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1、Locksmith Technology 王学军 钳 工 工 艺 * 一、定义: 用钻头在实体材料上加工孔的操作叫钻孔。 教学情境七、钻孔 * 钻孔加工占机械加工总量的25%左右,在机械加工中占 重要的地位,钻孔是钳工应掌握的基本操作技能之一 ,也是为后续锪孔、扩孔、铰孔等技能学习奠定基础 。 主运动动: 主轴轴的旋转转 进给进给 运动动:钻头钻头 沿轴线轴线 方向做向下的直线线运动动 教学情境七、钻孔 * (一)台式钻床: 是一种固定在工作台上、 属于小型钻床,最大钻孔 直径为13mm。 结构简单,操作方便,转 速和效率比较高; 主轴有5种转速,手动进给 。 二、常用设备: 教学情境七、钻孔
2、 * (二)立式钻床: 简称立钻,主轴箱和工作台 安置在立柱上。 刚性好,强度大、精度高、 变速范围较大,功率较大。 不但可用来进行钻孔还可以 扩孔、镗孔、铰孔、攻螺纹 和锪端面等。 二、常用设备: 教学情境七、钻孔 * (三)摇臂钻床 : 依靠移动主轴对工件加工 ,操作方便、灵活。 适用于对大、中型工件在 同一平面内、不同位置的 多孔系进行钻孔、扩孔、 锪孔、镗孔、铰孔、攻螺 纹和锪端面等。 二、常用设备: 教学情境七、钻孔 * 三、钻头: 麻花钻 扁钻 深孔钻 中心钻 种 类 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 * (一)类型 直柄 12 锥柄 12 外形 三、钻头:
3、麻花钻 教学情境七、钻孔 * (二)各部名称及作用 工作部分 导向部分 切削部分 切削部分 导向部分 颈部 柄部 柄部 扁尾 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 * (二)各部名称及作用 三、钻头:麻花钻 1、切削部分:起主要的切 削工作。 1-前刀面 2、8-副切削刃 3、7-主切削刃 4、6-后刀面 5-横刃 9-副后刀面 俗称由5刃6面组成。 教学情境七、钻孔 * (二)各部名称及作用 三、钻头:麻花钻 (二)各部名称及作用 2、导向部分:导向 排屑 注入冷却液 备磨孔壁 3、工作部分: 切削部分和导向部分的总称。 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 (二)各部名称及作用 4、颈部:
4、连接柄部和工作部分,是磨削钻头外圆的 退刀槽,并刻有厂标、钻头规格和材料标记。 5、柄部:钻头的加持部位,传递钻孔时所需的转矩 和轴向力。 直柄靠钻夹头固定; 锥柄靠锥部间的摩擦力固定; 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 (三)辅助平面 辅助平面为麻花钻主切削刃 上任意一点的基面、切削平 面和主截面的相互位置,三 者互相垂直。 1、基面:是通过该点与钻心 连线的径向平面。 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 (三)辅助平面 2、切削平面:切削刃上任意 一点的切削平面是由该点的 切削速度方向和这点上切削 刃的切线所构成的平面。 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 (三)辅助平面 4
5、、柱剖面:通过主切削刃上 任意一点作与钻头轴线平行 的直线,该直线绕钻头轴线 旋转所形成的圆柱面的切面 。 教学情境七、钻孔 * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 (四)标准麻花钻的切削角度 1、顶角:钻头上两个主切削 刃在与其平行的平面上的投影 夹角。 顶角越小,则主切削刃越长, 单位切削刃上的负荷减轻,轴 向力减小,这对钻头轴向稳定 性有力。 1182 * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 (四)标准麻花钻的切削角度 2、前角:在正交平面内前刀 面和基面间的夹角 。 外缘处最大,向中心逐渐减小 r=+30-30。 * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 (四)标准麻花钻的切削角度 3、
6、后角 :切削平面与后刀面 之间的夹角。 外圆处最小,(810), 向中心增大,靠近钻心处要磨 得大些(2026 ) * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 (四)标准麻花钻的切削角度 4、横刃斜角():在垂直 于钻头轴线的平面上,横刃与 主切削刃之间的夹角 。 =50 55 * 三、钻头:麻花钻 教学情境七、钻孔 (四)标准麻花钻的切削角度 5、刀尖角() :主切削刃 与副切削刃之间的投影夹角。 外缘处的较小,前角大,刀 齿薄弱,易磨损。 * 四、钻削用量 教学情境七、钻孔 在钻削过程中,钻削速度、进给量、背吃刀量的总称 。 1、钻削速度Vc:钻削时钻头切削刃上最大直径处的线 速度 。 Vc
7、=Dn/1000 (m/min ); D钻头直径,mm; n钻头转速,r/min。 * 教学情境七、钻孔 2、进给量 f :指主轴每转一转钻头对工件沿主轴轴 线相对移动的距离,单位为mm/r。 3、切削深度 ap :指已加工表面与待加工表面之间 的垂直距离,即一次走刀所能切下的金属层厚度,ap =D/2,单位为mm。 四、钻削用量 * 教学情境七、钻孔 基本原则:在允许范围内,尽量先选择较大的进给量 f,当f的选择受到表面粗糙度和钻头刚性的限制时, 再考虑选择较大的切削速度Vc。 五、钻削用量的选择 * 教学情境七、钻孔 1、切削深度 ap: 直径小于30 mm的孔一次钻出;直径为3080 m
8、m的孔可分 两次钻削,先用(0.5 0.7)D(D为要求加工的孔径)的 钻头钻底孔,然后用直径为D的钻头将孔扩大。 五、钻削用量的选择 * 教学情境七、钻孔 2、进给量 f: 孔的精度要求较高且表面粗糙度值较小时,应选择较小的 进给量;钻较深孔、钻头较长以及钻头刚性、强度较差时 ,也应选择较小的进给量。 五、钻削用量的选择 * 教学情境七、钻孔 3、钻削速度 Vc : 当钻头直径和进给量确定后,钻削速度应按钻头的寿命选 取合理的数值,一般根据经验选取。孔较深时,取较小的 切削速度。 五、钻削用量的选择 * 六、钻孔步骤 (一)划线 根据图纸要求划出十字中心线、检测线; 然后打上样冲眼,样冲眼要
9、正确、垂直,直接关系到 起钻的定心位置。 教学情境七、钻孔 * 六、钻孔步骤 (二)工件装夹 教学情境七、钻孔 * 六、钻孔步骤 (三)钻头装夹 根据加 工需要 选择合 适规格 的钻头 。 教学情境七、钻孔 * 六、钻孔步骤 (四)切削用量的确定 1、钻床转速的选择:Vc=2024m/min 2、进给量的选择: f=0.1 0.08mm/f 3、切削深度的选择:ap=D/2 根据经验和计 算确定! 教学情境七、钻孔 * 六、钻孔步骤 (五)对刀与试切 必须在垂直的 两个方向检查 钻头轻轻下压,对准工件的钻孔中心; 顺时针用手旋转主轴,同时轻轻下压钻头,观察划 出的锥坑是否与样冲重合;及时调整找
10、到准确的位 置; 教学情境七、钻孔 * 六、钻孔步骤 (六)试钻 启动钻床,进行试钻,观察位置。 (七)钻孔 控制好进给的速度,及时加注冷却水,随时断屑 。 (八)检测 教学情境七、钻孔 * 七、安全注意事项 1、操作钻床时严谨带手套,袖口必须扎紧;穿工作服 、戴工作帽。 2、工件必须夹紧,特别在小工件上钻较大直径孔,将 钻穿时要尽量减少进给力。 3、开动钻床前,应检查是否有钻夹头钥匙或斜铁在钻 轴上。 教学情境七、钻孔 * 七、安全注意事项 4、钻孔时用毛刷清除钻屑,严谨用手、棉纱或用嘴吹 来清除切屑。 5、操作者的头部不准与旋转着的主轴靠得太近,停车 时应让主轴自然停止,不可用手刹住,也不
11、能用反转 制动。 教学情境七、钻孔 * 七、安全注意事项 6、严禁在开车状态下装拆工件。检验工件和变换主轴 转速,必须在停车状况下进行。 7、清洁钻床或加注润滑油时,必须切断电源。 教学情境七、钻孔 * 教学情境八、扩孔 一、定义义: 用扩扩孔钻对钻对 工件上已有孔进进行扩扩大的 加工。 精度:IT10 IT9,Ra=3.2 扩扩孔时时切削深度:p=(D-d)/2 常作为为孔的半精加工及铰铰孔前的预预加 工。 * 教学情境八、扩孔 二、特点: 1、齿齿数较较多(一般34个齿齿),导导向性好,切削平 稳稳; 2、切削刃不必由外缘缘一直到中心,没有横刃,可避 免横刃对对切削的不良影响; 3、钻钻心
12、粗,刚刚性好,可选择较选择较 大的切削用量(进给进给 量一般为钻为钻 孔的1.52倍,切削速度约为钻约为钻 孔的1/2) 。 * 教学情境八、扩孔 三、种类类: 1、按刀体结结构:整体式、镶镶片式 2、按装夹夹方式:直柄、锥锥柄、套式 * 教学情境八、扩孔 四、加工注意事项项: 1、成批加工用专专用扩扩孔钻钻,小批量加工用钻头钻头 磨制 成扩扩孔钻钻; 2、用钻头扩钻头扩 孔应应先钻钻底孔(0.50.7)D; 用扩扩孔钻钻钻钻 底孔0.9D; D-孔径 3、钻钻孔后,不改变钻头变钻头 与工件位置,直接更换扩换扩 孔 钻钻,保证证同心度。 * 教学情境九、锪孔 一、定义义: 用锪钻在孔口表面锪出
13、一定形状的孔或表面的加工方 法称为锪孔。 锪孔的应用 (a)锪圆柱形孔 (b)锪锥形孔 (c)锪孔口和凸台平面 * 教学情境九、锪孔 二、锪钻锪钻 的种类类用途 : 1、柱形锪钻:锪圆柱形埋头孔; 2、锥形锪钻:锪锥形埋头孔(60、75、90、120 ); 3、端面锪钻:锪平孔囗端面; * 教学情境九、锪孔 三、锪锪孔工作要点 : 1、锪孔时,进给量为钻孔的23倍,切削速度为 钻孔的1/31/2(精锪,可用惯性锪孔); 2、尽量选用较短的钻头来改磨锪钻,并注意修磨 前面,减小前角,以防扎刀、振动; 3、锪钢件时,应在导柱和切削表面加切削液。 * 教学情境十、铰孔 一、定义义 : 用铰刀对已有孔
14、进行精加工的过程。 * 教学情境十、铰孔 二、特点 : 1、加工精度:IT9IT7,表面粗糙度:Ra=1.6 0.2um。 2、刀齿数多(612 个),制造精度高;具有修光部 分,可以用来校准孔径、修光孔壁; 3、刀体强度和刚性较好(容屑槽浅,芯部直径大); 故导向性好,切削平稳; 4、铰孔的余量小切削力较小;铰孔时的切速度较低, 产生的切削热较少。 * 教学情境十、铰孔 三、铰铰刀各部名称 : 由工作部分 、颈部和柄 部3个部分 组成。 * 教学情境十、铰孔 三、铰铰刀各部名称 : 1、工作部分:切削部分和校准部分组成。 切削部分:切削作用; 校准部分:导向、修光孔壁 外形为倒锥 铰刀齿为4
15、8齿,一般偶数制造 2、颈部为磨制铰刀时供退刀用,也用来刻印商标和规 格。 * 教学情境十、铰孔 三、铰铰刀各部名称 : 3、颈部为磨制铰刀时供退刀用,也用来刻印商标和规格。 柄部用来装夹和传递转矩: 直柄 锥柄 直柄带方榫 前两种用于机用铰刀,后一种用于手铰刀。 * 教学情境十、铰孔 四、铰铰刀的种类类 : 1、按使用方法:手用铰刀 机用铰刀 * 教学情境十、铰孔 四、铰铰刀的种类类 : 2、按结构: 整体式铰刀 可调式铰刀 可调式手铰刀 * 教学情境十、铰孔 四、铰铰刀的种类类 : 3、按外形: 直槽铰刀 锥铰刀 螺旋槽铰刀 1、110锥铰刀用来铰削联轴器上与锥销配合的锥孔 2、莫氏锥铰刀
16、用来铰削0号6号莫氏锥孔 3、130锥铰刀用来铰削套式刀具上的锥孔 4、150锥铰刀用来铰削定位销孔 * 教学情境十、铰孔 四、铰铰刀的种类类 : * 教学情境十、铰孔 四、铰铰刀的种类类 : 4、切削部分材料: 高速钢 硬质合金 * 教学情境十、铰孔 五、铰铰削用量 : 1、 铰削余量: 是指上道工序(钻孔或扩孔)完成后,在直径方向所留下 的加工余量。 余量太小,上道工序残留的变形和加工的刀痕难以纠正和 除去,铰孔的质量达不到要求。同时铰刀处于啃刮状态, 磨损严重,降低了铰刀的使用寿命。 余量太大,则增加了每一刀齿的切削负荷,增加了切削热 ,使铰刀直径扩大,孔径也随之扩大。 正确选择铰削余量,应按孔径的大小,同时考虑铰孔的精 度、表面粗糙度、材料的软硬和铰刀类型等多种因素。 * 教学情境十、铰孔 五、铰铰削用量 : 铰削余量 铰铰孔直径55