孔的加工及其达到的精度
各种加工方法的经济精度和表面粗糙度
各种加工方法能够达到的尺寸的经济精度表1 孔加工的经济精度表2 圆锥形孔加工的经济精度表3 圆柱形深孔加工的经济精度表4 花键孔加工的经济精度表5 外圆柱表面加工的经济精度表6 端面加工的经济精度（mm）表7 用成形铣刀加工的经济精度（mm）注：指加工表面至基准的尺寸精度。
表8 同时加工平行表面的经刘精度(mm)注：指两平行表面距离的尺寸精度。
表9 平面加工的经济精度注：1 表内资料适用于尺寸<1m，结构刚性好的零件加工，用光洁的加工表面作为定位和测量基准。
2 端铣刀铣削的加工精度在相同的条件下大体上比圆柱铣刀铣削高一级。
3 细铣仅用于端铣刀铣削。
表10 公制螺纹加工的经济精度表11 花键加工的经济精度表12 齿形加工的经济精度各种加工方法能够达到的形状的经济精度表13 平面度和直线度的经济精度表14 圆柱形表面形状精度的经济精度注：形状精度等级的公差值见附表2、3。
表15 曲面加工的经济精度表16 在各种机床上加工时形状的平均经济精度各种加工方法所能够达到的相互位置的经济精度表17 平行度的经济精度表18 端面跳动和垂直度的经济精度表19 同轴度的经济精度表20 轴心线相互平行的孔的位置经济精度注：对于钻、卧镗及组合机床的镗孔偏差同样适用于铰孔。
表21 轴心线相互垂直的孔的位置经济精度注：在镗空间的垂直孔时，中心距误差可按上式相应的找正方法选用。
各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度表22 各种加工方法能够达到的零件表面粗糙度各类型面的加工方案及经济精度表23 外圆表面加工方案表24 孔加工方案表25 平面加工方案——机械篇标准公差及形位公差附表1 标准公差值注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18。
13 22-4-25 10:32附表2 平面度、直线度公差值附表3 圆度、圆柱度公差值附表4 平行度、垂直度、倾斜度公差值附表5 同轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值参考文献1 《金属机械加工工艺人员手册》修订本上海科学技术出版社1981年2 《机械制造工艺学》顾崇衔等编著陕西科学技术出版社1982年3 《航空机械设计手册》第三机械工业部612所编1979年4 《机械制造工艺学课程设计简明手册》华中工学院机械制造工艺教研室编1981年5 《机械工程手册》第46篇机械工业出版社1981年6 《圆柱齿轮加工》上海科学技术出版社1979年切削用量切削用量的选择原则正确地选择切削用量，对提高切削效率，保证必要的刀具耐用度和经济性，保证加工质量，具有重要的作用。
提高孔加工的精度的方法
提高孔加工的精度的方法对于钳工专业而言，钻孔是其中最重要的加工操作，它是一种确定孔系和孔位置准确度的方式。
钻削加工时，操作者可以利用理论联系实际的方法分析出孔的中心位置、确定钻床主轴线和被加工工件表面的垂直度以及做好麻花钻刃磨的质量提升工作，从而达到不断提升钻孔工艺以及提高钳工操作能力的目的，希望本文能够使更多的人掌握钳工孔加工精度的方法在钳工专业的基本实习训练中，孔加工是相对比较难掌握的基本操作之一。
在孔加工实习训练中反映问题最多的是单孔的直径控制和多孔的孔距精度控制，特别是对孔距的精度控制最为突出。
在实践中，如果是成批量的生产加工，可以通过制做工卡具来实现对孔距的控制，这样不仅能满足产品的技术要求，还能极大地提高工作效率。
但在小批量的生产加工中，对孔和孔距的形状和位置精度控制，则要通过划线、找正等方法来予以保证。
一、钳工孔加工实习课题训练中容易出现的问题：1、钻孔时孔径超出尺寸要求，一般是孔径过大；2、孔的表面粗糙度超出规定的技术要求；3、孔的垂直度超出位置公差要求；4、孔距（包括边心距和孔距）超出尺寸公差的要求；二、孔加工中出现问题的主要原因分析：1、钻头刃磨时两个主切削刃不对称，在钻削过程中，使钻头的径向受力；2、对钻削的切削速度选择不当；3、钻削时工件未与钻头保持垂直；4、未对孔距尺寸公差进行跟踪控制；三、提高孔加工精度的方法：在孔加工的课题训练中，对于前三个问题，需要加强练习。
比如主切削刃的不对称问题，在刃磨时，要对砂轮面进行检查，如果砂轮的磨削面不平整，应及时进行修整，刃磨的角度应保持一致。
对于不同的孔径，要选择相应的切削速度。
在钻孔过程中，自始至终都要避免钻头的径向受力。
钻孔时，不仅要保证平口钳的上平面与钻头的垂直，也要保证夹持工件时夹持面与加工表面的垂直。
夹持要牢固，避免在钻孔过程中，由于夹持不牢使工件发生滑陷。
这些都需要在实习的过程中让学生慢慢体会和认真掌握的。
最容易出现也是最难掌握的问题是孔距精度的控制问题，在这里作一下重点阐述。
浅淡模具制造中孔的加工方法
浅淡模具制造中孔的加工方法①钻孔。
用钻头在实心材料上加工出孔的方法称为钻孔。
善通孔的钻削有两种方法：一种是在车床上钻孔，工件旋转而钻头不转；另一种是在钻床或镗床上钻孔，钻头旋转而工件不转。
当零件外形简单且基本对称，或加工孔与外圆有同轴度要求时可在车床上钻孔，更多的模具零件孔则在钻床上加工。
在模具零件上钻孔，主要用于螺钉及推杆过孔、螺纹底孔、定位销孔、型孔的预加工，还用于线切割穿丝孔、浇口套孔及点浇口、锥浇道等孔的粗精加工，以及对水道孔等孔的加工。
钻孔可以达到的精度一般为IT13-IT12，表面粗糙度R。
一般为20／1m左右。
钻孔只能加工要求不高的孔或作为孔的粗加工工序。
钻孔时所用的刀具绝大部分为麻花钻，它由柄部、颈部和工作部分组成。
柄部是钻头的夹持部分，用来传递钻孔时所需的转矩和轴向力。
柄部分为直柄和锥柄两种，钻头直径在13mm以内的，头柄部基本为直柄；钻头直径大于13mm的，钻头柄部一般为锥柄。
一般情况下，直径在30mm以下的孔可以一次钻出。
②扩孔。
扩孔是用扩孔钻或麻花钻等扩大工件孔径、提高孔的加工精度的加工方法。
一般在加工直径大于30mm的孔时，为减小进给力，通常采用两次钻削。
第一次用直径为（0.5一0.7）D的钻头钻孔，第二次用直径为D的钻头扩孔。
扩孔可以作为精度要求不高的孔的最终加工，也可以作为铰孔、镗孔、磨孔前的预加工。
用麻花钻扩孔可以达到的公差等级为IT11一IT10，表面粗糙度R为12. 5一6. 3um。
若用扩孔钻扩孔，扩孔前的钻孔直径约为孔径的O．9倍。
用扩孔钻可以达到的公差等级为IT10～IT9，表面粗糙度R。
为6. 3-3.2um。
③铰孔。
铰孔是对中小直径的未淬硬孔进行半精加工的方法。
铰刀的加工余量小、齿数多、刚度高，所以铰孔精度一般为IT7一IT6，精铰甚至可以达到IT5，表面粗糙度R。
可达1.6一0.44um。
模具制造中常需要铰孔的有：销钉孔，安装圆形凸模、型芯或顶杆等的孔，以及冲裁模刃口锥孔等。
孔加工技术
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
第六 节 镗刀和镗床加工工艺特点
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。
➢横刃斜角Ψ 主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。 ➢螺旋角β 最外缘螺旋线切线与轴线的夹角
3.钻头受力分析：
在各切削刃上：
轴向力Ff 径向力Fp 切向力Fc 总的扭矩：
M＝M0＋M01＋M横 轴向力：
F＝F0＋F01＋F横 轴向力主要由横刃产生，
扭矩主要由主刃产生。
4.麻花钻的缺点shortcoming of twist drills
由于内排屑深
孔钻可以避免
切屑划伤孔壁
故加工质量较
高，精度达
IT9-7，Ra值
达3.2μm。
扁钻轴向尺寸小、刚性好，结构简单、制造容易，便 于采用先进刀具材料，换刀方便，适用于数控机床，尤 其在加工大直径孔（D>38mm）时，更是比麻花钻经济。
套料钻：中孔结构，切削刃分布在四周，加工孔时它只 切出一个环形的孔，而中间留下的料芯可二次使用。 适于加工直径大于60mm的深孔及贵重材料。
(3)铰孔的应用：铰孔用于软材料零件孔的精加工，不 能加工硬材料； 铰孔孔径φ1~φ80
铰孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度、安装方式、切
削用量、切削液等条件。为避免产生积屑瘤，铰孔时应采用较低
的切削速度、较大的进给量并施加适当的切削液。
铰刀分为机用铰刀和手用铰刀。手用铰刀的铰削直径为： ø1～ø50mm机用铰刀为： ø10～ø80mm
浅谈钳工实习教学中孔加工的精度
置精 度超 差比较大 。根据笔者 多年钳 工教学经 验 。现 以 位 置误 是检验 方格可 用 高度游 标尺 画 出 ， 度较 高 ， 验 圆用画 规画 出 ， Ｌ 精 检 差≤ ±０１ ． ｍｍ 为例 ， 谈谈提高 钻孔位 置精度 的几项措施 精 度精度 相对较 差。
一
、
把握好手 工刃磨钻 头第一 关
２ 磨 刃
位 置正确 ， 钻孔一 次成功 ； 偏 了， 打 则钻孔也 会偏 ， 以必须 借正补 所 救 ， 查孔样；眼的位置 准确无误后 方可钻孔 。打 样冲眼有一小 经检 中 窍 门 ： 冲倾斜着样冲尖放 在十字 中心 线上的一侧 向另一侧缓慢 将样
移 动 ， 动时 ， 移 感觉 到某一 点 有阳塞 的感 觉 时 ， 止移 动并直 立样 停
练 的教 学方 法及 注意事 项。
关键 词 ： 孔 ； 钻 刃磨 ； 线 ； 正 画 借
能按 时完成 ， 往往 画完线后不 进行检验 而急 于钻孔 ． 到发现 孔 的 等 位置 精度超 差较大 时已经晚 了。 因此 要使学 生们养成 画完线 后进
行检 验的好 习惯。
２ 画检 验 方 格 或 检 验 圆
扩孔钻是 钳工钻 出高精度孔 的关键 。在学 生掌握 了 刃磨 普通
麻 花钻头 的正确操作 方法后 ， 让他们掌 握扩孔 钻的刃 磨。 孔钻一 扩 般 由钻 头改磨而 成 。 改进 钻头 的几何 角 度 ， 小后 角避 免 出现 “ 减 扎
刃磨 的操作要领 很 多， 刃磨 时要反复讲 解和 操作示 范 ， 在 学习
主切 削刃刃磨 的同时让 学生掌握学 习修磨 横刃 ， 不断 的练 习中 ， 在
使学生逐 步掌握 钻头的 刃磨技术 。
３ 钻 头 检 查
内孔的加工讲解
15
11
四、磨孔与孔的精密加工 1 磨孔工艺特点：属于孔的精加方法。精度可达IT7， Ra1.6～0.4 μm。 磨孔不仅能获得较高的尺寸精度和表面质量，而且 还可以提高孔的位置精度和孔的轴线的直线度。与外圆 磨削相比，工作条件较差：砂轮直径小，刚性差，排屑 和散热困难，生产率低。对于淬硬零件中的孔加工，磨 孔是主要的加工方法。 内孔为断续圆周表面（如有键槽或花键的孔）、阶 梯孔及盲孔时，常采用磨孔作为精加工。
研磨孔是一种光整加工方法。精度可达IT7～IT6， Ra0.4～0.025μm，形状精度也有相应的提高，但不能提 高位置精度。
16
珩磨头对孔施加一定压力，结构如图；切除极小的 加工余量。
17
②研磨孔是一种光整加工方法。精度可达IT7～IT6， Ra0.4～0.025μm，形状精度也有相应的提高，但不能提 高位置精度。需要在精镗、精铰或精磨之后进行。
18
固定式研磨棒多用于单件生产。带槽研磨棒便于存 贮研磨剂，用于粗研，光滑研磨棒，一般用于精研。如 图所示 。所有研具采用比工件软的材料制成，这些材料 为铸铁、铜、青铜、巴氏合金及硬木等。有时也可用钢 做研具。研磨时，部分磨粒悬浮于工件与研具之间，部 分磨粒则嵌入研具的表面层，工件与研具作相对运动， 磨料就在工件表面上切除很薄的一层金属 ( 主要是上工 序在工件表面上留下的凸峰 ) 。
12
磨孔时砂轮的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般 砂轮直径为工件孔径的 0.5—0.9 倍，磨头轴的直径和 长度也取决于被加工孔的直径和深度。故磨削速度低， 磨头的刚度差，磨削质量和生产率均受到影响。
机加工第四章孔加工
六、拉削（P73）
拉削是一种高生产率的加工方法。加工精度可达IT7， Ra值可达0.8～0.4mm。 拉刀是一种多齿刀具。拉削时，由于后一个刀齿直径 大于前一个刀齿直径，从而能够一层层从工件上切出 金属。拉削过程如P74图4-19所示。 拉削视频 外拉削视频
圆孔拉刀的组成部分及作用（P73）
头部L1：用来将拉刀夹持在机床上并传递动力； 颈部L2：直径最小，拉力过大时在此部位发生断裂； 过渡锥L3：使拉刀容易进入工件的孔中； 前导部分L4：起引导作用，使工件轴线和拉孔轴线重 合； 切削部分L5：承担主要的切削任务； 校准部分L6：没有齿升量，起刮光孔壁和校正孔径作 用； 后导部分L7：保证拉刀最后一齿与工件间的正确位置。 拉孔刀视频
确定孔的加工方案的原则：首选满足技术要求，同时 考虑经济性和生产率等方面的因素。 拟定孔的加工方案比外圆表面复杂，这是因为： 1)孔的类型很多，功用不同，孔径和孔径比及技术要 求相关甚远； 2)孔的加工方法很多，且每一种加工都有一定的局限 性； 3)带孔零件的结构和尺寸多种多样。
一、机床的选用(P77)
铰削加工视频
2、铰削的特点（P70）
1)较高的精度和较低的Ra值：主要是刀具、加余量及切 削条件所致。 2)铰孔纠正位置误差的能力很差； 3)适应小孔和深孔的加工，Φ80mm以上的孔径不宜铰削 加工； 4)铰削的适应性较差：不能加工阶梯孔、短孔，且是定 径刀具。 5)可加工钢、铸铁和有色金属件，但不宜加工淬火件和 硬度较高的材料 。
二、孔的分类（P65）
根据孔的结构和用途，可分为以下几种类型：（如 P65图4－1和图4－2所示） 1、紧固孔和辅助孔：IT12～IT11；Ra值12.5～6.3um。 2、回转体零件的轴心孔：一般是与轴类零件相配合的表 面或是其它表面的基准面。对精度要求很高。 3、箱体支架类零件的轴承孔：孔本身尺寸精度及Ra值均 要求很高；孔与孔、孔与基准面之间也有很高的位置 精度要求。
高精度孔的加工方法
高精度孔的加工方法
高精度孔的加工方法是指对于精度要求较高的孔进行加工的方法，例如在精密机械、航空航天、高速列车等领域中需要使用的孔。
高精度孔的加工需要保证孔的直径、圆度、表面质量等指标都达到一定的要求。
目前常见的高精度孔加工方法有以下几种：
1. 珩磨加工：珩磨是一种高速旋转的研磨工艺，通过磨头在被加工物表面的摩擦作用中去除材料，从而达到加工目的。
珩磨加工可以在孔内进行，可以加工出高精度圆度的孔。
2. 钻孔加工：钻孔是最常见的孔加工方法之一，可以使用林格曼钻头等工具进行。
钻孔加工可以达到较高的精度要求，但是对于深孔加工会出现偏差的问题。
3. 放电加工：放电加工是一种特殊的非机械加工方法，通过电火花放电来将被加工物表面的材料溶解或脱落，从而达到加工的目的。
放电加工可以加工出高精度的孔，但是加工速度较慢。
4. 激光加工：激光加工是一种高精度的非机械加工方法，通过激光束直接照射被加工物表面，将材料蒸发或熔化，从而达到加工目的。
激光加工可以加工出极高精度的孔，但是设备价格高昂，适用范围有限。
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孔的加工及其达到的精度
孔的加工及其达到的精度
一、钻孔
1. 工艺特点
1）钻孔是孔的粗加工方法；
2）可加工直径0.05〜125mm勺孔；
3）孔的尺寸精度在IT10 以下；
4）孔的表面粗糙度一般只能控制在Ra12.5卩m。
对于精度要求不高勺孔，如螺栓勺贯穿孔、油孔以及螺纹底孔，可直接采用钻孔。
二、扩孔
工艺特点
1）扩孔是孔的半精加工方法；
2）一般加工精度为IT10 〜IT9 ；
3）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3〜3.2卩m。
当钻削dw> 30mn直径的孔时，为了减小钻削力及扭矩，提高孔的质量，一般先用（0.5〜0.7 ）dw大小的钻头钻出底孔，再用扩孔钻进行扩孔，则可较好地保证孔的精度和控制表面粗糙度，且生产率比直接用大钻头一次钻出时还要高。
三、铰孔
铰削过程的实质
铰削过程不完全是一个切削过程，而是包括切削、刮削、挤压、熨平和摩擦等效应的一个综合作用过程。
铰削用量
1）铰削余量粗铰余量为0.10mm- 0.35 mm; 精铰余量为
0.04mm- 0.06mm。
2）切削速度和进给量铰削速度为1.5m/min - 5m/min ；铰削钢件时，进给量为0.3mm/r - 2mm/r ；铰削铸铁件时，
进给量为0.5mm/r - 3mm/r 。
工艺特点
1 ）铰孔是孔的精加工方法；
2）可加工精度为IT7 、IT8 、IT9 的孔；
3）孔的表面粗糙度可控制在Ra3.2〜0.2卩m
4）铰刀是定尺寸刀具；
5）切削液在铰削过程中起着重要的作用。
四、镗孔
工艺特点
1）镗孔可不同孔径的孔进行粗、半精和精加工；
2）加工精度可达为IT7 - IT6 ；
3）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3〜0.8卩
4）能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏斜等形状位置误
差；五、拉孔工艺特点
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Ra1.6mn v 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。
六、内圆磨削
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Ra0.8mn〜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。
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。
七、总结
（一）小批量加工
1. 钻IT13 〜IT11 Ra 25
2. 钻—铰IT9 Ra 6.3 〜
3.2
3. 钻—粗铰—精铰IT8 〜IT7 Ra 3.2 〜1.6
4. 钻—扩IT11 Ra 25 〜12.5
5. 钻—扩—铰IT9 〜IT7 Ra
6.3 〜3.2
6. 钻—扩—粗铰—精铰IT7 Ra 3.2 〜1.6
7. 钻—扩—机铰—手铰IT7 〜IT6 Ra 0.8 〜0.2
8. 钻—扩—拉IT9 〜IT7 Ra 3.2 〜0.2
（二）大批大量生产
9. 粗镗（或扩孔）IT13 〜IT11Ra 25 〜12.5
10. 粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）IT9 〜IT8 Ra 6.3 〜
3.2
11. 粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰）IT8〜IT7Ra
3.2 〜1.6
12. 粗镗—半精镗—精镗—浮动镗刀精镗IT7 〜IT6 Ra
1.6 〜0.8
13. 粗镗—半精镗—精镗—浮动镗刀精镗—挤压IT7 〜IT6 Ra 1.6 〜0.4
14. 粗镗—半精镗—磨孔IT8〜IT7 Ra 1.6 〜0.4
15. 粗镗—半精镗—粗磨—精磨IT7〜IT6 Ra 0.4
16. 粗镗—半精镗—精镗—金刚镗IT7 〜IT6 Ra 0.8
17. 钻—扩—粗铰—精铰—珩磨IT7 〜IT6 Ra 0.4
18. 钻—扩—拉—珩磨IT7 〜IT6 Ra 0.4 〜0.05
19. 粗镗—半精镗—精镗—珩磨
20. 钻—扩—粗铰—精铰—研磨
21. 钻—扩—拉—研磨IT6 以上Ra 0.2 〜0.012
22. 粗镗—半精镗—精镗—研磨0.2
〜0.1 0.05
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