和加工范围三、坐标镗床

坐标镗床是一种高精度的机床，主要用于尺寸精度和位置精度都要求较高的孔系加工，如镗模，钻模和量具上的精密孔系。机床上具有坐标位置的精密测量装置，能准确地测量工作台、主轴箱等部件的位移量，实现工件和刀具间的准确定位。除孔加工外，坐标镗床还可以用于精密刻度、样板划线、孔距和直线尺寸的测量。四、铣镗加工中心

铣镗加工中心是一种计算机控制的、具有刀库的、能自动换刀的铣镗床。主要部件：刀库主轴箱机械手工作台数控装置（一）、镗刀

镗床常用的镗刀有单刃镗刀和双刃镗刀两种。1、单刃镗刀安装在镗刀杆上，加工的孔径大小由调整刀头的伸出长度来保证，多用于单件小批量生产中。

五镗刀和镗床加工工艺特点

可调浮动镗刀也通过两切削刃之间的距离来保证孔径尺寸。切削时，浮动镗刀片在刀杆半径的方向上可以自由浮动，其尺寸精度可以达到IT7-6，Ra值不超过0.8μm。2、双刃镗刀

有固定式镗刀和浮动镗刀。（二）、镗床加工工艺特点

镗削的切削运动与铣削类似，主要在铣镗床、镗床上进行加工，是孔加工的常用方法之一。普通铣镗床上镗孔精度最高为IT8-7，Ra1.6-0.8μm。由于镗床本身工作台运动精度较高，因此可以保证相关各孔之间的位置精度，而且加工灵活。铣镗床还可以加工外圆和平面，主要用于加工机座、箱体、支架等大型零件上直径较大的孔及有较高位置精度要求的孔，也可以在一次装夹中完成孔及其端面的加工，保证两者有较高的位置精度。六、拉孔1.拉削过程

1.拉削过程

图6-26拉削键槽1.拉削过程齿升量

图6-22常见的拉削截形（A～Ｇ为内拉拉削，Ｈ～Ｌ为外拉削）

2.

拉削工艺范围3.拉刀结构

图6-25圆拉刀结构4.工艺特点1)

拉削生产率高。2)

拉削精度高，质量稳定。拉削精度一般可达IT9-IT7级，表面粗糙度一般可控制到Ra1.6mm～Ra0.8mm，拉削表面的形状、尺寸精度和表面质量主要依靠拉刀设计、制造及正确使用保证。3)

拉削成本低，经济效益高。4)拉刀是定尺寸、高精度、高生产率专用刀具，制造成本很高，所以，拉削加工只适用于批量生产，最好是大批大量生产，一般不宜用于单件、小批生产。七、内圆磨削七、内圆磨削1.工艺特点1）磨削是零件精加工的主要方法之一；2）对长径比小的，内孔磨削的经济精度可达IT5～IT6，表面粗糙度可控制到Ra0.8mm～Ra0.2mm；3）可加工较硬的金属材料和非金属材料，如淬火钢、硬质合金和陶瓷等。

七、内圆磨削

内圆磨削与外圆磨削相比，存在如下一些主要问题：1)

内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。2)

生产率较低。3)磨削接触区面积较大，砂轮易堵塞，散热和切削液冲刷困难。

因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精加工，在单件、小批生产中和在大批大量生产中都有应用。

其他加工方法与设备

一

刨削加工与刨床

刨削是用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法。刨削是加工平面和沟槽的主要方法之一。常见的刨床类机床有牛头刨床、龙门刨床和插床等。

1、刨削的工艺特点与应用

（1）通用性好

刨床的结构比车床、铣床简单，价格低，调整和操作也较简便，所用的单刃刨刀与车刀基本相同，形状简单，制造、刃磨和安装均较方便。

（2）生产率较低

刨削的主运动为往复直线运动，限制了切削速度的提高。一个表面要经过多次行程才能加工出来，加工时间较长，刨刀返回行程时不进行切削，又增加了辅助时间，因此，刨削的生产率低于铣削。但是对于狭长表面的加工，刨削的生产率则高于铣削。

（3）加工精度低

刨削加工冲击力较大，只能采用中低速切削，刨削钢件时易产生积屑瘤，增大表面粗糙度值。刨削的精度IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为1.6～6.3μm。当采用宽刀精刨时，加工精度会更高一些。

2、刨削的主要应用刨削主要用在单件小批生产中，在维修车间和模具车间应用较多。

②特点:

主运动速度不能太高(因为滑枕换向时有大的惯性力)，加之只能单刀加工,且在反向运动时不加工,所以其效率和生产效率低；

③应用:

主要适用于单件,小批量生产或机修车间,在大批量生产中被铣床代替；

④主参数:

最大刨削长度。

3、刨床

（1）牛头刨床

①主运动:

由滑枕沿床身导轨在水平方向作往复直线运动来实现；

（2）龙门刨床

①应用