镗孔加工的加工技术
镗孔技术
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四、镗孔步骤及注意事项
镗刀安装
安装镗刀工作部是非常重要 的，特别是针对采用偏心原 理的工作调整，安装镗孔刀 后一定要注意观察镗刀的主 刀刃上平面,是否与镗刀头 的进给方向在同一水平面上？ 安装在同一水平面上才能保 证几个切屑刃是在正常的加 工切削角度。
注意：检查刀片安装时导向槽贴合及后刀面高度检查
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六、镗削加工影响因素
卧加悬伸镗孔
卧加悬伸镗孔采用主轴送进镗 削时，镗刀杆随主轴送进而不断悬 伸，刀杆系统因自重变化产生的绕 度不同，在加工较长内孔时，加工 孔的轴线易产生弯曲；由于悬伸长 度不断增加，刀杆系统的刚性不断 变差，在切削力的作用下，系统弹 性变形逐渐增大，影响镗孔精度， 使被加工孔的表面质量和圆柱度产 生偏差。 合理降低切削速度（转速及进给量）
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二、镗孔概述
镗孔加工标准
加工精度高。 精镗孔的尺寸精度可达IT8 ～IT7，可将孔径控制 在0.01MM精度以内。若为精细镗孔，加工的精度可达 IT7 ～ IT6； 表面质量好。 一般的镗孔，表面精糙度Ra值1.6 ～ 0.8μm。若为 精细镗孔，表面粗糙度值为Ra0.4 ～ 0.05μm。 孔位纠偏。
七、镗孔量具使用方法
测微量具原理
主标尺标定为0.5mm测 量精度范围
主标尺
微分筒标尺
微分筒标尺标定为 0.005mm～0.5mm测量 精度范围
测微量具主要应用螺旋副传动，将微分筒的转动变为测微螺杆的移 动。一般测微螺杆的螺距为0.5mm，微分同与测微螺杆连成一体， 上刻有50条等分刻线。当微分同旋转一圈时测微螺杆轴向移动 0.5mm；而当微分筒转过一格时测微螺杆轴向移动0.5/50=0.01mm 。
镗削的基本加工方法
镗削的基本加工方法newmaker1、什么叫悬伸镗削法？它有哪些特点?答：使用悬伸的单镗刀杆，对中等孔径和不穿通的同轴孔进行镗削加工，这种加工方法叫悬伸镗削法。
悬伸镗削法的主要特点有：（1）由于悬伸镗削所使用的镗刀杆一般均较短、粗，刚性较好，切削速度的选择可高于支承镗刀杆，故生产效率高。
（2）在悬伸镗刀杆上装夹、调整刀具方便，在加工中又便于观察和测量，能节省辅助时间。
（3）用悬伸镗削法采用主轴送进切削时，由于镗刀杆随主轴送进而不断悬伸，刀杆系统因自重变化产生的挠度也不同，在加工较长内孔时，孔的轴线易产生弯曲。
由于主轴不断伸出，整个刀杆系统刚性不断变差，镗削时在切削力作用下，系统弹性变形逐渐增大，影响孔的镗削精度，使被加工孔产生圆柱度误差。
2、试述采用工作台进给悬伸镗削的特点。
这种镗削方式对被加工孔的精度有何影响?答：用工作台进给悬伸镗削时；由于主轴悬伸长度在切削前已经调定，故切削过程中由刀杆系统自重和受切削力引起的挠曲变形及弹性变形相对较为稳定。
因此被加工孔产生的轴线弯曲和圆柱度误差均比用主轴进给悬伸镗削时小。
这种镗削方式影响孔加工精度的主要原因是床身和工作台导轨的直线度误差，以及它们之间的配合精度。
若床身导轨在水平平面和垂直平面内有直线度误差，会使被加工孔的轴线产生直线度误差和对基准表面产生位置误差；若导轨配合精度差，将会使被加工孔产生圆度误差。
3、什么叫支承镗削法？它有哪些特点?答：支承镗削法是采用架于镗床尾座套筒内的支承镗杆进行镗削的一种切削加工方式。
支承镗削法的特点是：（1）与悬伸镗削法相比，大大增强了镗杆的刚性。
（2）适合同轴孔系的加工。
可配用多种精度较高的镗刀，加工精度高，能确保加工质量。
（3）装夹和调整镗刀较麻烦、费时，不易观察加工情况，试镗、测量等操作没有悬伸镗削法那样直观、方便。
4、试述采用镗杆进给支承镗削法的特点。
这种镗削方式对被加工孔的精度有何影响?答：采用镗杆进给支承镗削法镗孔，镗杆伸出长度随主轴进给而不断变化，但镗杆和主轴在两支承点之间的距离不变。
加工中心上镗孔加工的特点与镗刀的选择基准
加工中心上镗孔加工的特点与镗刀的选择基准1. 绪言所谓镗孔加工（Boring）就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化。
它的特征是修正下孔的偏心、获得精确的孔的位置，取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。
所以，镗孔加工作为一种高精度加工法往往被使用在最后的工序上。
例如，各种机器的轴承孔以及各种发动机的箱体、箱盖的加工等。
和其它机械加工相比，镗孔加工是属一种较难的加工。
它只靠调节一枚刀片（或刀片座）要加工出象H7、H6这样的微米级的孔。
随着加工中心（Machining center）的普及，现在的镗孔加工只需进行编程、按扭操作等。
正因为这样，就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。
这里主要从工具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工。
2. 加工中心的镗孔加工的特点2.1工具转动和车床加工不同，加工中心加工时由于工具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。
也不可能象数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。
这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。
也正因为加工中心不具有自动加工直径调节机能（附有U轴机能的除外），就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。
另外，加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。
特别是用纵型加工中心进行钢的盲孔粗镗加工时，至今这个问题还没得到完全解决。
2.2颤振（Chatter）镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颤振。
在加工中心上发生颤振的原因主要有以下几点：①工具系统的刚性（Rigidity）：包括刀柄、镗杆、镗头以及中间连接部分的刚性。
因为是悬臂加工（StubBoring）所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。
②工具系统的动平衡（Balance）：相对于工具系统的转动轴心，工具自身如有一不平衡质量，在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颤振的发生。
对深孔镗加工原理和工艺分析及刀具应用
冷加工
C刀 具
utting Tools
斜孔加工的夹具设计
汉川数控机床股份公司 （陕西汉中 723003） 张雎军
平面上的斜孔有两种情况：①在斜面上钻孔。 ②在平面上钻斜孔。它们有一个共同的特点，即孔 的中心与钻孔端面不垂直。这在没有工装保证的情 况下，就成了较困难的问题。
目前国内生产深孔镗床的厂家一般都不生产深 孔镗刀，而且生产深孔镗刀的厂家也往往不生产深 孔镗床。深孔镗刀的具体形式各有不同，但原理
R a>0.4μm，产生这种现象的原因有如下几点：①
深孔镗切削液防锈作用差，或者是加工后切削液 不清理或者清理不干净，导致加工面锈蚀，严重
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2013年 第6期
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C刀 具
utting Tools
（1）对深孔镗床的介绍 深孔镗床主要由床 身、床头箱和卡盘、托板（包括镗杆固定架）、进 给箱、中心架、授油器、镗杆支架、马达装置、冷 却系统及液压系统等部分组成，如图2所示。
都是能实现金属切削和滚压作用的组合体（见图 4）。
（a）深孔镗刀滚柱
（b）深孔镗加工示意
深孔镗床是加工圆柱形零件的专用机床，它可 以镗削通孔、阶梯孔，也可以进行光整滚压加工， 镗削方式为推镗，排屑方式采用向前排屑，在生 产中适用于大批量生产，也适用于小批量生产。 以T2235为例，其镗孔最大直径为350mm，根据床 身导轨长度及定制刀杆的长度，加工深度可达2～ 10m，加工表面粗糙度值达到R a≤0.4μm。 （2）深孔镗刀的加工原理 深孔镗的液压缸筒 内孔成形原理是由缸筒毛坯料经粗镗刀头粗镗完内 孔之后，再由深孔镗刀上的滚压体通过和缸筒高速 旋转相对运动光整成形。深孔镗滚压刀头的前部是 镗刀（也就是成形刀），它采用的是硬质合金涂层 机夹刀片，后部是采用和轴承钢类似具有高强高硬 度的多个滚柱。由于滚柱具有高强和高硬度，经过 滚压的缸筒内孔会产生冷作硬化，表面生成光滑如 镜的表面硬化层，经粗糙度仪检测，其表面粗糙度 值可达到R a＝0.1～0.08μm。而且缸筒内壁的硬化 层使得缸筒不磨损。深孔镗镗刀如图3所示。
镗孔加工
镗孔加工镗孔加工程序%1G95G90T0404M03S600G0X20Z5G71U1R1P11Q18X-0.5Z0.1F0.2M3S800N11G41G0X48 Z2G1X40 Z-2F0.1Z-10X32Z-45N18G40X20G0Z200X200M05G94M30镗孔操作加工1、装刀及对刀装刀时，镗刀的刀杆要平行于孔的轴线，注意装刀时对中。
对刀的方法与外圆刀对刀方法相同。
镗刀伸出的长度比加工长度长5mm左右。
2、孔尺寸精度的控制2.1粗加工时在F4“刀具偏置”画面的“X磨损”中输入精加工余量“-0.5”，“Z磨损”中输入精加工余量“0.5”。
按下“循环启动”进行零件粗加工。
2.2粗加工结束后，测量孔大小尺寸（假定为39.6mm），图纸尺寸要求为40mm，余量为“40-39.6=0.4”。
修改“X磨损”：F4“刀具偏置”画面的“X磨损”输入精加工实际余量“-0.1”（-0.5+0.4）。
2.3测量孔长度尺寸（假定为19.6mm），图纸尺寸要求为20mm，余量为“20-19.6=0.4”，修改“Z磨损”：F4“刀具偏置”画面的“Z磨损”输入精加工实际余量“0.1”（0.5- 0.4）。
2.4调用程序，按下“循环启动”进行零件精加工。
2.5重复步骤2.2-2.4至零件尺寸精度合格为止。
3、加工操作步骤3.1装夹工件，外圆刀车端面。
3.2尾座装Ø20钻头，钻孔。
注意钻孔长度。
3.3装镗刀，并对刀。
3.4录入程序，进行程序校验。
3.5将刀具移动到安全位置，启动程序，进行粗精加工，注意输入磨损值，保证零件尺寸精度。
第二节镗孔加工
第六章 孔系加工
二、镗孔刀具
镗刀由刀柄和刀具组成，具有一个或两个切削 部分，专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加 工或精加工的刀具，如下图所示。镗刀可在镗床、 车床或铣床上使用。因装夹方式的不同，镗刀柄 部有方柄、莫氏锥柄和7:24锥柄等多种形式。在 数控铣床上一般采用7:24锥柄镗刀。
第六章 孔系加工
（3）刀具安装后进行动态跳动检查。动态跳动检 查是一个综合指标，它反映机床主轴精度、刀具精度 以及刀具与机床的连接精度。这个精度如果超过被加 工孔要求的精度的 1/2 或 2/3 就不能进行加工，需 找出原因并消除后才能进行。这一点操作者必须牢记， 并严格执行，否则加工出来的孔不能符合要求。
第六章 孔系加工
格式： G85 X__Y__Z__R__ F__； G86 X__Y__Z__R__ P__F__；
第六章 孔系加工
式中 G85─镗孔循环在孔底时主轴不停转，然后快速退
刀；如下图a所示。 G86─镗孔循环在孔底时主轴停止，然后快速退刀；
如下图b所示。
图6－13 粗镗孔动作图
a）G98 G85动作
b）G98 G86动作
第六章 孔系加工
（2）G76/G87程序段中Q代表刀具在轴反向位移增量。 （3）G87指令编程时，注意刀具进给切削方向是从工件的 下方到工件的上方。 （4）为了提高加工效率，在指令固定循环前，应先使主轴 旋转。 （5）由于固定循环是模态指令，因此，在固定循环有效期
机械加工镗削工艺
机械加工镗削工艺1.主题内容和适用范围本工艺规则了机械加工镗工序钻工序工艺，工具准备.工艺规范.操作规程.质量检验和安全环保等方面要求。
2.镗削刀具2.1镗刀.镗刀柄和镗刀盘2.1.1.镗刀镗孔所用的刀具称为镗刀，常用的有整体式镗刀和机械固定式镗刀。
所谓双刃镗刀，是指两端都有切削刃的镗刀。
多用于孔的精加工，当精镗时，镗刀块通过作用在两端的切削刃上大小相等.方向相反的切削抗力，保持自身的平衡状态，实现自动定心。
2.1.2镗刀柄镗刀柄是装在机床主轴孔中，用来夹持镗刀头的杆状工具。
根据结构不同可分为简易式镗刀柄.微调式镗刀柄等形式。
1）简易式镗刀柄简易式镗刀柄。
安装镗刀的方形孔（或圆形孔）可做成直孔或斜孔，在斜孔中安装镗刀可镗通孔.台阶孔和不通孔，在直孔中安装镗刀只能镗通孔和台阶孔。
孔径尺寸控制一般用敲刀法来调整。
2）微调式镗刀柄镗孔中使用的微调镗刀柄有多种，结构各不相同，下面介绍几种形式。
（1）刀头垂直式微调镗刀柄。
（2）圆柱形刀头微调镗刀柄。
（3）刀头倾斜式微调镗刀柄。
（4）支点式微调镗刀柄。
刀头垂直式微调镗刀柄的镗刀头伸出调整方向与刀柄轴线垂直，镗刀柄上装有主体套，用长螺钉固定。
刀头装在夹刀套孔中，并用小螺钉紧固。
螺杆小端旋在夹刀套的螺钉孔内，大端旋在主体套螺钉孔中，螺杆大端和小端的螺距不相等。
调整时，转动螺杆（内六角），使夹刀套和镗刀头前后移动，移动最大量等于大端螺距和小端螺距之差。
在螺杆头上刻有刻线，以准确地掌握镗刀头移动尺寸。
调整时，要松开固定刀头的小螺钉圆柱形刀头微调镗刀柄上的镗刀头呈圆柱形，转动微调螺钉，可带动镗刀头沿镗刀柄径向移动。
拧动内六角螺钉传动两个滑块，能夹紧或松开镗刀头。
镗刀柄的斜孔与刀柄轴线成一定角度，它是通过刻度和精密螺纹来进行微调的。
装有可转位镗刀片的镗刀头上有精密螺纹，镗刀头的外圆柱与镗刀柄上的孔相配，并在其后端采用内六角紧固螺钉及垫圈拉紧。
镗刀头的螺纹上旋有带刻度的调整螺母，调整螺母的背部是一个圆锥面，与镗刀柄孔口的内锥面紧贴。
镗孔技术
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七、镗孔量具使用方法
内径百分表
被测孔有冷却液时，应将冷却液擦干，以免冷却液进入量具而 造成腐蚀。
使用完后，内径百分表应及 时入盒，内径百分表应及时 进行清洁，防止生锈。
根据被测工件的尺寸，选用相应的可换测头。 将内径表装入表架中并使其压缩1圈，拧紧表架上的锁 紧螺母。 特殊需要测孔深度还可加长（使用接长杆）。
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七、镗孔量具使用方法
内径百分表
根据被测孔径选择相对的校对环 规或者外径千分尺来调整内径百 分表标定测量零位。
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七、镗孔量具使用方法
内径百分表
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七、镗孔量具使用方法
塞规
通端通过
止端不通过
通端
孔径合格
止端
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八、典型镗孔加工质量问题分析
质量问题 产生原因 解决方案
精镗切削深度不够
复查对刀调整切削深度 更换刀片 更换刚度好的镗杆或减少镗削 用量 精镗前均匀余量确定稳定跳动 差值补偿精镗微调量或返馈设 备部门调整设备 减少长径比增加镗削刚性或调 整切削参数 每刀进量专人核对并仔细记录 学习规范测量流程 调整均匀半精、精镗余量稳定 镗削状态
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四、镗孔步骤及注意事项
镗孔要求
5. 卧加镗孔试镗过程中须检查镗杆重力悬伸动态跳动值，合 理修正切削参数减少加工离心剪切振动影响 6. 按粗镗、半精镗、精镗步骤合理分配层镗削余量，粗镗余 量约0.5mm为宜；半精镗、精镗余量约0.15mm，避免半 精镗因余量过大产生让刀现象影响精镗余量调整精度 7. 难加工材料、高精度镗孔（容差≤0.02mm)可增加精细镗 加工步骤，镗削余量不小于0.05mm避免加工面弹性让刀
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镗孔加工的加工技术
所谓镗孔加工(Boring)就是指将工件上原有的孔进行扩大或精化。
它的特征是修正下孔的偏心、获得精确的孔的位置，取得高精度的圆度、圆柱度和表面光洁度。
所以，镗孔加工作为一种高精度加工法往往被使用在最后的工序上。
例如，各种机器的轴承孔以及各种发动机的箱体、箱盖的加工等。
和其它机械加工相比，镗孔加工是属一种较难的加工。
它只靠调节一枚刀片(或刀片座)要加工出象H7、H6这样的微米级的孔。
随着加工中心(Machining center)的普及，现在的镗孔加工只需要进行编程、按扭操作等。
正因为这样，就需要有更简单、更方便、更精密的刀具来保证产品的质量。
这里主要从工具技术的角度来分析加工中心的镗孔加工。
1、加工中心的镗孔加工的特点
1.1工具转动
和车床加工不同，加工中心加工时由于工具转动，便不可能在加工中及时掌握刀尖的情况来调节进刀量等。
也不可能象数控车床那样可以只调节数控按扭就可以改变加工直径。
这便成了完全自动化加工的一个很大的障碍。
也正因为加工中心不具有自动加工直径调节机能(附有U轴机能的除外)，就要求镗刀必须具有微调机构或自动补偿机能，特别是在精镗时根据公差要求有时必须在微米级调节。
另外，加工中心镗孔时由于切屑的流出方向在不断地改变，所以刀尖、工件的冷却以及切屑的排出都要比车床加工时难的多。
特别是用纵型加工中心进行钢的盲孔粗镗加工时，至今这个问题还没得到完全解决。
1.2颤振(Chatter)
镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颤振。
在加工中心上发生颤振的原因主要有以下几点
①工具系统的刚性(Rigidity)：包括刀柄、镗杆、镗头以及中间连接部分的刚性。
因为是悬臂加工(Stub Boring)所以特别是小孔、深孔及硬质工件的加工时，工具系统的刚性尤为重要。
②工具系统的动平衡(Balance)：相对于工具系统的转动轴心，工具自身如有一不平衡质量，在转动时因不平衡的离心力的作用而导致颤振的发生。
特别是在高速加工时工具的动平衡性所产生影响很大。
③工件自身或工件的固定刚性(Clamping Rigidity)：象一些较小、较薄的部件由于其自身的刚性不足，或由于工件形状等原因无法使用合理的治具进行充分的固定。
④刀片的刀尖形状(Geometry of Edge)：刀片的前角、逃角、刀尖半径、断屑槽形状的不同所产生的切削抗力也不同。
⑤切削条件(Cutting Condition)：包括切削速度、进给、进刀量以及给油方式及种类等。
⑥机器的主轴系统(Spindle)等：机器主轴自身的刚性、轴承及齿轮的性能以及主轴和刀柄之间的连接刚性。
2、镗刀的选择基准
根据加工内容的不同镗刀的选择基准也不一样，一般来说，应注意系统本身的刚性、动平衡性、柔性、信赖性、操作方便性及寿命和成本。
2.1一体式(Solid)镗刀与模块式(Modular)镗刀
古老的一体式镗刀主要用在量产品的生产线或专用机上，但实际上机器的规格有多种多样:NT、MT、BT、IV、CV、DV等等。
即使规格一样，大小也有不同。
如BT有15、30、40、45、50、60等等。
即使规格、大小都一样，有可能拉钉形状、螺纹不一样，或者法兰面形状不一样。
这些都使得一体式镗刀在对应上遇到很大的困难。
特别是近些年来，市场结构、市场需要日新月异，产品周期日益缩短，这就要求加工机械以及加工工具具有更充分的柔性(Suppleness)。
所以一体式镗刀大多数已从工场中消失。
模块式镗刀即是将镗刀分为：基础柄(Basic Holder)、延长器(Extension)、减径器(Reduction)、镗杆)、镗头(Boring Head)、刀片座(Insert Holder)、刀片(Insert)、(倒角环)等多个部分，然后根据具体的加工内容(粗镗、精镗；孔的直径、深度、形状；工件材料等等)进行自由组合。
这样不但大大地减少了刀柄的数量，降低了成本，也可以迅速对应各种加工要求，并延长刀具整体的寿命。
模块式镗刀最先出现在欧洲市场，大约20年前日本大昭和精机株式会社(BIG)与瑞士KAISER公司进行技术合作，BIG-KAISER模块式镗刀首次出现在日本市场，并逐渐取代了一体式镗刀的地位。
如今日本的机械加工工场里80%以上都是使用的BIG-KAISER模块式镗刀。
由此显而可见，模块式镗刀具有一体式镗刀无法比拟的优势。
当然，这也需要模块式镗刀具有高连接精度和高连接刚性，以及高重复精度和高度的信赖性。
2.2各种各样的模块式镗刀
现在市场上存在着各种各样的模块式镗刀系统，它们的连接方式各有区别。
①BIG-KAISER方式
它只要靠一颗锥度为15°的锥形螺丝来连接，固定时也只需要一支六角小扳手，操作非常方便。
由于螺孔与被连接体的锥孔间有一定的偏心，当旋紧螺丝时依靠锥面的作用，将旋紧力的绝大部分转化为轴向的拉力，使被连接的两部分贴紧，而保持径向位置不变。
固定螺丝用高剪断强度材料制成，可承受较大的扭矩，并且粗镗时设有加强拴。
②侧固式
显而已见，这种连接方式仅仅是达到固定的目的。
它的旋紧力的绝大部分都向着径向。
不但连接体的端面不能密接，径向位置也会发生变化。
③旋入式
虽然端面得到连接，但刀尖在圆周上的相位会发生变化。
④后部拉紧式
端面的连接和跳动都较好，但操作性很差。
⑤其它方式
侧面90°两点固定方式；侧面180°两点倾斜固定方式；ABS方式等等。
总而言之，模块式镗刀系统具有很大的优势，但并不是说只要是模块式就好。
必须从连接刚性、精度、操作性、价格等多方面来衡量。