(110)-鐘雯 孔加工技術(shù)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)

孔加工方法與設(shè)備

在制造業(yè)中，孔的應(yīng)用非常廣泛?；剞D(zhuǎn)體工件中心的孔通常在車床上加工，非回轉(zhuǎn)體工件上的孔以及回轉(zhuǎn)體上非中心的孔通常在鏜床和鉆床上加工?？椎某Ｒ婎愋?/p>

孔的類型很多。常見孔：如軸承孔、銷孔、螺紋孔、噴嘴等。深孔：如油缸活塞孔、槍管、炮管等。特型孔：如內(nèi)花鍵孔、內(nèi)齒輪等。

根據(jù)各種孔的應(yīng)用情況及常用的加工方法，可以把孔粗略地分為以下四類：普通小直徑圓孔普通大直徑圓孔微孔、深孔及超大圓孔特型孔

一鉆削運(yùn)動和加工范圍

在鉆床上，鉆削的主運(yùn)動是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動是刀具的軸向進(jìn)給。

除鉆孔外，鉆床還可用于擴(kuò)孔、鉸孔、孔口加工和螺紋加工等。一、臺式鉆床

臺式鉆床是一種安裝在臺桌上使用的小型鉆床，一般用于加工小型零件上直徑不超過12mm的小孔

二鉆床

常用的鉆床有臺式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床。它們的共同特點(diǎn)是：工件固定在工作臺上，刀具安裝在主軸上，刀具一邊旋轉(zhuǎn)一邊做軸向移動。臺鉆示意圖鉆卡頭鎖緊手柄立柱電機(jī)皮帶塔輪進(jìn)給手柄深度指示器主軸工作臺底座

鉆削運(yùn)動主軸帶動鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動是主運(yùn)動，主軸的軸向移動為進(jìn)給運(yùn)動。

鉆削孔徑范圍加工直徑

13mm以下，最小加工直徑可以小于1mm。主軸轉(zhuǎn)速臺鉆的一般較高，最高時(shí)每分鐘可達(dá)10000轉(zhuǎn)以上。

特點(diǎn)臺式鉆床結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，使用方便，在鉗工裝配和儀表制造中應(yīng)用廣泛。臺式鉆床的工藝特點(diǎn)二、立式鉆床

立式鉆床的規(guī)格

用最大鉆孔直徑來表示，常用的有25mm、35mm、40mm、50mm等。特點(diǎn)

剛性好、功率大，可以采用較大的切削用量，可以自動走刀，生產(chǎn)率較高，加工精度也較高。由于工作臺尺寸不大并且不能在水平面內(nèi)移動，必要時(shí)只能手工移動工件，因此立式鉆床僅用于加工中小型工件上的孔。三、搖臂鉆床

搖臂鉆床主軸箱及主軸可以沿?fù)u臂上的水平導(dǎo)軌移動，搖臂又可以繞立柱轉(zhuǎn)動以及沿立柱上下移動，因此搖臂鉆床適合加工大、中型工件上多個(gè)孔的加工。

鉆削孔徑范圍最大鉆削孔徑可達(dá)75mm。特點(diǎn)剛性好、功率大，可以采用較大的切削用量，可以自動走刀，生產(chǎn)率較高，加工精度也較高。搖臂可沿立柱上下升降，同時(shí)還能繞立柱旋轉(zhuǎn)，主軸箱可以在搖臂的橫梁上滑動，可以在比較大的范圍內(nèi)加工工件。適宜加工大型工件和多孔工件。鉆削基本操作

三常用孔加工方法和刀具1、麻花鉆的組成 麻花鉆一般用高速鋼制造，由工作部分、頸部和柄部三部分構(gòu)成。直徑12mm以下的鉆頭制成柱柄，直徑12mm以上的鉆頭制成錐柄，錐柄可以傳遞較大的力矩。工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分構(gòu)成。一、麻花鉆和鉆孔

麻花鉆切削部分包括兩條主切削刃、兩條副切削刃、一條橫刃、兩個(gè)前刀面、兩個(gè)主后刀面、兩個(gè)副后刀面（即棱邊）和兩個(gè)刀尖2、切削部分結(jié)構(gòu)3、鉆孔的工藝特點(diǎn)在實(shí)體材料上粗加工孔，尺寸精度能達(dá)IT12~11，表面粗糙度可達(dá)Ra25~6.3μm，麻花鉆剛性較差橫刃切削條件差鉆削直徑超過30mm的孔時(shí)，應(yīng)分兩次鉆。二、擴(kuò)孔和擴(kuò)孔鉆

擴(kuò)孔是對鉆出、鑄出、鍛出孔的擴(kuò)大和半精加工。擴(kuò)孔鉆齒數(shù)多，一般有3~4個(gè)齒，因此切削時(shí)受力均衡，導(dǎo)向效果好，切削平穩(wěn)；沒有橫刃，切削時(shí)軸向力較??；加工余量比鉆削小，鉆心較大，刀體強(qiáng)度高、剛性好，能夠采用較大的進(jìn)給量。擴(kuò)孔的尺寸精度可達(dá)IT10~9，表面粗糙度為Ra6.3~3.2μm。三、锪孔和锪鉆

用锪鉆改變已有孔的端部形狀的操作稱為锪孔，可以加工圓柱形沉頭座、圓錐形沉頭座、魚眼坑以及孔端面的凸臺等。鉸孔尺寸精度可達(dá)IT8~IT6表面粗糙度可達(dá)Ra1.6~0.4μm鉸刀是孔的精加工刀具，

鉸刀分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩種，手用鉸刀刀體較長，機(jī)用鉸刀刀體較短四、鉸孔與鉸刀攻螺紋和套螺紋

用絲錐來加工內(nèi)螺紋的操作稱為攻螺紋。用板牙加工外螺紋的方法稱為套扣。攻螺紋和套螺紋可以在鉆床上也可以在車床上進(jìn)行。但單件小批生產(chǎn)主要用手工操作。

在工件上加工一個(gè)直徑為ф20H9的圓孔，要求孔的加工質(zhì)量達(dá)到IT7、表面粗糙度Ra0.8。試將加工工藝列于下表。加工順序及方法所用刀具名稱規(guī)格1鉆孔鉆頭ф182擴(kuò)孔擴(kuò)孔鉆ф19.83鉸孔鉸刀ф20攻螺紋工具

絲錐絲錐錐度頭部矩形尾部鉸杠

鉸杠

攻螺紋時(shí)用于夾持絲錐的工具稱為鉸杠。鉸杠的規(guī)格應(yīng)與絲錐大小相適應(yīng)。

工件安裝將加工好底孔的工件固定好，孔的端面應(yīng)基本保持水平。

倒角在孔口部倒角，直徑可略大于螺孔大徑。絲錐選擇攻螺紋時(shí)必須按頭錐、二錐、三錐的順序攻至標(biāo)準(zhǔn)尺寸。

攻螺紋攻螺紋時(shí)兩手用力要均勻，每攻入1~2圈，應(yīng)將絲錐反轉(zhuǎn)1/4圈進(jìn)行斷屑和排屑。攻不通孔時(shí)，應(yīng)做好記號，以防絲錐觸及孔底。潤滑對鋼件攻螺紋時(shí)應(yīng)加乳化液或機(jī)油。攻螺紋操作攻絲四鏜床、鏜削運(yùn)動和加工范圍一、臥式鏜銑床主軸和平旋盤主軸箱前立柱后立柱工作臺二、鏜削運(yùn)動和加工范圍

鏜削的切削運(yùn)動與銑削類似，主要在銑鏜床、鏜床上進(jìn)行加工，是孔加工的常用方法之一。鏜孔時(shí)的主運(yùn)動是刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動為刀具的軸向移動或工作臺縱向移動；鏜削運(yùn)動和加工范圍三、坐標(biāo)鏜床

坐標(biāo)鏜床是一種高精度的機(jī)床，主要用于尺寸精度和位置精度都要求較高的孔系加工，如鏜模，鉆模和量具上的精密孔系。機(jī)床上具有坐標(biāo)位置的精密測量裝置，能準(zhǔn)確地測量工作臺、主軸箱等部件的位移量，實(shí)現(xiàn)工件和刀具間的準(zhǔn)確定位。除孔加工外，坐標(biāo)鏜床還可以用于精密刻度、樣板劃線、孔距和直線尺寸的測量。四、銑鏜加工中心

銑鏜加工中心是一種計(jì)算機(jī)控制的、具有刀庫的、能自動換刀的銑鏜床。主要部件：刀庫主軸箱機(jī)械手工作臺數(shù)控裝置（一）、鏜刀

鏜床常用的鏜刀有單刃鏜刀和雙刃鏜刀兩種。1、單刃鏜刀安裝在鏜刀桿上，加工的孔徑大小由調(diào)整刀頭的伸出長度來保證，多用于單件小批量生產(chǎn)中。

五鏜刀和鏜床加工工藝特點(diǎn)

可調(diào)浮動鏜刀也通過兩切削刃之間的距離來保證孔徑尺寸。切削時(shí)，浮動鏜刀片在刀桿半徑的方向上可以自由浮動，其尺寸精度可以達(dá)到IT7-6，Ra值不超過0.8μm。2、雙刃鏜刀

有固定式鏜刀和浮動鏜刀。（二）、鏜床加工工藝特點(diǎn)

鏜削的切削運(yùn)動與銑削類似，主要在銑鏜床、鏜床上進(jìn)行加工，是孔加工的常用方法之一。普通銑鏜床上鏜孔精度最高為IT8-7，Ra1.6-0.8μm。由于鏜床本身工作臺運(yùn)動精度較高，因此可以保證相關(guān)各孔之間的位置精度，而且加工靈活。銑鏜床還可以加工外圓和平面，主要用于加工機(jī)座、箱體、支架等大型零件上直徑較大的孔及有較高位置精度要求的孔，也可以在一次裝夾中完成孔及其端面的加工，保證兩者有較高的位置精度。六、拉孔1.拉削過程

1.拉削過程

圖6-26拉削鍵槽1.拉削過程齒升量

圖6-22常見的拉削截形（A～Ｇ為內(nèi)拉拉削，Ｈ～Ｌ為外拉削）

2.

拉削工藝范圍3.拉刀結(jié)構(gòu)

圖6-25圓拉刀結(jié)構(gòu)4.工藝特點(diǎn)1)

拉削生產(chǎn)率高。2)

拉削精度高，質(zhì)量穩(wěn)定。拉削精度一般可達(dá)IT9-IT7級，表面粗糙度一般可控制到Ra1.6mm～Ra0.8mm，拉削表面的形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量主要依靠拉刀設(shè)計(jì)、制造及正確使用保證。3)

拉削成本低，經(jīng)濟(jì)效益高。4)拉刀是定尺寸、高精度、高生產(chǎn)率專用刀具，制造成本很高，所以，拉削加工只適用于批量生產(chǎn)，最好是大批大量生產(chǎn)，一般不宜用于單件、小批生產(chǎn)。七、內(nèi)圓磨削七、內(nèi)圓磨削1.工藝特點(diǎn)1）磨削是零件精加工的主要方法之一；2）對長徑比小的，內(nèi)孔磨削的經(jīng)濟(jì)精度可達(dá)IT5～I(xiàn)T6，表面粗糙度可控制到Ra0.8mm～Ra0.2mm；3）可加工較硬的金屬材料和非金屬材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷等。

七、內(nèi)圓磨削

內(nèi)圓磨削與外圓磨削相比，存在如下一些主要問題：1)

內(nèi)圓磨削的表面較外圓磨削的粗糙。2)

生產(chǎn)率較低。3)磨削接觸區(qū)面積較大，砂輪易堵塞，散熱和切削液沖刷困難。

因此內(nèi)孔磨削一般僅適用于淬硬工件的精加工，在單件、小批生產(chǎn)中和在大批大量生產(chǎn)中都有應(yīng)用。

其他加工方法與設(shè)備

一

刨削加工與刨床

刨削是用刨刀對工件作水平相對直線往復(fù)運(yùn)動的切削加工方法。刨削是加工平面和溝槽的主要方法之一。常見的刨床類機(jī)床有牛頭刨床、龍門刨床和插床等。

1、刨削的工藝特點(diǎn)與應(yīng)用

（1）通用性好

刨床的結(jié)構(gòu)比車床、銑床簡單，價(jià)格低，調(diào)整和操作也較簡便，所用的單刃刨刀與車刀基本相同，形狀簡單，制造、刃磨和安裝均較方便。

（2）生產(chǎn)率較低

刨削的主運(yùn)動為往復(fù)直線運(yùn)動，限制了切削速度的提高。一個(gè)表面要經(jīng)過多次行程才能加工出來，加工時(shí)間較長，刨刀返回行程時(shí)不進(jìn)行切削，又增加了輔助時(shí)間，因此，刨削的生產(chǎn)率低于銑削。但是對于狹長表面的加工，刨削的生產(chǎn)率則高于銑削。

（3）加工精度低

刨削加工沖擊力較大，只能采用中低速切削，刨削鋼件時(shí)易產(chǎn)生積屑瘤，增大表面粗糙度值。刨削的精度IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值為1.6～6.3μm。當(dāng)采用寬刀精刨時(shí)，加工精度會更高一些。

2、刨削的主要應(yīng)用刨削主要用在單件小批生產(chǎn)中，在維修車間和模具車間應(yīng)用較多。

②特點(diǎn):

主運(yùn)動速度不能太高(因?yàn)榛頁Q向時(shí)有大的慣性力)，加之只能單刀加工,且在反向運(yùn)動時(shí)不加工,所以其效率和生產(chǎn)效率低；

③應(yīng)用:

主要適用于單件,小批量生產(chǎn)或機(jī)修車間,在大批量生產(chǎn)中被銑床代替；

④主參數(shù):

最大刨削長度。

3、刨床

（1）牛頭刨床

①主運(yùn)動:

由滑枕沿床身導(dǎo)軌在水平方向作往復(fù)直線運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)；

（2）龍門刨床

①應(yīng)用