孔加工技术
孔加工的技术要点和难点

孔加工的技术要点和难点孔加工是机械加工中常见的一种工艺,广泛应用于各个行业中。
它通过使用钻头、铣刀、镗刀等工具,在工件上加工出各种形状的孔。
孔加工是制造过程中不可或缺的一环,但同时也具有一定的技术要点和难点。
首先,孔加工的技术要点之一是选择合适的工具。
不同的孔加工方式需要使用不同的工具。
例如,钻孔需要使用钻头,镗孔需要使用镗刀,铣孔需要使用铣刀等。
在选择工具时,需要考虑孔的直径、深度,材料的硬度以及加工的效率等因素。
选择合适的工具能够提高加工质量和效率。
其次,孔加工的技术要点之二是合理的加工参数。
加工参数包括进给速度、切削速度、切削深度等。
合理的加工参数能够保证孔的尺寸精度和表面质量。
如果加工参数选择不当,可能会导致孔的尺寸偏差过大、表面粗糙度较高等问题。
此外,孔加工的技术要点之三是正确的加工顺序。
加工顺序是指按照一定的顺序进行孔的加工。
通常情况下,先进行粗加工,再进行精加工。
粗加工主要是为了去除多余的材料,精加工主要是为了控制孔的尺寸和形状。
正确的加工顺序能够保证加工效率和质量。
此外,孔加工还存在一些难点。
首先,孔加工容易出现切削振动。
切削振动会导致孔的表面质量下降,甚至会影响加工质量和工具寿命。
为了减少切削振动,可以采取增加刚度、减小进给量、选择合适的切削速度等措施。
其次,孔加工还容易出现切屑的堵塞。
切屑的堵塞会导致工具磨损加快,甚至会导致工具断裂。
为了避免切屑的堵塞,可以采取增加切削液的冷却和润滑效果、增加切削速度等措施。
此外,孔加工还容易出现孔的偏斜和偏心等问题。
孔的偏斜和偏心会导致孔的形状不准确,影响加工质量。
为了避免孔的偏斜和偏心,可以采取增加刚度、减小进给量、增加切削液压力等措施。
综上所述,孔加工是一项重要的机械加工工艺,但同时也具有一定的技术要点和难点。
选择合适的工具、合理的加工参数,以及正确的加工顺序是孔加工的技术要点。
而切削振动、切屑堵塞、孔的偏斜和偏心等问题则是孔加工的难点。
孔加工技术

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
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。
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。
进给手柄 皮带塔轮
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、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。
2、麻花钻Drilling operation and twist drill
2、麻花钻 twist drill :直柄麻花钻(φ0.5~φ20)、 锥柄麻花钻(φ8~φ80) 麻花钻的几何角度主要有螺旋角、顶角、前角、后角和横 刃斜角。 : 前角γ0为正交平面内前刀面与基面的夹角,由于钻头的 前刀面为螺旋面,故越靠近中心,前角越小,横刃为负前 角。 侧后角α为轴向圆柱剖面内后刀面与切削平面的夹角 。 故越靠近中心,后角越大。 顶角2φ两主切削刃在中心截面上投影的夹角。标准钻头 顶角为118°。 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
孔加工工艺技术

孔加工工艺技术孔加工技术是制造业中常用的一种加工工艺,主要用于在各种材料中加工孔洞,以实现不同的设计要求。
孔加工工艺技术的发展推动了制造业的进步和产品质量的提高。
孔加工工艺技术可以分为多种类型,根据不同的加工要求和材料特性选择不同的孔加工方法。
常见的孔加工方法包括钻孔、铰孔、镗孔和螺纹攻丝等。
钻孔是最常用的孔加工方法之一,通过转动钻具在工件上形成孔洞。
钻孔可以分为手工钻孔和机床钻孔两种形式。
手工钻孔适用于少量、简单的孔加工,而机床钻孔适用于大批量、高精度的孔加工。
铰孔是一种常用的孔加工方法,主要用于加工内螺纹孔。
铰孔通常通过铰刀的旋转和沿轴线移动来实现。
铰孔的加工精度高,但加工速度相对较慢。
镗孔是一种通过在工件中旋转镗刀来加工孔洞的方法。
镗孔可以实现较高的加工精度和表面光洁度,适用于加工大直径的孔洞。
螺纹攻丝是一种在孔洞中形成螺纹的加工方法。
螺纹攻丝通常使用攻丝刀具来实现,可以加工不同规格和类型的螺纹孔。
孔加工工艺技术在制造业中有着广泛的应用。
在汽车制造中,孔加工技术用于制造汽车零部件的孔洞,如发动机缸体和汽车框架的孔洞加工。
在航空航天工业中,孔加工技术用于加工航空发动机的进气道和排气道的孔洞。
在电子器件制造中,孔加工技术用于加工电路板上的孔洞。
随着科技的进步和对产品质量要求的不断提高,孔加工工艺技术也在不断发展和创新。
近年来,随着数控技术的应用,孔加工工艺技术实现了自动化和高效率的加工。
数控孔加工设备可以实现多种孔加工方法的自动切换和程序控制,提高了加工精度和生产效率。
除了发展数控技术,孔加工工艺技术还面临着一些挑战和问题。
如何提高加工精度和表面光洁度,如何降低工具磨损和延长使用寿命等都是孔加工技术需要解决的问题。
总之,孔加工工艺技术在制造业中起着重要的作用,不断创新和发展推动了制造业的进步和产品质量的提高。
随着科技的不断发展,孔加工工艺技术将继续向着更高精度、更高效率的方向发展。
孔加工方法有哪些

孔加工方法有哪些孔加工是制造业中常见的加工工艺之一,它在各种机械零部件的制造中起着至关重要的作用。
孔加工的质量和效率直接影响着整个产品的性能和生产效率。
那么,孔加工方法有哪些呢?接下来我们将一一介绍。
首先,最常见的孔加工方法之一是钻削。
钻削是利用钻头在工件上旋转并向下推进的方式来形成孔洞的加工方法。
它可以分为手动钻削和机械钻削两种方式。
手动钻削一般用于小批量生产或修补加工,而机械钻削则适用于大批量生产,具有高效率和一致性的优点。
其次,还有铰削这种孔加工方法。
铰削是利用铰刀在工件上旋转并向下推进的方式来形成孔洞的加工方法。
它一般适用于孔的加工深度较大的情况,能够快速、高效地完成孔的加工。
除了钻削和铰削,还有镗削这种孔加工方法。
镗削是利用镗刀在工件上旋转并在径向移动的方式来形成孔洞的加工方法。
它适用于孔的精度要求较高的情况,能够获得较高的加工精度和表面质量。
此外,还有冲剪这种孔加工方法。
冲剪是利用冲头在工件上冲击的方式来形成孔洞的加工方法。
它适用于对工件表面要求较高的情况,能够快速、高效地完成孔的加工。
最后,还有激光加工这种孔加工方法。
激光加工是利用激光束对工件进行照射的方式来形成孔洞的加工方法。
它适用于对孔的形状和尺寸要求较为复杂的情况,能够实现非常精细的加工。
综上所述,孔加工方法有很多种,每种方法都有其适用的场合和优势。
在实际生产中,我们需要根据工件的具体要求和加工条件来选择合适的孔加工方法,以确保产品质量和生产效率。
希望本文所介绍的内容能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。
机械加工深孔加工技术

机械加工深孔加工技术汇报人:2024-01-02•深孔加工技术概述•深孔加工的工艺流程•深孔加工的刀具与设备目录•深孔加工的质量控制•深孔加工的难点与解决方案•深孔加工的应用实例01深孔加工技术概述深孔加工技术是指对深度大于孔径的孔进行加工的技术。
定义深孔加工具有加工难度大、技术要求高、需要特殊的加工设备和工艺方法等特点。
特点定义与特点深孔加工在许多领域中都有广泛应用,如航空航天、能源、化工等,是满足产品性能要求的重要手段。
满足产品性能要求采用深孔加工技术可以大大提高生产效率,减少加工时间和成本。
提高生产效率深孔加工技术的精度和表面质量要求高,能够保证产品的质量和可靠性。
保证产品质量深孔加工的重要性深孔加工技术起源于20世纪初,随着工业的发展和技术的不断进步,深孔加工技术也在不断改进和完善。
现代深孔加工技术正朝着高精度、高效率、自动化和智能化的方向发展,未来将会有更多的新材料、新工艺和新设备出现。
深孔加工技术的历史与发展发展趋势历史回顾02深孔加工的工艺流程1 2 3钻孔是深孔加工的起始阶段,主要使用钻头在工件上打孔。
钻孔时需要控制切削速度和进给量,以获得良好的切削效果和孔径精度。
钻孔过程中需要使用冷却液来降低切削温度和润滑钻头。
扩孔是对已钻孔进行扩大直径的加工,以修正孔径偏差或得到所需直径。
扩孔可以使用多种刀具,如扩孔钻、锪钻和车刀等,根据需要选择合适的刀具。
扩孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔径精度和表面质量。
01铰孔是对已钻孔进行精加工,以提高孔径精度和表面质量。
02铰孔使用的刀具有多种,如机铰刀、手铰刀和锥铰刀等,根据需要选择合适的刀具。
03铰孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔径精度和表面质量。
镗孔可以使用多种刀具,如镗杆、车刀和铣刀等,根据需要选择合适的刀具。
镗孔过程中需要控制切削速度和进给量,以确保孔的形状精度和表面质量。
镗孔是对已钻孔进行进一步加工,以修正孔的轴线偏差和提高孔的形状精度。
细孔精密加工技术

细孔精密加工技术引言细孔精密加工技术是一种用于制造微小孔洞的高精度加工方法。
在许多行业中,如电子、光学、医疗和航空航天等领域,微小孔洞的制造对于产品性能和功能至关重要。
细孔精密加工技术的发展为这些行业提供了更高的生产效率和质量控制,因此在实际应用中得到了广泛应用。
细孔精密加工技术的原理细孔精密加工技术主要包括激光加工、电火花加工和电子束加工等方法。
1. 激光加工:激光加工是通过激光束的高能浓缩来进行加工的方法。
通过控制激光束的焦点和功率,可以在材料表面或内部产生微小孔洞。
这种方法具有非常高的精度和速度,适用于各种材料的加工。
2. 电火花加工:电火花加工是一种利用电热融化材料并通过电火花放电形成孔洞的加工技术。
通过控制电火花的强度和持续时间,可以实现精确的孔洞加工。
这种方法适用于导电材料和非导电材料的加工。
3. 电子束加工:电子束加工是一种利用高速电子束的能量来加工材料的方法。
通过控制电子束的位置和能量,可以在材料表面形成微小孔洞。
这种方法具有非常高的精度和无热影响区域,适用于高硬度和高熔点材料的加工。
细孔精密加工技术的应用细孔精密加工技术在许多行业中都有广泛的应用。
1. 电子行业:细孔精密加工技术在电子行业中用于制造微型零件和半导体器件。
例如,在集成电路的制造过程中,需要对硅片进行微小孔洞的制造,以实现电子元件的连接和通路。
2. 光学行业:细孔精密加工技术在光学行业中用于制造微型透镜和光纤。
透镜的微孔制造可以实现对光束的控制和聚焦,而光纤的微孔则可以实现光信号的传输和调制。
3. 医疗行业:细孔精密加工技术在医疗行业中用于制造医疗器械和植入物。
例如,在人工心脏的制造过程中,需要对心脏泵的外壳进行微小孔洞的制造,以实现血液的循环和氧合。
4. 航空航天行业:细孔精密加工技术在航空航天行业中用于制造航空发动机和火箭发动机的喷嘴。
喷嘴的微孔制造可以实现燃料的喷射和推力的调节,从而实现飞行器的控制和动力。
总结细孔精密加工技术是一种用于制造微小孔洞的高精度加工方法,具有广泛的应用前景。
机械加工深孔加工技术
02
深孔加工技术分类
枪钻技术
01
02
03
原理
枪钻是利用后角刀刃和切 削部分同时进行切削,实 现钻孔的加工。
特点பைடு நூலகம்
枪钻的刚性和导向性较好 ,可以加工小直径、深孔 和精密孔。
应用
广泛应用于汽车、航空航 天、机床等领域。
BTA深孔钻技术
原理
BTA深孔钻是利用切削液 通过钻头内部通道从钻头 喷出,将切屑从钻头外部 排出,实现深孔加工。
排屑问题
总结词
深孔加工中的排屑问题通常是由于切削过程中产生的切屑堆积、堵塞或排出不畅所引起的。
详细描述
为了解决排屑问题,可以采取多种措施,如优化刀具形状和切削参数、选择合适的冷却液和润滑剂、 使用振动器或超声波装置等。此外,还可以通过改变加工方式或使用专门的排屑装置来避免切屑堵塞 或排出不畅的问题。
加工要求
高精度、高强度、高耐热性
加工过程
应用效果
使用深孔钻进行粗加工和精加工,保证孔 的直径、圆度和表面粗糙度符合要求,并 进行热处理提高零件强度和耐热性
提高发动机性能和安全性,降低维护成本
案例三:某医疗器械零件深孔加工
零件名称
医疗器械微针头
加工要求
高精度、高表面质量、高一致性,微米级 尺寸
加工过程
应用
广泛应用于机械、航空航天等领域 。
挤压钻技术
原理
挤压钻是利用钻头挤压孔壁,使 材料发生塑性变形,实现深孔加
工。
特点
挤压钻具有加工硬化层浅、工件 表面质量好等优点,但需要较大
压力和较强的刚性支撑。
应用
广泛应用于机械、航空航天等领 域。
03
深孔加工机床与工具
打孔加工中的加工效率提升技术
打孔加工中的加工效率提升技术现代工业生产中,加工效率的高低直接关系着企业的生产成本和生产效率。
而在金属材料加工中,打孔加工是一项重要而常见的生产工序。
因此,如何提高打孔加工的加工效率,不仅是生产过程中的重要问题,也是企业生产成本控制的重要环节。
本文将从磨具的选择、刀具的优化、工艺参数的控制以及创新研发等多个方面探讨打孔加工中的加工效率提升技术。
一. 磨具的选择磨具是打孔加工中不可或缺的一个工具,它的选择不仅影响着加工精度和加工质量,同时也直接关系着加工效率的提升。
因此,选用优质的磨具,对于打孔加工的加工效率提升来说至关重要。
1. 优质磨具的选择在选用磨具时,应优先选择高品质、高强度的磨具,以确保其能够承受高强度的工作负荷,提高其使用寿命。
同时,应考虑磨具的尺寸、气孔大小和数量等因素,以与工件的大小和形状匹配,减少加工中的过剩材料。
2. 磨孔策略在磨具的使用过程中,应根据加工对象的特点选用不同的磨孔策略。
例如,对于表面硬度较高的工件,优先选用取心孔位,以减少工具断裂的可能。
而对于内部复杂几何形状的工件,需要选择具有强韧性和可曲性的磨具,以满足加工要求。
二. 刀具的优化刀具是打孔加工的重要工具之一,其表面的耐磨性和强度直接影响着加工效率和质量。
因此,优化刀具的使用效能,可以显著提高打孔加工的加工效率和质量。
1. 刀材的选择在选择刀材时,应优先考虑其耐磨性和强度,选择较硬的刀材,以提高刀具的使用寿命。
例如,喷丸硬化的钨钢、石墨碳化物涂覆的钨钢和刚石涂覆的钨钢等,都是较为常见的刀材。
2. 刀具的修整在使用刀具时,由于长时间的使用和磨损,刀具表面可能会产生微观毛刺和磨损,导致刀具的切削效果下降。
因此,需要对刀具进行修整,以保证刀具表面的平整度和刃口的尖锐度,提高切削效果。
三. 工艺参数的控制在打孔加工的过程中,处于不同加工阶段的工艺参数控制也对加工效率产生着重要影响。
1. 喷淋冷却液喷淋冷却液可以有效地减少加工过程中产生的热量,降低孔壁表面的摩擦系数,从而减轻切削力,提高切削质量和加工效率。
打孔加工中的滚孔技术
打孔加工中的滚孔技术打孔加工是现代工业生产的一项基础技术,广泛应用于制造机械、航空装备、汽车零部件等领域。
与传统的钻孔、铰孔技术相比,滚孔技术具有更高的加工精度和更广泛的适用范围。
本文将介绍滚孔技术在打孔加工中的应用及其优势。
一、滚孔技术的原理与特点滚孔是一种加工工艺,其原理是利用滚动工作轮的周向移动,滚动在工件中心线上挤压材料,使工件孔壁发生塑性变形,最终形成所需的孔径和形状。
与钻孔和铰孔等传统工艺相比,滚孔具有以下优势:1、高精度:由于滚孔采用挤压而非切削加工,因此可以获得更高的加工精度和更好的表面光洁度。
特别是在加工薄壁及精密零件时更为明显。
2、高效率:在滚孔加工过程中,工作轮自动顺应工件表面形状滚动,并利用工件本身的回弹作用将孔径恢复到设计尺寸。
因此,可以大幅提高加工速度和效率,缩短生产周期。
3、节约成本:从长远角度看,采用滚孔技术可以降低设备和材料消耗,同时减少废品率和后续加工成本。
二、滚孔技术在打孔加工中的应用在机械加工领域中,滚孔技术被广泛应用于打孔加工。
具体包括以下几个方面:1、汽缸孔加工:汽缸是内燃机的重要部件,汽缸孔和活塞配合的精度直接影响到内燃机的性能和寿命。
通过采用滚孔技术,可以获得高精度、高表面质量的汽缸孔,提高内燃机的工作效率和可靠性。
2、发动机气门孔加工:气门是发动机燃烧室的控制门,气门孔的精度和表面质量对发动机的动力性和经济性影响巨大。
采用滚孔技术可以确保气门孔精度,提高发动机的动力性和经济性。
3、齿轮箱孔加工:齿轮箱是重要的传动装置,其孔的精度和表面质量直接影响到整个转动系统的性能。
采用滚孔技术可以确保齿轮箱孔的形状精度和表面质量,提高传动效率和稳定性。
4、轴承座孔加工:轴承座是连接轴承和机体的部件,轴承座孔的精度和表面质量对轴承的寿命和性能影响巨大。
采用滚孔技术可以确保轴承座孔的形状精度和表面质量,提高轴承寿命和运行性能。
三、滚孔技术的改进和发展滚孔技术已经应用多年,并取得显著的效果。
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。
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第三节孔加工与外圆表面加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。
这是因为:(1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;(2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;(3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔1.钻孔钻孔是在实心材料上加工孔的第一个工序,钻孔直径一般小于。
钻孔加工有两种方式(图图3-27 两种钻孔方式a)钻头旋转b)工件旋转如在车床上钻孔。
上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的。
在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等。
其中最常用的是麻花钻,其直径规格为。
标准麻花钻的结构如图3-28所示,其柄部是钻头的夹持部分,并用图3-28 标准麻花钻的结构a)锥柄b)直柄来传递扭矩;钻头柄部有直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。
颈部供制造时磨削柄部退砂轮用,也是钻头打标记的地方,为制造方便直柄麻花钻一般不设颈部。
工作部分包括切削部分和导向部分,切削部分担负着主要切削工作,钻头有两条主切削刃,两条副切削刃和一条横刃,如图3-29所示;螺旋槽表面为钻头的前刀面,切削图3-29 麻花钻的切削部分削刃可视为一正一反安装的两把外圆车刀。
如图中虚线所示。
导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带,螺旋槽用来形成切削刃和前角,并起排屑和输送冷却液作用;刃带起导向和修光孔壁的作用;刃带有很小的倒锥,由切削部分向柄部每长度上直径减小,以减小钻头与孔壁的摩擦。
麻花钻的主要几何角度有顶角、前角、后角、横刃斜角和螺旋角,如图3-30所示。
顶角是两条主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角,加工钢料和图3-30 标准麻花钻的几何角度铸铁的钻头顶角取为118°±2°。
前角是在剖面(正交剖面P o)内测量的,由于前刀面是螺旋面,因此沿主切削刃上任一点的前角大小是变化的(由+30°到-30°),越靠近钻心,前角越小。
为测量方便,钻头后角规定为在轴向剖面内测量的,主切削刃上各点的后角也是变化的,由钻头外缘向钻心后角逐渐增大。
横刃斜角是在端面投影中横刃与主切削刃之间的夹角,它是刃磨后角时形成的,一般为50°~55°。
后角越大,越小,横刃越长,钻削时轴向力越大。
螺旋角是钻头刃带棱边螺旋线展开成直线后与钻头轴线的夹角,越大,钻削越容易,但过大,会削弱切削刃的强度,使散热条件变差。
标准麻花钻的螺旋角一般取为25°~32°。
由于构造上的限制,钻头的弯曲刚度和扭转刚度均较低,加之定心性不好,钻孔加工的精度较低,一般只能达到IT13~IT11;表面粗糙度也较差,R a一般为50~12.5μm;但钻孔的金属切除率大、切削效率高。
钻孔主要用于加工质量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺纹底孔、油孔等。
对于加工精度和表面质量要求较高的孔,则应在后续加工中通过扩孔、铰孔、镗孔或磨孔来达到。
2.扩孔扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工(图3-31),以扩大孔径并提高孔的加工质量,扩孔加工既可以作为精加工孔前的预加工,也可以作为要求不高的孔的最终加工。
扩孔钻与麻图3-31 扩孔图3-32 扩孔钻(2)扩孔钻没有横刃、切削条件好;(3)加工余量较小,容屑槽可以做得浅些,钻芯可以做得粗些,刀体强度和刚性较好。
扩孔加工的精度一般为IT11~IT10级,表面粗糙度R a为12.5~6.3。
扩孔常用于直径小于孔的加工。
在钻直径较大的孔时(≥),常先用小钻头(直径为孔径的0.5~0.7倍)预钻孔,然后再用相应尺寸的扩孔钻扩孔,这样可以提高孔的加工质量和生产效率。
扩孔除了可以加工圆柱孔之外,还可以用各种特殊形状的扩孔钻(亦称锪钻)来加工各种沉头座孔和锪平端面,如图3-33所示。
锪钻的前端常带有导向柱,用已加工孔导向。
图3-33 锪钻二、铰孔铰孔是孔的精加工方法之一,在生产中应用很广。
对于较小的孔,相对于内圆磨削及精镗而言,铰孔是一种较为经济实用的加工方法。
1.铰刀铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。
手用铰刀柄部为直柄,工作部分较长,导向作用较好。
手用铰刀又分为整体式(图3-34a)和外径可调整式(图3-34b)两种。
机用铰刀可分为带柄的(图3-34c,为直柄,为锥柄)和套式的(图3-34d)。
铰刀不仅可加工圆形孔,也可用锥度铰刀加工锥孔(图3-34e)。
图3-34 铰刀铰刀由工作部分、颈部及柄部组成。
工作部分又分为切削部分与校准(修光)部分,如图3-35所示。
图3-35 铰刀的结构铰刀切削部分的主偏角对孔的加工精度、表面粗糙度和铰削时轴向力的大小影响很大。
值过大,切削部分短,铰刀的定心精度低,还会增大轴向力;值过小,切削宽度增宽,不利于排屑;手用铰刀值一般取为0.5°~1.5°,机用铰刀值取为5°~15°。
校准部分起校准孔径、修光孔壁及导向作用,增加校准部分长度,可提高铰削时的导向作用,但这会使摩擦增大,排屑困难。
对于手用铰刀,为增加导向作用,校准部分应做得长些;对于机用铰刀,为减少摩擦,校准部分应做得短些。
校准部分包括圆柱部分和倒锥部分,被加工孔的加工精度和表面粗糙度取决于圆柱部分的尺寸精度和形位精度等;倒锥部分的作用是减少铰刀与孔壁的摩擦。
2.铰孔的工艺特点及应用铰孔余量对铰孔质量的影响很大,余量太大,铰刀的负荷大,切削刃很快被磨钝,不易获得光洁的加工表面,尺寸公差也不易保证;余量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,自然也就没有改善孔加工质量的作用。
一般粗铰余量取为0.35~0.15mm,精铰取为。
铰孔通常采用较低的切削速度(高速钢铰刀加工钢和铸铁时,<)以避免产生积屑瘤。
进给量的取值与被加工孔径有关,孔径越大,进给量取值越大,高速钢铰刀加工钢和铸铁时进给量常取为。
铰孔时必须用适当的切削液进行冷却、润滑和清洗,以防止产生积屑瘤并减少切屑在铰刀和孔壁上的粘附。
与磨孔和镗孔相比,铰孔生产率高,容易保证孔的精度;但铰孔不能校正孔轴线的位置误差,孔的位置精度应由前工序保证。
铰孔不宜加工阶梯孔和盲孔。
铰孔尺寸精度一般为IT9~IT7级,表面粗糙度R a一般为3.2~0.8。
对于中等尺寸,精度要求较高的孔(例如IT7级精度孔),钻—扩—铰工艺是生产中常用的典型加工方案。
三、镗孔镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩大的一种加工方法,镗孔工作既可以在镗床上进行,也可以在车床上进行。
1. 镗孔方式镗孔有三种不同的加工方式。
(1)工件旋转,刀具作进给运动在车床上镗孔大都属于这类镗孔方式(图3-36)。
它图3-36 工件旋转、刀具进给的镗孔方式的工艺特点是:加工后孔的轴心线与工件的回转轴线一致,孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度,孔的轴向几何形状误差主要取决于刀具进给方向相对于工件回转轴线的位置精度。
这种镗孔方式适于加工与外圆表面有同轴度要求的孔。
(2) 刀具旋转,工件作进给运动图3-37a所示为在镗床上镗孔的情况,镗床主轴带动镗刀旋转,图3-37 刀具旋转、工件进给的镗孔方式1—镗杆2—镗刀3—工件4—工作台5—主轴6—拖板7—镗模形对孔的轴向形状精度无影响。
但工作台进给方向的偏斜会使孔中心线产生位置误差。
镗深孔或离主轴端面较远孔时,为提高镗杆刚度和镗孔质量。
镗杆由主轴前端锥孔和镗床后立柱上的尾座孔支承。
图3-37b为用专用镗模镗孔的情形,镗杆与机床主轴采用浮动联接,镗杆支承在镗模的两个导向套中,刚性较好。
当工件随同镗模一起向右进给时,镗刀离左支承套的距离由变为;如果用普通镗刀来镗孔,则镗杆的变形会使工件孔产生纵向形状误差;若改用双刃浮动镗刀(参见图3-40)镗孔,因两切削刃的背向力可以相互抵消,可以避免产生上述纵向形状误差。
在这种镗孔方式中,进给方向相对主轴轴线的平行度误差对所加工孔的位置精度无影响,此项精度由镗模精度直接保证。
图3-38 刀具既回转又进给的镗孔方式1—镗杆2—镗刀3—工件4—工作台5—主轴变化的,镗杆的受力变形也是变化的,镗出来的孔必然会产生形状误差,靠近主轴箱处的孔径大,远离主轴箱处的孔径小,形成锥孔。
此外,镗杆悬伸长度增大,主轴因自重引起的弯曲变形也增大,孔轴线将产生相应的弯曲。
这种镗孔方式只适于加工较短的孔。
2. 高速细镗(金刚镗)与一般镗孔相比,高速细镗的特点是背吃刀量小,进给量小,切削速度高,它可以获得很高的加工精度(IT7~IT6)和很光洁的表面(R a为0.4~0.05)。
由于高速细镗最初是用金刚石镗刀加工,故又称金刚镗;现在普遍采用硬质合金、CBN和人造金刚石刀具进行高速细镗。
高速细镗最初用于加工有色金属工件,现在也广泛用于加工铸铁件和钢件。
高速细镗常用的切削用量为:背吃刀量预镗为,终镗为;进给量为;切削速度加工铸铁时为,加工钢时为,加工有色金属时为。
为了保证高速细镗能达到较高的加工精度和表面质量,所用机床(金刚镗床)须具有较高的几何精度和刚度,机床主轴支承常用精密的角接触球轴承或静压滑动轴承,高速旋转零件须经精确平衡。
此外,进给机构的运动必须十分平稳,保证工作台能做平稳低速进给运动。
高速细镗的加工质量好,生产效率高,在大批大量生产中它被广泛用于精密孔的最终加工。
3. 镗刀按不同结构,镗刀可分为单刃镗刀和双刃镗刀。
单刃镗刀(图3-39)的结构与车图3-39 单刃镗刀a—通孔单刃镗刀b—盲孔单刃镗刀刀类似,只有一个主切削刃。
用单刃镗刀镗孔时,孔的尺寸是由操作者调整镗刀头位置保证的。
双刃镗刀有两个对称的切削刃,相当于两把对称安装的车刀同时参加切削;孔的尺寸精度靠镗刀本身的尺寸保证。
图3-40所示的浮动镗刀是双刃镗刀的一种,镗刀片插在镗杆的槽中,图3-40 浮动镗刀依靠作用在两个切削刃上的背向力自动平衡其位置,可消除因镗刀安装误差或镗杆偏摆引起的误差;但它与铰孔相似,只能保证尺寸精度,不能校正铰孔前孔轴线的位置误差。
4. 镗孔的工艺特点及应用范围镗孔和钻—扩—铰工艺相比,孔径尺寸不受刀具尺寸的限制,且镗孔具有较强的误差修正能力,可通过多次走刀来修正原孔轴线偏斜误差,而且能使所镗孔与定位表面保持较高的位置精度。
镗孔和车外圆相比,由于刀杆系统的刚性差、变形大,散热排屑条件不好,工件和刀具的热变形比较大;因此,镗孔的加工质量和生产效率都不如车外圆高。
综上分析可知,镗孔工艺范围广,可加工各种不同尺寸和不同精度等级的孔,对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工方法。