中級鉗工技術(shù)第二章群鉆和鉆削特殊孔教材

1、第二章 群鉆和鉆削特殊孔第一節(jié)群鉆的構(gòu)造特點和性能一、標(biāo)準(zhǔn)群鉆 標(biāo)準(zhǔn)群鉆主要用來鉆削碳鋼和各種合金結(jié)構(gòu)。它具有各種群鉆的特點，同時，又是其他群鉆變革的基礎(chǔ)。應(yīng)用也最為廣泛。 標(biāo)準(zhǔn)群鉆的構(gòu)造特點如下： （1）群鉆上磨有月牙槽，形成凹圓弧刃。并把主切削刃分成三段：外刃AB段;圓弧刃BC段；內(nèi)刃CD段（表2-1圖）。 （2）修磨橫刃，使橫刃縮短為原來1/51/7.同時使新形成內(nèi)刃上的前角也大大增加。 （3）磨有單邊分屑槽。 由于標(biāo)準(zhǔn)群鉆在結(jié)構(gòu)上具有上述特點，故與標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆相比，其切削性能大大提高。具體有如下幾個方面 （1）磨有月牙槽，形成凹形圓弧刃：）磨有月牙槽，形成凹形圓弧刃： 磨出圓弧刃后，主切

2、削刃分成三段，能分屑和斷屑，磨出圓弧刃后，主切削刃分成三段，能分屑和斷屑，減小鐵屑所占空間，是排屑流暢。減小鐵屑所占空間，是排屑流暢。 圓弧刃上各點前角比原來增大。減小切削阻力，可圓弧刃上各點前角比原來增大。減小切削阻力，可提高切削速度。提高切削速度。 鉆尖提高降低，這樣可把橫刃磨得較為鋒利，但不鉆尖提高降低，這樣可把橫刃磨得較為鋒利，但不致影響鉆尖強度。致影響鉆尖強度。 在鉆孔過程中，圓弧刃在孔底切削出一道圓環(huán)筋。在鉆孔過程中，圓弧刃在孔底切削出一道圓環(huán)筋。他與鉆頭棱邊共同起著穩(wěn)定鉆頭方向的作用，進一步他與鉆頭棱邊共同起著穩(wěn)定鉆頭方向的作用，進一步限制了鉆頭的擺動，加強了定心作用。有利于提高

3、進限制了鉆頭的擺動，加強了定心作用。有利于提高進給量和孔的表面質(zhì)量。給量和孔的表面質(zhì)量。 （2）修磨橫刃后，內(nèi)刃前角增大：）修磨橫刃后，內(nèi)刃前角增大： 鉆孔時軸向阻力減小，使機床負荷減小，鉆頭和工鉆孔時軸向阻力減小，使機床負荷減小，鉆頭和工件產(chǎn)生的熱變形小，提高了孔的質(zhì)量和鉆頭壽命。件產(chǎn)生的熱變形小，提高了孔的質(zhì)量和鉆頭壽命。 內(nèi)刃前角增大，切削省力，可加大切削內(nèi)刃前角增大，切削省力，可加大切削度。度。 磨有單邊分屑槽：磨有單邊分屑槽：磨出單邊分屑槽后，使寬的切屬變窄，減小容屑磨出單邊分屑槽后，使寬的切屬變窄，減小容屑空間，排屑流暢，而且容易加注切削液，降低了空間，排屑流暢，而且容易加注切削液

4、，降低了切削熱，減小工件變形，提高了鉆頭的壽命和孔切削熱，減小工件變形，提高了鉆頭的壽命和孔的表面質(zhì)量。的表面質(zhì)量。 第二節(jié) 各種特殊孔 的鉆削方法 在機械加工中，經(jīng)常需要鉆削一些特殊類型的孔。由于鉆孔部位、長徑比及質(zhì)量等要求的不同采取的技術(shù)措施、加工工藝也要隨著改變。 一、鉆精密孔 鉆精密孔是一種精加工孔的方法。鉆孔公差等級可達IT8IT7級，表面粗糙度值可達Ra3.21.6um。1.改進鉆頭的幾何角度：1)修磨直徑尺寸符合?20H8公差要求的精孔鉆(圖3-1)。圖3-1精孔鉆頭 (1)磨出第二鋒角（2 ）、一般2 75 新切削刃長度為34mm，為了改善孔壁表面粗糙度，刀尖處還必須用油石研磨

5、R0.2R0.5mm的小圓角。（2）磨在韌帶或磨出副后角=68，并保留棱邊寬0.100.20mm，修磨長度為45mm，以減小摩擦。（3）磨出負刃傾角，一般=-10-15，使切屑流向未加工面。（4）后角不宜過大，一般=610，以免產(chǎn)生振動。（5）切屑刃附近的前刀面和后刀面用油石研磨光。n2.須具備的切屑條件（1）加工余量留0.51mm左右；預(yù)加工孔表面粗糙度為R6.3。（2）切屑速度：磚鑄鐵時u=20m/min左右，鉆鋼時u=10m/min左右。（3）盡量采用機動進給，f=0.10mm/r左右。（4）切屑液選用鉸孔用潤滑性較好的切屑液。3.其他要求（1）選用精度較高的鉆床。如果主軸徑向圓跳動量較

6、大時，可采用浮動夾頭。（2）使用較新的或尺寸精度接近公差要求的鉆頭。（3）鉆頭兩切屑刃應(yīng)盡量修磨對稱，兩刃軸向擺動差應(yīng)控制在0.05mm范圍內(nèi)。（4）鉆頭過程中要有充足的切屑液。1.小孔和微孔的鉆削(1)加工難點1)排屑困難，在微孔加工中更為突出，嚴(yán)重時切屑阻塞，鉆頭強度低，極易被折斷。2)切削液很難注入半封閉的孔內(nèi)，使刀具壽命降低。3)刀具重磨困難，小于1mm鉆頭需在顯微鏡下刃磨，操作難度大。4)鉆削小孔時要求轉(zhuǎn)速高，故產(chǎn)生的切削溫度也高，加劇鉆頭磨損。 5)在鉆削過程中，一般常用手動進給，進給量不易掌握均勻，加之鉆頭細、剛性差，易彎曲、傾斜甚至折斷；特別是鉆微孔時，加工表面粗糙，鉆尖碰到高

7、點或硬點時，鉆頭就易引偏，造成孔位不合要求。 (2)加工關(guān)鍵1)要選用較高的轉(zhuǎn)速(應(yīng)達15003000r/min)。2)需用鉆模鉆孔或用中心孔引鉆，以免鉆頭的滑移，進給力要盡量小，待鉆頭定心后，進給量要小而平穩(wěn)；注意手感，發(fā)現(xiàn)彈跳時使它有個緩沖范圍或頻繁提起鉆頭進行排屑，要及時向孔內(nèi)和鉆頭澆注充足的切削液。 3)為改善鉆頭的切削性能和排屑條件，可按圖3-30修磨鉆頭切削部分的幾何角度；要采用粘度低的全損耗系統(tǒng)用油或植物油(菜油)潤滑。1)鉆床主軸的回轉(zhuǎn)精度和鉆頭的剛度是關(guān)鍵的關(guān)鍵。2)機床系統(tǒng)剛度要好，加工中不允許有振動，一定要有消振措施；應(yīng)采用精密的對中夾頭，并配置30倍以上的放大鏡或描準(zhǔn)對

8、中儀。3)頻繁退鉆次數(shù)可根據(jù)鉆孔深徑比L/D決定，見表3-6。表3-6鉆微孔時推薦的退鉆次數(shù)(3)加工實例圖3-31是泵體閥孔加工的工序圖。 1)引孔，按劃線預(yù)鉆孔，保證螺孔口倒角端?16mm。2)鉆螺紋底孔?12.5mm，深15mm。3)機攻M141.5-6H普通細牙螺紋，深10mm。4)鉆小孔?3mm，距端面深20mm(轉(zhuǎn)速n2000r/min，切削速度v18.8m/min，進給量f0.08mm/r)。5)鉆?0.6mm微孔(n=3000r/min,v5.6m/min，f=0.08mm/r)。圖3-31泵體閥孔加工工序圖2.深孔鉆削(1)加工特點1)深孔加工刀具受孔徑限制，一般較細長，剛度

9、差，強度低，鉆削中鉆頭容易引偏，孔軸線易歪斜，故要解決合理導(dǎo)向問題。2)刀具進入工件深孔內(nèi)時，是處在半封閉條件下工作，于是排屑和冷卻散熱成為突出問題。3)由于孔很深，鉆頭易磨損，又很難觀察加工情況，故使加工質(zhì)量難以控制。圖3-32在深孔機床上加工深孔示意圖 (2)深孔鉆削方法鉆削深孔有兩種方法：一種是用特長或接長的麻花鉆，采取分級進給的加工方法，即在鉆削過程中，使鉆頭加工了一定時間或一定深度后退出，借以排除切屑，并用切削液冷卻刀具，然后重復(fù)進刀或退刀，直至加工完畢，此法僅適用于單件小批生產(chǎn)中加工較小的深孔；另一種是選用各種類型的深孔鉆實現(xiàn)一次進給的加工方法。(3)深孔鉆深孔鉆是一種特殊結(jié)構(gòu)的刀

10、具。圖3-33各種深孔鉆工作情形1)外排屑單刃深孔鉆(圖3-34)它最早用于加工槍管，故常稱槍鉆，也是?2?6mm深孔加工的惟一刀具。圖3-34外排屑單刃深孔鉆(槍鉆)2)內(nèi)排屑深孔鉆油壓頭結(jié)構(gòu)(圖3-35)圖3-35深孔鉆的油壓頭結(jié)構(gòu)3M36.eps3)噴吸鉆(又稱噴射鉆)屬于實心材料深孔加工刀具之3.其他特殊孔的鉆削(1)非水平面上孔的鉆削圖3-41用平頂鉆頭鉆孔1)采用平頂鉆頭平頂鉆頭(圖3-41)盡量選用導(dǎo)向部分 較短的麻花鉆改制，以增強其剛度；鉆孔時最好用鉆模防止滑偏；要使用手動進給和較低的切削速度。2)采用轉(zhuǎn)位法鉆偏孔若要在圓柱形套筒上鉆軸線偏離中心的孔時，為了改善偏切削情況，可采

11、用轉(zhuǎn)位法鉆偏孔。圖3-42用轉(zhuǎn)位法鉆偏孔 3)采用鉆大圓弧面群鉆(見圖3-43)它是把用于鉆削鑄鋼工件的群鉆加以改革： 將3尖7刃改磨為5尖11刃，使主切削刃分刃切削，以減輕軸向進給力，鉆削輕快。 為使鉆頭容易定心，在鉆尖處磨出第二內(nèi)刃頂角2?1，形成5尖鉗制中心。 磨外刃雙后角1，以減少后刀面摩擦，便于冷卻，降低鉆削熱。 磨低橫刃，使它窄又尖，變負前角擠壓為切削狀態(tài)。圖3-43在圓弧面上鉆削的群鉆4)采用鉆斜面群鉆在斜面上鉆孔推薦采用圖3-44所示的群鉆。（4）萬能分度頭的結(jié)構(gòu)與傳動原理 n分度的方法 分度的方法有簡單分度、差動分度、直接和間接分度等多種。由于蝸輪蝸桿的傳動比是 1/40，若

12、工件在圓周上的等分數(shù)目 Z已知，則工件每轉(zhuǎn)過一個等分，分度頭主軸轉(zhuǎn)過1/Z圈。因此，工件轉(zhuǎn)過每一個等分時，分度頭手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)用下式確定: n= 40/Z 式中 n在工件轉(zhuǎn)過每一等分時，分度頭手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過的圈數(shù); Z工件等分數(shù)。n【例3-1】 要在工件的某圓周上劃出均勻分布的10個孔，試求出每劃完一個孔的位置 后，手柄轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。 解 根據(jù)公式 n=40/Z，則n=40/10=4圈。 即每劃完一個孔的位置后，手柄應(yīng)轉(zhuǎn)過四圈再劃另一個孔，以此類推。 n【例3-2】 在一圓盤端面上劃六邊形，求先劃一條線后，手柄應(yīng)轉(zhuǎn)幾圈后再劃第二條線? 解 已知 Z =6，則 n=40/Z=40/6 =6（2/3）

13、 若將2/3分子、分母同時擴大10倍，即2/310/10 =20/30，則分度手柄在分度盤中有30個孔的孔圈上轉(zhuǎn)過六圈后，再轉(zhuǎn)過20個孔即可。 3.4 劃線基準(zhǔn)的選擇n3.4.1 劃線基準(zhǔn)的概念 1、基準(zhǔn)：是用來確定生產(chǎn)對象幾何要素間的幾何關(guān)系所依據(jù)的點、線、面。 2、設(shè)計基準(zhǔn)：在零件圖上用來 確定其他點、線、面位置的基準(zhǔn)。 3、劃線基準(zhǔn)：是指在劃線時選擇工件上的某個點、線、面作為依據(jù)，用它來確定工件的各部 分尺寸、幾何形狀及工件上各要素的相對位置。 n3.4.2 劃線基準(zhǔn)的選擇 劃線基準(zhǔn)的選擇：應(yīng)先分析圖樣，找出設(shè)計基準(zhǔn)，使劃線基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)盡量一致，能夠直接量取劃線尺寸，簡化換算過程。劃線

14、時，應(yīng)從劃線基準(zhǔn)開始。 n劃線基準(zhǔn)一般可根據(jù)以下三個原則來選擇: （1）以兩個互相垂直的平面（或線）為劃線基準(zhǔn) 。n（2）以兩條中心線為劃線基準(zhǔn) n（3）以一個平面和一條中心線為劃線基準(zhǔn) 3.5 找正和借料n3.5.1 找正 找正就是利用劃線工具（如劃線盤、角尺、單腳規(guī)等）使工件上有關(guān)的毛坯表面處于合適的位置。 （1）毛坯上有不加工表面時，通過找正后再劃線，可使加工表面與不加工表面之間保證尺寸均勻。 （2）當(dāng)毛坯工件上有兩個以上的不加工表面時，應(yīng)選擇其中面積較大、較重要的或外觀質(zhì)量要求較高的表面為主要找正依據(jù) （3）當(dāng)毛坯上沒有不需要加工的表面時，通過對各加工表面自身位置的找正后再劃線， 可使

15、各加工表面的加工余量得到合理和均勻的分布，而不至于出現(xiàn)過于懸殊的情況。 n3.5.2 借料 借料：就是通過試劃和調(diào)整，使各個待加工面的加工余量合理分配、互相借用，從而保證各加工表面都有足夠的加工余量，而誤差和缺陷可在加工后排除。 做好借料劃線： 首先要知道待劃毛坯誤差的程度； 然后確定需要借料的方向和大小。 圓環(huán) 借料劃線齒輪箱體：劃線與找正 3.6 劃線實例n3.6.1 劃線前的準(zhǔn)備工作 1.工具的準(zhǔn)備 劃線前，必須根據(jù)工件劃線的圖樣及各項技術(shù)要求，合理地選擇所需要的各種工具。每件工具都要進行檢查，如有缺陷，應(yīng)及時修整或更換，否則會影響劃線質(zhì)量。 n2.工件的準(zhǔn)備 （1）工件的清理。（2）工

16、件的涂色。 石灰水；酒精色溶液（3）在工件孔中裝中心塞塊，以便找孔的中心，用劃規(guī)劃圓。n3.6.2 劃線的步驟（1）看清圖樣，詳細了解工件上需要劃線的部位;明確工件及其劃線有關(guān)部分在產(chǎn)品中 的作用和要求;了解有關(guān)后續(xù)加工工藝。 （2）確定劃線基準(zhǔn)。 （3）初步檢查毛坯的誤差情況，確定借料的方案。 （4）正確安放工件和選用工具。 （5）劃線。先劃基準(zhǔn)線和位置線，再劃加工線，即先劃水平線，再劃垂直線、斜線，最后劃圓、圓弧和曲線。 （6）仔細檢查劃線的準(zhǔn)確性及是否有線條漏劃，對錯劃或漏劃應(yīng)及時改正，保證劃線的準(zhǔn)確性。 （7）在線條上沖眼。沖眼必須打正，毛坯面要適當(dāng)深些，已加工面或薄板件要淺些、稀些。

17、精加工面和軟材料上可不打樣沖眼。 n3.6.3 平面劃線 平面畫線n3.6.4 立體劃線 立體畫線復(fù)雜工件的劃線箱體工件的劃線： 箱體工件的劃線，除按一般劃線時選擇劃線基準(zhǔn)、找正、借料外，還應(yīng)注意以下幾點： 1）劃線前必須仔細檢查毛坯質(zhì)量，有嚴(yán)重缺陷和很大誤差的毛坯，就不要勉強去劃，避免出現(xiàn)廢品和浪費較多工時。 2）認真掌握技術(shù)要求，如對箱體工件的外觀要求、精度要求和形位公差要求；分析箱體的加工部位與裝配工件的相互關(guān)系，避免因劃線前考慮不周而影響工件的裝配質(zhì)量。 3）了解零件機械加工工藝路線，知道各加工部位應(yīng)劃的線與加工工藝的關(guān)系，確定劃線的次數(shù)和每次要劃哪些線，避免因所劃的線被加工掉而重劃。

18、 4）第一劃線位置，應(yīng)該是選擇待加工表面和非加工表面比較重要和比較集中的位置，這樣有利于劃線時能正確找正和及早發(fā)現(xiàn)毛坯的缺陷，既保證了劃線質(zhì)量，又可減少工件的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。5）箱體工件劃線，一般都要準(zhǔn)確地劃出十字校正線，為劃線后的刨、銑、鏜、鉆等加工工序提供可靠的校正依據(jù)。一般常以基準(zhǔn)孔的軸線作為十字校正線，劃在箱體的長而平直的部位，以便于提高校正的精度。 6）第一次劃出的箱體十字校正線，在經(jīng)過加工以后再次劃線時，必須以已加工的面作為基準(zhǔn)面，劃出新的十字校正線，以備下道工序校正。7）為避免和減少翻轉(zhuǎn)次數(shù)，其垂直線可利用角尺或角鐵一次劃出。8）某些箱體，內(nèi)壁不需加工，而且裝配齒輪或其他零件的空間又較

19、小，在劃線時要特別注意找正箱體內(nèi)壁，以保證加工后能順利裝配。大型工件的劃線 大型工件是指重型機械中重量和體積都比較大的工件。一、大型工件特點重型機械的零部件，體積大，重量大，劃線時吊裝、翻轉(zhuǎn)、找正都比較困難。因此，對于一些特大工件的劃線，最好只經(jīng)過一次吊裝、找正，在第一劃線位置上把各面的加工線都劃好，既提高了功效，又解決了多次翻轉(zhuǎn)的困難。二、大型工件劃線的的要點 1.應(yīng)選擇加工的孔和面最多的一面為第一劃線位置，減少由于翻轉(zhuǎn)工件造成的困難。2.大型工件的劃線應(yīng)有足夠的安全措施，即有可靠的支撐和保護措施，防止發(fā)生工傷事故。3.大型工件的造價高、工時多，劃線是重要依據(jù)，責(zé)任重大，下述兩點更顯得重要：

20、 a、在劃線過程中，每劃一條線都要認真檢查校對。b、特別是對翻轉(zhuǎn)困難、不具備復(fù)查條件的大型工件，在每劃完一個部位，便需及時復(fù)查一次，對一些重要的加工尺寸尚需反復(fù)檢查。三、大型工件劃線的支承基準(zhǔn)在大型工件的劃線中，首先要解決的就是劃線用的支承基準(zhǔn)問題除了可以利用大型機床的工作臺劃線外，一般較為常用的有以下幾種方法。 1.工件移位法 當(dāng)大型工件的長度超過劃線平臺的三分之一時，先將工件放置在劃線平臺的中間位置，找正后，劃出所有能夠劃到部位的線，然后將工件分別向左右移位，經(jīng)過找正，使第一次劃出的線與劃線平臺平行，就可劃出大件左右端所有的線。 2.平臺接長法 當(dāng)大型工件的長度比劃線平臺略長時，則以最大的平臺為基準(zhǔn)，在工件需要劃線的部位，用較長的平板或平尺，接出基準(zhǔn)平臺的外端，校正各平面之間的平行度，以及接長平臺面至基準(zhǔn)平臺面之