《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課件-03篇 第七單元 鉆削加工

03篇

金屬切削加工基礎(chǔ)第七單元鉆削加工教學(xué)目標(biāo):1.了解鉆孔特點(diǎn)及常用鉆床加工范圍。2.掌握鉆削工具的使用方法。3.能根據(jù)工件孔加工的要求選擇加工工具。4.能進(jìn)行鉆孔切削用量的選擇。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):1.鉆孔特點(diǎn)2.常用的鉆床有的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)及加工范圍3.鉆頭結(jié)構(gòu)4.擴(kuò)孔和锪孔的特點(diǎn)5.鉸刀結(jié)構(gòu)與鉸孔特點(diǎn)6.深孔鉆削的類型及特點(diǎn)7.中心鉆類型8.鉆孔用的夾具類型及特點(diǎn)9.鉆孔切削用量的選擇3.7.1鉆削概述鉆削加工是指用鉆頭或者擴(kuò)孔鉆等刀具在工件上加工孔的方法。用鉆頭在實(shí)體材料上加工孔的方法稱為鉆孔，用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)大已有孔的方法稱為擴(kuò)孔。此外，還可以進(jìn)行锪孔、锪埋頭孔和攻螺紋等工作，如圖3-86所示。鉆削時(shí)，鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，主軸的軸向移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。鉆孔是一種粗加工方法，尺寸精度一般為IT13～I(xiàn)T11，表面粗糙度為Ra50～Ra12.5μm，鉆孔直徑一般小于80mm。對(duì)精度要求不高的孔，可作為終加工方法，如螺栓孔、潤滑油通道孔等。對(duì)于精度要求較高的孔，由鉆孔進(jìn)行預(yù)加工后再進(jìn)行擴(kuò)孔、鉸孔或鏜孔。鉆孔特點(diǎn)如下：①鉆孔加工是一種半封閉式切削，排屑困難，加工表面的質(zhì)量不高。②鉆頭引偏、鉆頭刃磨質(zhì)量差會(huì)引起加工的孔徑擴(kuò)大。③鉆削時(shí)，因不能及時(shí)排出高溫切屑、切削液難以注入到切削區(qū)，導(dǎo)致切削溫度較高，加快刀具的磨損，限制了切削用量及降低了生產(chǎn)率。④因鉆頭定心作用差、剛性差，在鉆孔時(shí)容易導(dǎo)致孔軸線歪斜，鉆頭易扭斷。3.7.2鉆床常用的鉆床有臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床三種。（1）臺(tái)式鉆床（如圖3-86所示）臺(tái)式鉆床簡(jiǎn)稱臺(tái)鉆，其體積小巧，操作簡(jiǎn)便。臺(tái)式鉆床鉆孔直徑一般在13毫米以下，一般不超過25毫米。臺(tái)式鉆床具有以下特點(diǎn)：（a）臺(tái)式鉆床主要應(yīng)用于加工中小型零件的鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、刮平面等。（b）精度高、剛度高、剛性好，操作方便，易于維護(hù)等特點(diǎn)。（c）工作臺(tái)可在圓立柱上下移動(dòng)，并可繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)到任意位置。松開鎖緊螺釘，工作臺(tái)在垂直平面還可左右傾斜45°。（2）立式鉆床立式鉆床簡(jiǎn)稱立鉆，如圖3-87所示。用最大鉆孔直徑來表示規(guī)格，常用的立鉆有25mm、35mm、40mm和50mm等幾種。自動(dòng)化程度較低，一般用于單件、小批量生產(chǎn)中加工小型工件。（3）搖臂鉆床搖臂鉆床是指鉆床的搖臂可繞立柱升降或者回轉(zhuǎn)，主軸箱在搖臂上又可做水平移動(dòng)的鉆床。如圖3-88所示為搖臂鉆床的外形圖。3.7.3鉆頭鉆頭是鉆孔用的主要刀具，一般用高速鋼制造，其工作部分經(jīng)熱處理淬火。常用鉆頭類型有麻花鉆、擴(kuò)孔鉆、锪鉆、鉸刀、深孔鉆等。3.7.3.1麻花鉆麻花鉆是鉆孔的常用刀具，一般由高速鋼制成。麻花鉆由柄部、頸部及工作部分組成。麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖3-89所示。3.7.3.2擴(kuò)孔和锪孔1.擴(kuò)孔擴(kuò)孔用以擴(kuò)大已加工出的孔，可以是鑄出、鍛出或鉆出的孔。圖3-90所示為擴(kuò)孔鉆加工。擴(kuò)孔鉆特點(diǎn)如下。（1）沒有橫刃，改善了切削條件。（2）刀體剛性及強(qiáng)度較好；（3）刀齒數(shù)多（一般3～4個(gè)），導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)。2.擴(kuò)孔加工特點(diǎn)（1）生產(chǎn)率高。（2）質(zhì)量高。對(duì)技術(shù)要求不太高的孔，擴(kuò)孔可作為終加工；對(duì)精度要求高的孔，常作為鉸孔前的預(yù)加工。在成批或大量生產(chǎn)時(shí)，為提高鉆削孔、鑄鍛孔或沖壓孔的精度和降低表面粗糙度值，也常使用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔。2.锪孔锪孔是用锪鉆對(duì)工件上的已有孔進(jìn)行孔口形面的加工，其目的是為保證孔端面與孔中心線的垂直度，以便使與孔連接的零件位置正確，連接可靠。常用的锪孔工具有柱形锪鉆、錐形锪鉆與端面锪鉆三種，如圖3-91所示?？捎糜诩庸A柱形沉頭座、圓錐形沉頭座、魚眼坑以及孔端的凸臺(tái)等。3.7.3.3鉸刀與鉸孔（如圖3-92）主要適用于孔的半精加工、精加工及磨孔或者研孔前的預(yù)加工。鉸削特點(diǎn)如下：（1）加工質(zhì)量高鉸孔精度可高達(dá)級(jí)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra＝1.6～0.4μm。（2）切削余量小鉸孔加工屬于精加工，一般在擴(kuò)孔之后進(jìn)行，加工余量較小。粗鉸時(shí)為0.50～0.15mm，精鉸時(shí)為0.25～0.05mm。（3）絞削不適合加工淬火鋼和硬度太高的材料。鉸刀是定尺寸刀具，適合加工中小直徑孔。（4）鉸孔時(shí)鉸刀不能倒轉(zhuǎn)，否則，切屑會(huì)卡在孔壁和切削刃之間，從而使孔壁劃傷或切削刃崩裂。鉸削時(shí)如采用切削液，孔壁表面粗糙度將更小。（5）不能提高位置精度鉸孔可以有效地提高孔的尺寸精度和表面質(zhì)量，但一般不能提高孔的位置精度。3.7.3.4深孔鉆削通常把孔深與孔徑之比大于5～10倍的孔稱為深孔，加工所用的鉆頭稱為深孔鉆。1.深孔鉆削的特點(diǎn)①切削熱不易傳散；②不能觀測(cè)到切削情況；③刀柄細(xì)長、剛度差、易振動(dòng)；④孔易鉆偏斜。2.深孔鉆深孔鉆常用的有內(nèi)排屑深孔鉆、單刃外排屑深孔鉆、噴吸鉆及套料鉆等。（1）錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔鉆如圖如圖3-93所示。（2）單刃外排屑深孔鉆如圖3-94所示槍孔鉆。單刃外排屑深孔鉆導(dǎo)向性較好，能改善排屑條件。但生產(chǎn)率不高。（3）噴吸鉆（如圖3-95）噴吸排屑原理：將壓力切削液從刀體外壓入切削區(qū)并用噴吸法進(jìn)行內(nèi)排屑。噴吸鉆的特點(diǎn)如下：（1）由于鉆桿內(nèi)還有一層內(nèi)管，排屑空間受到限制，較難用于小直徑。加工精度略低于BTA鉆頭。（2）可在車、鉆、鏜床上使用，操作方便，鉆孔效率高。（3）不需要BTA系統(tǒng)的高壓輸油器及密封裝置。不但提高了排屑效果，又改進(jìn)了工作條件。3.7.3.5中心鉆中心孔用中心鉆來進(jìn)行加工。中心鉆有帶護(hù)錐中心鉆、無護(hù)錐中心鉆和弧形中心鉆三種結(jié)構(gòu)形式，如圖3-96所示。3.7.3.6鉆孔用的夾具鉆孔用夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。1.鉆頭夾具常用的鉆頭夾具有鉆夾頭和鉆套（如圖3-97所示）。2.工件夾具加工工件時(shí)，應(yīng)根據(jù)鉆孔直徑和工件形狀來合理使用工件夾具。對(duì)于薄壁工件常用手虎鉗夾持（如圖3-98（a）所示）；機(jī)床用平口虎鉗用于中小型平整工件的夾持（如圖3-98（b）所示）；對(duì)于軸或套筒類工件可用Ｖ形架夾持（如圖3-98（c）所示）并和壓板配合使用；對(duì)不適于用虎鉗夾緊的工件或要鉆大直徑孔的工件，可用壓板、螺栓直接固定在鉆床工作臺(tái)上（如圖3-98（d）所示）。3.7.3.7鉆孔操作1.切削用量的選擇鉆孔切削用量是指鉆頭的切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量三要素。2.操作方法（1）按劃線位置鉆孔工件上的孔徑圓和檢查圓均需打上樣沖眼。