铰孔加工技术PPT课件
铰孔工艺
6．6 铰孔工艺、编程材料： 45#钢，正火处理图6-6-1圆周均布孔加工零件6．6．1 铰孔加工工艺1．铰孔加工概述钻孔是在实体材料中钻出一个孔，而铰孔是扩大一个已经存在的孔。
铰孔和钻孔、扩孔一样都是由刀具本身的尺寸来保证被加工孔的尺寸的，但铰孔的质量要高得多。
铰孔时，铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值，铰孔是孔的精加工方法之一，常用作直径不很大、硬度不太高的工件孔的精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。
机铰生产率高，劳动强度小，适宜于大批大量生产。
铰孔加工精度可达IT9～IT7级，表面粗糙度一般达Ra1.6～0.8μm。
这是由于铰孔所用的铰刀结构特殊，加工余量小，并用很低的切削速度工作的缘故。
直径在100 mm以内的孔可以采用铰孔，孔径大于100 mm时，多用精镗代替铰孔。
在镗床上铰孔时，孔的加工顺序一般为：钻(或扩)孔一镗孔一铰孔。
对于直径小于12 mm的孔，由于孔小镗孔非常困难，一般先用中心钻定位，然后钻孔、扩孔，最后铰孔，这样才能保证孔的直线度和同轴度。
如图6-6-1所示的工件，加工6×φ20H7均布孔，孔面有Ra1.6的表面质量要求，适合用铰孔方法进行孔的精加工。
一般来说，对于IT8级精度的孔，只要铰削一次就能达到要求；IT7级精度的孔应铰两次，先用小于孔径0.05～0.2 mm的铰刀粗铰一次，再用符合孔径公差的铰刀精铰一次；IT6级精度的孔则应铰削三次。
铰孔对于纠正孔的位置误差的能力很差，因此，孔的有关位置精度应由铰孔前的预加工工序予以保证，在铰削前孔的预加工，应先进行减少和消除位置误差。
如，对于同轴度和位置公差有较高要求的孔，首先使用中心钻或点钻加工，然后钻孔，接着是粗镗，最后才由铰刀完成加工。
另外铰孔前，孔的表面粗糙度应小于Ra3．2μm 。
铰孔操作需要使用冷却液，以得到较好的表面质量并在加工中帮助排屑。
切削中并不会产生大量的热，所以选用标准的冷却液即可。
铰孔工艺技术
铰孔工艺研究材料： 45#钢，正火处理图6-6-1圆周均布孔加工零件6．6．1 铰孔加工工艺1．铰孔加工概述钻孔是在实体材料中钻出一个孔，而铰孔是扩大一个已经存在的孔。
铰孔和钻孔、扩孔一样都是由刀具本身的尺寸来保证被加工孔的尺寸的，但铰孔的质量要高得多。
铰孔时，铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值，铰孔是孔的精加工方法之一，常用作直径不很大、硬度不太高的工件孔的精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。
机铰生产率高，劳动强度小，适宜于大批大量生产。
铰孔加工精度可达IT9～IT7级，表面粗糙度一般达Ra1.6～0.8μm。
这是由于铰孔所用的铰刀结构特殊，加工余量小，并用很低的切削速度工作的缘故。
直径在100 mm以内的孔可以采用铰孔，孔径大于100 mm时，多用精镗代替铰孔。
在镗床上铰孔时，孔的加工顺序一般为：钻(或扩)孔一镗孔一铰孔。
对于直径小于12 mm的孔，由于孔小镗孔非常困难，一般先用中心钻定位，然后钻孔、扩孔，最后铰孔，这样才能保证孔的直线度和同轴度。
如图6-6-1所示的工件，加工6×φ20H7均布孔，孔面有Ra1.6的表面质量要求，适合用铰孔方法进行孔的精加工。
一般来说，对于IT8级精度的孔，只要铰削一次就能达到要求；IT7级精度的孔应铰两次，先用小于孔径0.05～0.2 mm的铰刀粗铰一次，再用符合孔径公差的铰刀精铰一次；IT6级精度的孔则应铰削三次。
铰孔对于纠正孔的位置误差的能力很差，因此，孔的有关位置精度应由铰孔前的预加工工序予以保证，在铰削前孔的预加工，应先进行减少和消除位置误差。
如，对于同轴度和位置公差有较高要求的孔，首先使用中心钻或点钻加工，然后钻孔，接着是粗镗，最后才由铰刀完成加工。
另外铰孔前，孔的表面粗糙度应小于Ra3．2μm 。
铰孔操作需要使用冷却液，以得到较好的表面质量并在加工中帮助排屑。
切削中并不会产生大量的热，所以选用标准的冷却液即可。
项目3-2孔加工(扩孔、铰孔)
• 锪孔是指用锪钻在孔口表面加工出 一定形状的孔或表面的方法。可分 为锪圆柱形沉孔、锪锥形沉孔和惚 凸台平面等几种形钻
鍃沉孔
鍃锥孔
鍃凸平面
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项目3孔加工—扩孔、铰孔
• 三、铰孔
• 1.铰刀的组成和种类
• (1)铰刀的组成铰刀由工作部分、颈部和柄部 三个部分组成，如图3-32所示。 • (2)铰刀的种类铰刀通常由高速钢或高碳钢制 成，适用范围广，其分类及结构特点与应用 见表3-7 。铰刀的基本类型如图3-33所示。
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图3-32铰刀
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表3-7铰刀的种类
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图3-33钻阶梯孔
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• 2.铰孔方法 • (1)铰削用量铰削用量包括铰削余量、机铰的切削速 度和进给量。其大小对铰削过程中的摩擦、切削力、切 削热以及积屑瘤的产生等有很大的影响，并直接影响孔 加工的精度和表面粗糙度。 • (2)铰削余量铰削余量是指上道工序完成后，在直径 方向留下的加工余量。铰削余量不宜太大或太小，因为 铰削余量太大时，每一刀齿的切削负荷增大，破坏了切 削过程的稳定性，会使尺寸精度降低，表面粗糙度值增 大，同时加剧铰刀磨损。而铰削余量太小时，上道工序 残留的变形难以纠正，原有的加工刀痕也不能去除，使 铰孔质量达不到要求。
表3-8铰削余量
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表3-9机铰时的切削速度和 进给量
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表3-10铰孔时的切削液
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项目3孔加工—扩孔、铰孔
课后作业： 1、什么是扩孔？扩孔的背吃刀量怎样确 定？ 2、什么是锪孔？锪孔有哪几种形式？ 3、简述铰孔的操作要点。
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项目3孔加工—扩孔、铰孔
项目3孔加工—扩孔、铰孔
• 选择铰削余量时，应考虑到铰孔精度、孔径大 小、表面粗糙度、材料的软硬、铰刀类型以及 加工工艺等，可参考表3-8列出的铰削余量的 范围。 • (3)机铰时的切削速度和进给量铰削时的切削 速度和进给量要选择的适当，否则铰刀容易磨 损，且影响加工质量。具体选择可参考表3-9 • (4)切削液在铰削过程中必须要选择适当的切 削液，以减小摩擦、冲掉切屑和消散热量，防 止产生积屑瘤或孔径扩大的现象。具体选择可 参考表3-10 上一页 返回
车工工艺教学课件任务三 铰孔
。
任务三 铰孔
一、基础知识
• 4．铰刀尺寸的选择
– 根据经验，铰刀公差通常按照下面的方案来确定。 – 上偏差=2/3被加工孔公差 – 下偏差=1/3被加工孔公差 – 例如，被铰孔尺寸及公差为。
– 在选择铰刀时，其基本尺寸为30 mm。
• 7．铰孔时的冷却和润滑
– 在铰孔时，常常根据不同的被加工材料选取不同的切削液。 – （1）钢件和韧性材料：乳化液、极压乳化液。 – （2）铸铁件、脆性材料：煤油、煤油与矿物油的混合油。 – （3）青铜或铝合金：2号锭子油或煤油。
任务三 铰孔
一、基础知识
• 6．铰削余量的确定
– 铰孔时，应该合理确定加工余量，余量太小时，前一道工序留下的 加工痕迹不能被完全去除，表面粗糙度高。余量太大时，切屑填塞 在铰刀齿槽中，影响切削液进入切削区。
– 而进给量可以选择较大数值，铰钢件时，可取f=0.2～1.0 mm/r， 铰铸铁和有色金属时，进给量还可以再大一些，可取f=0.4～ 1.5 mm/r。
– 吃刀深度ap通常取铰孔余量的一半。
任务三 铰孔
一、基础知识
• 6．铰削余量的确定
– 铰孔时，应该合理确定加工余量，余量太小时，前一道工序留下的 加工痕迹不能被完全去除，表面粗糙度高。余量太大时，切屑填塞 在铰刀齿槽中，影响切削液进入切削区。
任务三 铰孔
一、基础知识
• 铰孔是使用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺 寸精度并减小表面粗糙度的孔加工方法，是重要的孔精加工 方法 。
• 铰孔不能校正预制孔的位置误差。铰孔前一般要经过半精车 孔或扩孔，这一方面可以消除孔的垂直度误差，另一方面可 以使铰孔时余量均匀，可以获得光洁的表面。
孔加工 -课件
（1）用铰刀铰孔可以使孔的精度达到IT9～IT7。 （2）用铰刀铰孔可以使孔的表面粗糙度值达到Ra6.3～
1.6μm。
二、铰刀
三、铰孔举例
50
100
100
2．加工工艺方案 ➢ ⑴加工工艺路线 ➢ 对每个孔都应先钻中心孔，钻底孔，最后再铰孔。具体工
序安排如下：
①用A2中心钻钻4×Φ8H7中心孔。 ②用Φ7.8钻4×Φ8H7底孔。 ③用Φ8H7铰刀铰4×Φ8H7的孔。
➢ 5．铰孔加工时要加注润滑液，否则影响孔的表面质量。 ➢ 6．当程序执行到M00暂停时，不允许手动移动机床，在
停止位置手动换刀，继续执行程序。
【思考与练习】
➢ 如图3-2-4所示零件，编写铰孔的加工程序。
➢ ⑵合理切削用量选择 ➢ 铰削余量不能太大也不能太小，余量太大铰削困难；余量
太小，前道工序加工痕迹无法消除。一般粗铰余量为0.15 ～0.30mm，精铰余量为0.04～0.15mm。铰孔前如采用钻 孔、扩孔等工序，铰削余量主要由所选择的钻头直径确定 。
➢ 本课题加工铝件，钻孔、铰孔为通孔，切削速度可以较高 ，但垂直下刀进给量应小，参考切削用量参数见 表3-2-3。
【操作注意事项】
➢ 1．毛坯装夹时，应校平上表面并考虑垫铁与加工部位是 否干涉。
➢ 2．铰孔加工之前，要先钻孔（含用中心钻钻中心孔定心 ），中心钻、麻花钻和铰刀对刀的一致性要好。
➢ 3．铰孔加工时，要根据刀具机床情况合理选择切削参数 ，否则会在加工中产生噪声，影响孔表面的粗糙度。
➢ 4．安装铰刀时，一定要用百分表校正铰刀，否则影响铰 孔的直径尺寸。
数控机床编程与操作
模块三 孔加工
课题二 铰 孔
扩孔、锪孔与铰孔 PPT
二、锪孔与锪钻
锪孔是用锪钻刮平孔的端面或切出沉孔的加工 方法。
1.锪钻的种类和特点 锪钻分为柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻三 种。 1）柱形锪钻 锪圆柱形埋头孔的锪钻。
柱形锪钻起主要切削作用的是端面刀刃， 螺旋槽的斜角就是它的前角（γo=βo=15°）， 后角αo=8°。 柱形锪钻前端有导柱，导柱直径与工件上的孔 为紧密的间隙配合，以保证有良好的定心和导 向。 一般导柱是可拆的，也可把导柱和锪钻做成一 体。
颈部 柄部
工作部分
切削部分
校准部分
铰刀的主要结构参数有直径（D）， 切削锥角，切削部分和校准部分的前角 （γo ）、后角（αo）， 校准部分刃带宽 度（ f），齿数（z）等。 一般手用铰刀 φ =30′～1°30′ 通孔时φ =15°; 铰削铸铁及脆性材料φ =3°～5° 不通孔时φ =45°
3）端面锪钻 用来锪平孔口端面的锪 钻称为端面锪钻， 如图所示。其端面刀齿 为切削刃，前端导柱用 来导向定心，以保证孔 端面与孔中心线的垂直 度。
2.用麻花钻改磨锪钻 标准锪钻有多种规格， 但一般适用于成批大量 生产，不少场合使用由 麻花钻改磨的锪钻。 1.用麻花钻改磨柱形锪 钻 如图所示为用麻花钻改 磨的柱形锪钻。图（a） 所示为带导柱的锪钻。 图（b）所示为不带导柱 的锪钻，刃磨角度如图 中所示。
（2）切削角度 铰孔的切削余量很小，切削变形也小，一般 铰刀切削部分的前角γo =0°～3°，校准部 分的前角γo =0°，使铰削接近于刮削，可减 小孔壁粗糙度。铰刀切削部分和校准部分的后 角都磨成6°～8°。 （3）校准部分刃带宽度 校准部分的刀刃上留有无后角的棱边，其作 用是引导铰刀铰削方向和修整孔的尺寸，同时 也便于测量铰刀的直径。为了减小棱边与孔壁 的摩擦，棱边一般很窄，通常 f =0.1～0.了避免铰刀校准部分的后面摩擦孔壁，在 校准部分应磨出倒锥。 用机用铰刀铰孔时， 倒锥 量较大（0.04～ 0.08 mm），校准部分有圆柱形校准部分和倒 锥校准部分两段。 手用铰刀切 削速度低，全靠校准部分导向， 所以校准部分较长，整个校准部分都做成倒锥， 而不做成圆柱，倒锥量较小（0.005～0.008 mm）。
《铰孔加工技术》课件
提高装夹稳定性
采用合适的夹具或辅助支撑，确保工件装夹牢固 。
ABCD
加强刀具管理
定期检查刀具磨损情况，及时更换刀片。
使用冷却液并控制切削热
选用合适的冷却液，保持切削区域充分冷却，减 少刀具热磨损。
06
铰孔加工技术的发展趋势与展望
硬质合金铰刀
适用于高硬度材料的加工。
可转位铰刀
适用于高效、高精度的加工。
铰孔刀具的安装与调整
刀具安装
确保刀具与主轴连接牢固，无松动现象。
刀具调整
根据孔径和精度要求，调整刀具的伸出量和 刃磨角度。
刀具磨损
定期检查刀具磨损情况，及时更换或刃磨。
03
铰孔加工工艺流程
铰孔加工前的准备
01
确定工件材料和规 格
列举铰孔加工的应用场景，并解释其原因。
详细描述
铰孔加工广泛应用于机械制造、航空航天、汽车、船舶等领域。对于需要高精度孔系、 密封性要求较高的场合，铰孔加工具有不可替代的作用。例如，在发动机制造中，气缸 和活塞环的配合孔需要高精度的铰孔加工来保证其密封性和使用寿命。此外，在桥梁、
建筑等基础设施领域，铰孔加工也用于连接件的孔加工和维修等。
随着制造业的发展，对铰孔加工技术的要求也越 来越高，如何提高加工精度、降低成本、提高效 率成为亟待解决的问题。
铰孔加工技术的未来发展趋势
智能化
随着智能制造技术的不断发展，铰孔加工技术将向智能化 方向发展，实现加工过程的自动化和智能化控制。
高精度
随着制造业对产品精度要求的不断提高，铰孔加工技术将 向高精度方向发展，进一步提高孔的加工精度和表面质量 。
5.2铰孔课件
课题二、铰孔加工程序的编制任务描述：掌握铰孔加工固定循环指令G85的指令格式，能够灵活运用该指令编程。
学会正确选用钻孔、铰孔的刀具、夹具，合理选择切削用量。
编写如图所示零件的加工程序，并完成加工。
学习目标：1、熟练掌握铰孔加工固定循环指令G85的指令格式，能够灵活运用该指令编程。
2、学会正确选用钻孔、铰孔的刀具、夹具，合理选择切削用量。
3、会操作机床进行铰孔加工并完成零件。
工作准备：1、刀具：NC中心站、φ9.8麻花钻、φ10铰刀各1把。
2、量具：游标卡尺1把。
3、工具：机用虎钳、对刀棒、量块、虎钳扳手。
4、材料：60×60×50mm的45号钢。
工作任务：天津市第一轻工业学校教师教案项目五、孔加工课题二、铰孔工作任务：例：在X-Y 平面，完成图5.1所示零件加工。
毛坯尺寸为60mm ×60mm ×50mm ，材料为45#。
图5.1相关知识：镗孔循环G85G85指令主要用于精度要求不太高的镗孔加工，它的退刀动作是以进给给速度退出的，可以用于铰孔、扩孔等加工。
1、指令格式：G90 G98G85 X Y Z R F K ；G91 G99G80；2、指令说明（1）在G90或G91指令中，Z坐标值（孔深）有不同的定义：G90（绝对值指令编程）表示孔底的Z坐标（实际孔深），G91（相对值指令编程）表示孔底相对安全高度R点的Z向增量坐标。
（2）G98指令表示刀具返回到初始点平面，G99指令表示刀具返回到R点平面，如图5.2所示：图5.2 （3）X__Y__：孔的定位坐标，指定加工孔的位置；Z__：指定孔底平面的位置，其中要注意是G90方式还是G91方式。
R__：指定R点安全平面的位置；F__：指定孔加工切削进给速度（mm/min）。
该指令为模态指令，即使取消了固定循环，在其后的加工程序中仍然有效；K__：指定孔加工的重复加工次数，（K=1时默认，可以省略不写；K=0时表示机床运动到当前句坐标点，但并不执行循环动作。
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铰孔是用铰刀对未淬硬孔进行精加 工的一种加工方法。 铰孔的质量好、效率高，操作方便， 应用广泛。 铰孔精度可达IT7～IT9，表面粗糙 度值可达Ra0.4µm。
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1
铰孔
一、铰刀
二、铰孔方法
三、铰孔废品分析
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2
一、铰刀3
一、铰刀
1、铰刀的几何形状 （1）柄部 用来夹持和传递转矩。(见图) （2）工作部分 由引导部分l1、切削部分l2、修光部分l3、和
机用铰刀有直柄和锥柄两种，工作部 分较短，主偏角较大，κr=15゜；手用铰 刀柄部做成方榫形，工作部分较长，主偏 角较小， κr=40'～4゜。 （2）手按用直切孔铰削刀 部分材料分有高速机钢用锥和柄铰硬刀 质合 金铰刀。
手用锥销孔铰刀
机用直柄硬质合金铰刀
机用直柄铰刀
机用锥柄硬质合金铰刀
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5
一、铰刀
倒锥l4组成。(见图) 1）引导部分 铰刀开始进入孔内时的导向部分。 2）切削部分 担负主要切削工作，铰削时定心好，切屑薄。 3）修光部分 有棱边，起定向、碾光孔壁、控制铰刀直径和 便于测量等作用。 4）倒锥部分 减小铰刀与孔壁之间的摩擦，还可防止产生喇 叭孔和孔径扩大。
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一、铰刀
2、铰刀的种类 （1）按用途分有机用铰刀和手用铰刀
3、铰刀尺寸的选择 铰刀的基本尺寸与孔的基本尺寸相同。 上偏差 = 2/3被加工孔公差 下偏差 = 1/3被加工孔公差
4、铰刀的装夹 为保证工件的同轴度，常采用浮动套筒
装夹铰刀。
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6
二、铰孔方法
1、铰孔余量的确定 ➢ 一般为0.08～0.12mm，用高速钢铰刀铰削余量取
小值，用硬质合金铰刀取大值，取0.15～0.20mm 。 ➢ 铰孔前的内孔表面粗糙度不得大于Ra6.3µm。 2、铰孔方法 （1）准备工作
1）找正尾座中心。 2）固定尾座，尾座套筒伸出50～60mm。 3）选好铰刀。
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二、铰孔方法
（2）铰孔方法 1）铰通孔（见图） ①摇动尾座手轮，使铰刀引导部分进入孔口约1～2mm。
②启动车床，加切削液，摇动尾座手轮，均匀进给至铰刀 切削部分的3/4超出孔末端时，反向摇动手轮，退出铰刀。 （退刀时工件继续转动）
③将内孔擦净后，检查孔径尺寸。 2）铰不通孔（见图）
①注意铰削深度，及时退刀。
②中途退刀几次清除切屑。 注：铰钢件，新刀加乳化液，旧刀加切削油；铰铸件，新刀
加煤油，旧刀不加。
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二、铰孔方法
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三、铰孔废品分析
铰孔时产生废品的原因及预防方法
废品种类
产生原因
1.铰刀直径太大 2.铰刀刃口径向振摆过大 孔径扩大 3.尾座偏，铰刀与孔中心不重合 4.切削速度太高，产生积屑瘤和 使铰刀温度升高 5.余量太多
预防方法 1.仔细测量尺寸，根据孔径尺寸要求，研磨铰刀 2.重新修磨铰刀刃口 3.校正尾座，使其对中，最好采用浮动套筒 4.降低切削速度，加充分的切削液
5.正确选择铰削余量
表面粗糙 度差
1.铰刀刀刃不锋利及刀刃上有崩 口、毛刺 2.余量过大或过小 3.切削速度太高，产生积屑瘤 4.切削液选择不当
1.重新刃磨，表面粗糙度要低，刃磨后保管好， 不许碰毛 2.留适当的铰削余量 3.降低切削速度，用油石把积屑瘤从刀刃上磨去 4.合理选择切削液
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