实例分析二、钻床[1]
中职金属切削加工基础教案：钻床及常见孔加工(全3课时)
中等专业学校2023-2024-1教案教学内容1、台式钻床台式钻床简称台钻(图2-4-2)，是一种小型机床，安放在钳工台上使用，多为手动进钻，其钻孔直径一般在12~15 mm。
台式钻床主要用于加工小型工件上的各种孔钳工中用得最多。
2、立式钻床立式钻床简称立钻(图2-4- 3)，是万能性通用机床，一般用来钻中小型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示。
常用的立式钻床有25 mm、35 mm、40 mm、50 mm等几种。
立式钻床工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，可用于钻孔、扩孔、铰孔、划端面、钻沉座孔(锪)、攻螺纹等作业，借助于夹具也可以进行镗孔。
教学内容3、摇臂钻床摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂(图2-4- 4)。
主轴箱可在摇臂上做橫向移动，并可随摇臂沿立柱上下做调整运动，因此，操作时能很方便地调整到需钻削的孔的中心，而工件无须移动。
在各类具备钻孔功能的机床中，摇臂钻床由于操作方便、灵活，适用范围广，具有典型性。
特别适用于单件或批量生产带有多孔大型零件的孔加工。
(二)钻床的型号表达(1) Z5135型立式钻床，其型号含义如图2-4-5所示。
教学内容(2) Z3050型摇臂式钻床，其型号含义如图2-4- 6所示。
板书设计钻床及常见孔加工一、钻床二、钻床的型号表达三、总结1.台式钻床四、巩固2.立式钻床五、作业3.摇臂钻床教后札记中等专业学校2023-2024-1教案教学内容麻花钻通常直径范围为0.25~80mm。
麻花钻的工作部分有两条螺旋形的沟槽。
1.麻花钻的结构麻花钻由工作部分、柄部和颈部组成。
如图2-4- 7所示。
(1)工作部分麻花钻的工作部分分为：切削部分、导向部分。
①切削部分麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃。
麻花钻的钻心直径为(0.125~0. 15)D(D为钻头直径)。
两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为顶角(2p)，如图2-4- 8所示。
标准麻花钻的顶角2φ= 118°。
典型机床工作运动分析
典型机床工作运动分析机床是制造业的重要组成部分。
在制造业中，机床的使用是必不可少的。
机床是用来制造各种形状的零部件和机械装置的重要设备。
机床通过各种工作运动实现对工件的加工。
典型机床工作运动分析可以帮助人们更好地理解机床工作原理。
一、钻床钻床是一种用来钻孔的机床。
它的主要工作运动是转动和进给。
钻床利用旋转的钻头进行钻孔，并通过进给机构在垂直于工件面的方向移动工作台来调整钻孔深度和位置。
利用主轴的转速和工作台的进给速度来调整加工速度。
二、铣床铣床是一种重要的加工中心，用于生产各种形状的工件，切削工具旋转固定，工作台在三个方向上运动，可以钻、倒角、绞切做各种类型的切削。
铣床的主要工作运动包括旋转和进给。
刀具旋转以达到加工工件的目的。
工作台进给机构控制工作进给的速度和位置来实现对工件的加工。
三、车床车床是用来生产圆柱和圆锥形工件的机床。
车床的主要工作运动包括旋转和进给。
车床利用主轴旋转工件，然后通过进给机构在工件的轴向或径向方向进行移动，完成对工件的加工。
通过调整主轴的旋转速度和进给机构的速度来控制加工速度。
四、磨床磨床是一种用于进行高精度加工的机床。
磨床的主要工作运动包括旋转和进给。
磨床通过将研磨石附着在研磨轮上，使其旋转来磨削工件表面。
同时，进给机构可以通过不同的方向进行控制，可以实现对工件表面不同方向的加工。
通过调整旋转速度和进给速度来控制加工速度。
五、锻压机锻压机是一种用于进行塑性加工和冷锻加工的机床。
锻压机的主要工作运动包括上下滑块的运动和工作台的移动。
锻压机通过将工件放置在工作台上，利用上下滑块来对工件进行加工。
通过调整上下滑块的速度和工作面积来控制加工速度。
六、剪床剪床是用来切割工件的机床。
剪床的主要工作运动包括剪切和下压两个运动形式。
剪床通过放置工件在下压平台上，然后实现剪切机构的运动来对工件进行切割。
通过调整剪切机构的速度和工作面积来控制加工速度。
七、冲床冲床是一种用于进行冲压加工的机床。
钻床使用总结
钻床使用总结引言钻床是一种主要用于钻孔的工具，在各种加工领域中广泛应用。
它具有稳定性高、操作简单等优点，被许多企业和个人所青睐。
本文将对钻床的使用进行总结，通过探讨钻床的结构和操作技巧，以及一些常见问题的解决方法，旨在提供给读者一些有用的建议和参考。
一、钻床的结构与工作原理钻床的基本结构包括床身、主轴箱、工作台、进给机构和操作系统等部分。
床身是整个钻床的基础，承受着钻孔过程中的各种力和转矩。
主轴箱则是驱动钻头旋转的重要部分。
工作台上有工件夹持装置，用于固定待加工的工件。
进给机构则负责控制工件相对于钻头的进给速度。
钻床的工作原理相对简单。
当钻床开始工作时，主轴箱带动钻头旋转。
操作人员将工件夹持在工作台上，通过盘旋装置和进给机构调整工件的位置和进给速度。
随着钻头的旋转，切削液不断冷却刀具并冲洗切屑，确保工件的质量和钻孔的效果。
二、钻床的使用技巧1. 选用合适的钻头钻床的钻头种类繁多，不同的工件需要选择不同的钻头。
一般来说，硬度较高的工件需要选择高速钢钻头或硬质合金钻头，而对于较软的工件则可以选择普通高速钢钻头。
此外，还需注意钻头的直径和长度，以确保能够满足加工要求。
2. 确保工件夹持牢固稳定在使用钻床进行工作时，需要保证工件夹持装置夹持工件牢固稳定，以防止在钻孔过程中工件发生位移或者晃动。
可以使用适当的夹具和夹具块来增加夹持力，并确保工件与夹具表面接触紧密。
3. 控制进给速度和切削液的使用钻孔时的进给速度需要根据工件的材料和直径来确定，一般情况下可以进行试钻来确定合适的进给速度。
进给速度过快会导致切削过度而产生毛刺，进给速度过慢则会影响工作效率。
此外，切削液的使用也很重要，可以有效延长钻头的使用寿命，并提高钻孔质量。
4. 定期检查和维护钻床作为一种常用的加工设备，需要经常进行检查和维护，以确保其正常运行和延长使用寿命。
定期检查各个部件的磨损情况，及时更换损坏的零件，并进行润滑和清洁工作。
三、常见问题及解决方法1. 钻孔产生毛刺如果钻孔产生毛刺，可能是因为进给速度过快或切削液不足。
机械制造技术第7章 钻床和钻削加工
图7.4
立式钻床
3．摇臂钻床
摇臂钻床的外形如图7.5所示。 它适用于较大工件及多孔工件钻削加 工。
图7.5
摇臂钻床
4．手电钻
手电钻多用来钻12以下的孔，常用于 不便使用钻床钻孔的情况下。 两种常用手电钻的外形如图7.6所示。
图7.6
手电钻
7.1.2 钻削工具
1．麻花钻
（1）型式和组成部分
（4）麻花钻的修磨
对麻花钻进行修磨的原因有两个方面： 一方面是标准麻花钻在结构上存在一些缺 点，另一方面是工件材料性质的变化要求 钻头的几何角度也有所变化。
2．群钻
群钻是我国广大钻工经过近二十年的 摸索，创造出来的一整套能适应加工各种 材料的先进钻头。 它比标准麻花钻效率高，寿命长，加 工质量好。 现以用于钻削各种钢材的群钻基本钻 型，如图7.14所示。
麻花钻头是钻孔的主要刀具，因为工 作部分外形象根“麻花”，所以俗称麻花 钻。 麻花钻用高速钢制成，工作部分经热 处理淬硬至HRC62～HRC65。
标准麻花钻有锥柄（直径大于13mm的 钻头）和柱柄（直径在13mm以下的钻头） 两种，如图7.7所示。
图7.7
麻花钻头组成
图7.8
切削部分和几何角度
7.2 钻削加工
7.2.1 钻孔方法
1．钻孔方法
（1）钻通孔
钻通孔时，在孔快要钻穿时必须减小 走刀量，变自动走刀为手动走刀。
（2）钻盲孔（不通孔）
钻盲孔时，要按钻孔深度调整好钻床 上的挡块、深度标尺或采用其他控制钻孔 深度的办法，以免孔钻得过浅或过深。
（3）钻深孔
钻深孔时，一般钻进深度达到直径3倍 时，钻头必须退出排屑，此后，每钻进一 些就应退出钻头排屑
图7.14
《机械运动》机械运动实例分析
《机械运动》机械运动实例分析在我们的日常生活中，机械运动无处不在。
从简单的行走、跑步，到复杂的机器运转，都涉及到机械运动的原理和规律。
让我们通过一些具体的实例来深入理解机械运动。
首先，想想我们每天都在进行的行走。
当我们迈出一步时，腿部的肌肉收缩和伸展，带动骨骼运动。
脚与地面之间产生摩擦力，推动我们向前。
这看似简单的动作，其实包含了多种机械运动的要素。
腿部关节的转动、肌肉的伸缩，都是机械运动的表现形式。
而且，我们行走的速度和步伐的大小，也反映了机械运动中的位移、速度和加速度等概念。
再来说说自行车的骑行。
当我们踩动踏板时，链条带动后轮转动，从而使自行车向前移动。
这里面涉及到了轮轴的转动以及链条的传动。
车轮的滚动是一种连续的旋转运动，而我们通过调整踩踏的力度和频率，可以改变自行车的速度。
在爬坡时，我们需要更大的力量来克服重力和摩擦力，这就需要我们更加用力地踩踏，增加输出的功率。
汽车的行驶则是一个更为复杂的机械运动系统。
发动机内的活塞上下运动，通过连杆转化为曲轴的旋转运动，从而驱动车辆前进。
同时，汽车的变速器可以调整齿轮的组合，改变传动比，实现不同速度的切换。
刹车系统通过摩擦力来减缓车轮的转动，使汽车减速或停止。
汽车在转弯时，车轮的转速会有所不同，以保证车辆的稳定行驶，这又涉及到差速器的工作原理。
在工业生产中，机械运动的应用更是广泛。
比如机床的加工过程。
铣床的铣刀高速旋转，对工件进行切削，这是旋转运动与直线运动的结合。
而在钻床上，钻头的旋转和向下的进给运动，共同完成钻孔的操作。
这些机床的运动精度和速度，直接影响着加工零件的质量和生产效率。
起重机也是一个典型的例子。
通过电机带动卷筒的转动，收放钢丝绳，实现吊钩的升降。
同时，起重机的大车和小车可以在轨道上移动，从而将重物吊运到指定的位置。
在这个过程中，涉及到多种运动形式的协调配合，需要精确的控制和操作。
还有电梯的运行。
电梯通过电动机驱动曳引轮，带动钢丝绳使轿厢上下移动。
实例分析二、钻床[1]
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实例分析二：钻床（减压阀）
问题描述：
钻床的钻头垂直进给运动和夹紧装置采用液压驱动，该液压控制系统含有两个液压缸（夹紧缸1A和进给缸2A）。
因工件不同，其所需夹紧力也不同，因此，在夹紧缸1A中，其夹紧压力应可调，且应以最大速度回缩。
钻头进给速度可调，不过，在可变负载情况下，其进给速度应保持恒定。
注意：安装在进给缸（2A）活塞杆上的钻床主轴为拉力负载。
进给缸（2A）也以最大速度回缩。
解决方案：
为使夹紧缸的夹紧力可调，可以使用减压阀，减压阀用于降低系统压力，以满足不同液压设备的压力需要。
如果对钻床考虑两级压力控制，而不是压力调节，则将会产生下列不良后果。
当换向阀1动作时，首先以系统压力夹紧工件。
如果换向阀2动作，则系统压力就降为进给缸的工作压力，对夹紧缸也一样。
如果对回路进行扩展，即增加减压阀，则可调节夹紧压力，不过，系统压力在进给缸伸出过程中不断降低。
为可靠保持溢流阀出口处夹紧压力，其进口压力应大于夹紧压力，这可通过在换向阀2出口安装流量阀来获得。
换向阀1动作，可使夹紧缸以最大速度回缩。
调速阀使进给缸伸出速度与负载无关，且使其伸出速度可调。
不过，由于钻床主轴为拉力负载，因此，在系统中安装溢流阀，以作为背压阀。
在夹紧缸和进给缸回缩过程中，单向阀为旁通阀，从而保证其回缩速度最大。
液压回路：
注意事项：
安装在进给缸（2A）活塞杆上的钻床主轴为拉力负载，即负值负载，因此在活塞伸出时必须安装背压阀，提高系统的平稳性。
除了此处用到的溢流阀，还有哪几种液压控制阀可用作背压阀？。
台钻事故未遂案例分析
台钻事故未遂案例分析20xx年3月11日，某市装配厂一名老工人，在操作台钻加工工件的过程中，严重违章戴手套操作结果被铁屑缠绕，造成右手坏指两节离断的事故。
事故经过：3月11日18时10分许，基市装配厂机动科机修站划钳工员某基（男，51岁），在操作台钻（Z512）加工工件的过程中，在未停机的情况下，戴手套清扫铁屑，被旋转钻头所带的铁屑挂住宅区右手食指，缠绕在钻头（C12）上，造成右手食指两节离断事故。
事故原因：1.造成这起事故的直接原因：是钳工吕某某严重违反操作堆积在未停机的状况手套清扫工件铁屑。
2.造成事故间接原因：一是机修站安全管理不严，对安全操作堆积和岗位安全教育落实不够。
二是对习惯性违章行为纠正不力，处罚不严。
事故教训与防范措施：按照规定，为了确保钻削加工的安全操作者在操作钻床（包括台钻）时应遵守是安全规程，包括工作中严禁戴手套，钻头上缠绵排侧有铁屑时，要停机后清理，用刷子或铁钩清除，严禁用手拉等。
这起事故的发生，主要是操作者严重违反这两项规定的结果。
实际上这些规定不仅仅是规定，也是安全生产常识，戴手套操作钻床，手指容易被卷入造成伤害；停机后用刷子或铁钩清除铁屑，是为了防止手被划伤。
钳工吕某某作为一名老工人应该知道这些规定，了解这些知识，他之所以违章操作，一是麻痹大意，二是习惯性违章。
所以，提高职工的安全意识，纠正习惯性违章，是安全管理工作的一个重要任务。
应采取的防范措施有：（1）认真吸取事故教训，按照“四不放过的”原则，举一反三，教育全体职工，并结合安全操作规程学习活动强化安全操作堆积的落实，杜绝严重违章事故的再次发生。
（2）加强作业现场的监督检查，对查出的违章作业，尤其是习惯性违章现象，必须严肃处理，绝不能姑息迁就。
(完整word版)钻床夹具分析报告
钻床夹具分析报告院系机电工程系年级11级专业机制学生姓名徐航李晴晴王少虎李永峰指导老师余光莉2011 年11 月11日夹具分析1，画夹具图2夹具的作用夹具的作用：机械加工中，必须使工件，夹具，刀具和机床之间保持正确的相互位置，才能加工出合格的工件。
既工件在夹具中定位正确和加紧可靠，夹具在机床上安装正确，刀具相对于工件的位置正确。
3分析夹具视图及夹具原理由夹具视图及各部分零件可知，次夹具属于较简单的钻床夹具，适用于在直角板上加工较小孔，加工精度较低的工件。
原理：松开锁紧螺母，将工件放到适当位置如图所示，合上钻磨板，利用浮动装置使工件处于正确位置，采用适当的力拧紧螺钉，放到钻床工作台上，手扶夹具体进行加工。
4夹具的组成1）夹具体：此夹具的夹具体在加工时没有固定在工作台上，所以工件在加工过程中，会使夹具受到震动、重力和各种外力的影响，降低工件的精度，同时也会加剧刀具的磨损，因此加工工件是应尽量用手扶稳夹具体。
2)定位元件:此夹具采用两面一支撑钉进行定位，其中一底面限制三个自由度Z移动，X、Ｙ转动，一侧面限制两个自由度，Ｚ轴转动和Ｘ轴移动，一支撑钉限制一个自由度Ｙ轴移动，共限制六个自由度，因此此定位属于完全定位，能使工件在加工过程中处于正确的位置。
3)夹紧装置：在机械加工中，夹紧装置的种类很多，而此夹具采用简单螺旋直接夹紧，结构简单而且容易制造，螺旋夹紧装置自锁性好、夹紧力和夹紧行程大，是应用最广泛的一种夹紧装置。
此夹具的缺点夹紧动作慢。
4)辅助装置：此夹具加工时，承受力较小，所以无辅助支撑。
5夹具的结构形式在机械加工过程中，由于使用上的要求不同，其结构形式可分为固定式、回转式、翻转式、盖板式以及滑柱式等。
而此夹具的结构形式属于手扶式夹具，将工件夹紧后，直接放在工作台上，手持夹具体进行钻孔、扩孔。
特点操作简单，一般操作工即可加工，但是操作时间较长，因此次夹具使用于小批量生产。
6定位元件的类型定位元件是用来限制工件的自由度，其定位作用。
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备3(铰刀的几何角度?主偏角前角 ?铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触长度很短，故前角的影响不显著。
为了制造方便，一般取均,0?。
加工韧性材料时，为减小切屑变形，可取,5?~10?。
钻床夹具设计实例孔加工常用工艺装备(3，?后角铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀后角取,6?~8?。
?刃倾角一般铰刀的刃倾角,0?。
但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质量。
在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出,15?~20?刃倾角，如图7,46a所示，这样可使铰削时切屑向前排出，不致于划伤已加工表面(见图7,46b)。
在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大的凹坑，以容纳切屑(见图7,46c)。
(四)孔加工复合刀具孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
1(复合刀具的种类复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。
同类工艺复合刀具如图7,47所示。
不同类工艺复合刀具如图7,48所示。
2.复合刀具的特点(1)能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。
(2)减少工件安装次数，容易各加工表面间的精度。
(3)复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可能会出现问题。
例如各单个刀具的直径、切削时间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的输入不够畅快等。
3(复合刀具的合理使用由于复合刀具的结构特点及特殊的工作条件，在使用复合刀具时需注意几点特殊要求:(1)由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。
(2)复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，选择切削用量时需考虑主要矛盾。
如最小直径刀具的强度最弱，应按最小直径刀具选择进给量;又如最大直径刀具的切削速度最高，磨损最快，故应按最大直径刀具确定切削速度。
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例
设计钻夹具、铣床、车床夹具的三个案例这里分别有钻床、铣床、车床夹具的设计案例，对杠杆臂、叶轮等工件做了详细的定位夹紧分析，相信你看了一定能够有所收获！Part.1 钻床夹具设计实例1、工件加工杠杆臂上两个相互垂直的φ10mm和φ13mm孔。
图1 杠杆臂2、确定定位方案根据零件的构造，以Φ22mm的孔为定位基准，这样可以避免基准不重合误差，同时可以限定四个自由度。
再用一个螺母限定零件的上下窜动的自由度和用一个支撑钉限定零件沿Φ22mm中心线转动的自由度，实现完全定位。
3、定位元件的选择定位销：插入Φ22mm的孔，用来限制X,Y方向的移动和转动，共四个自由度。
可调支承钉：限定Z方向的转动。
辅助支承：提高工件的安装刚度和定位的稳定性。
图2 圆柱孔定位4、钻模板类型选择选用固定式钻模板，制造方便、定位精度高。
图3 固定式钻模板5、钻模板类型选择由于孔φ10mm和φ13mm，一次钻孔就可达到要求，因此采用固定式钻套。
（Φ10mm选无肩；Φ13mm选有肩）。
图4 钻套6、确定夹紧方案根据零件的定位方案，采用锁紧螺母和开口垫圈来实现快速锁紧夹紧机构，它与一个加工面位置靠近，增加了刚性，零件夹紧变形也小，但对于另一个加工面较远，故采用辅助定位（螺旋辅助支承）元件来固定，提高刚性。
图5 夹紧三维结构图7、选用夹具体图6 铸造夹具体图7 钻床夹具总装配图Part.2 铣床夹具设计实例1、工件水泵叶轮，要求设计一副铣床夹具，用在卧式铣床上加工两条互成90°的十字槽。
图8 工件三维结构图2、定位方法工件定位时需完全限制六个方向的自由度: 沿X,Y,Z方向的水平运动以及轴向转动。
所以定位方案为将加工过的叶轮底面放置在一个大的圆形定位盘上，以大平面定位，消除X,Y方向的转动自由度和Z方向的移动自由度。
用一个定位销与叶轮上的孔相配合，以此消除X,Y的移动自由度。
图9利用两块开槽的压板从两个方向卡住叶片,并将它们固定在定位盘上，这样就消除了Z方向的转动自由度。
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实例分析二：钻床（减压阀）
问题描述：
钻床的钻头垂直进给运动和夹紧装置采用液压驱动，该液压控制系统含有两个液压缸（夹紧缸1A和进给缸2A）。
因工件不同，其所需夹紧力也不同，因此，在夹紧缸1A中，其夹紧压力应可调，且应以最大速度回缩。
钻头进给速度可调，不过，在可变负载情况下，其进给速度应保持恒定。
注意：安装在进给缸（2A）活塞杆上的钻床主轴为拉力负载。
进给缸（2A）也以最大速度回缩。
解决方案：
为使夹紧缸的夹紧力可调，可以使用减压阀，减压阀用于降低系统压力，以满足不同液压设备的压力需要。
如果对钻床考虑两级压力控制，而不是压力调节，则将会产生下列不良后果。
当换向阀1动作时，首先以系统压力夹紧工件。
如果换向阀2动作，则系统压力就降为进给缸的工作压力，对夹紧缸也一样。
如果对回路进行扩展，即增加减压阀，则可调节夹紧压力，不过，系统压力在进给缸伸出过程中不断降低。
为可靠保持溢流阀出口处夹紧压力，其进口压力应大于夹紧压力，这可通过在换向阀2出口安装流量阀来获得。
换向阀1动作，可使夹紧缸以最大速度回缩。
调速阀使进给缸伸出速度与负载无关，且使其伸出速度可调。
不过，由于钻床主轴为拉力负载，因此，在系统中安装溢流阀，以作为背压阀。
在夹紧缸和进给缸回缩过程中，单向阀为旁通阀，从而保证其回缩速度最大。
液压回路：
注意事项：
安装在进给缸（2A）活塞杆上的钻床主轴为拉力负载，即负值负载，因此在活塞伸出时必须安装背压阀，提高系统的平稳性。
除了此处用到的溢流阀，还有哪几种液压控制阀可用作背压阀？。