《机械制造业--钻削、铰削与镗削加工(ppt 36页)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造业--钻削、铰削与镗削加工(ppt 36页)（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第6 6章章 钻削 铰钻削 铰 削与镗削加工削与镗削加工 内孔表面也是零件上的主要表面之一 根据零件在 机械产品中的作用不同 不同结构的内孔有不同的精度 和表面质量要求 按照孔与其他零件的相对连接关系的 不同 可分为配合孔与非配合孔 按其几何特征的不同 可分为通孔 盲孔 阶梯孔 锥孔等 按其几何形状 不同 可分为圆孔 非圆孔等 由于孔加工是对零件内表面的加工 对加工过程的观察 控制困难 加工难度要比外圆表面等开放型表面的加工大得多 孔 的加工过程主要有以下几个方面的特点 1 孔加工刀具多为定尺寸刀具 如钻头 铰刀等 刀 具磨损造成的形状和尺寸的变化会直接影响被加工孔的 精度 2 由于受被加工
2、孔尺寸的限制 切削速度很难提 高 影响加工生产率和加工表面质量 3 刀具的结构受孔尺寸的直径和长度的限制 刚 性较差 4 孔加工时 刀具一般是在半封闭的空间工伯 切屑排除困难 冷却液难以进入加工区域 散 热条件不好 钻削 一般精度为IT3 IT10 表面粗糙度值为 Ra 20 10um 铰削 一般精度为IT8 IT6 表面粗糙度值为 Ra 1 6 0 4um 镗削 一般精度为IT8 IT7 表面粗糙度值为 Ra 6 3 0 8um 6 1 钻头和钻削加工 孔加工刀具按其用途一般分为两大类 一类是从 实体材料上加工出孔的刀具 另一类是对已有孔进行 再加工的刀具 一 麻花钻的结构 麻花钻是一种形状
3、较复杂的双刃钻孔或扩孔的标 准刀具 一般用于孔的粗加工 IT11以下精度及表面 粗糙度Ra25 6 3um 也可用于加工攻丝 铰孔 拉孔 镗孔 磨孔的预制孔 1 麻花钻的构造 标准麻花钻由3个部分组成 工作部份 柄部 颈部尾部是钻头的夹持部分 用于与机 床联接 并传递扭矩和轴向力 按麻花钻直径 的大小 分为直柄 小直径 和锥柄 大直径 两种 颈部是工作部分和尾部间的过渡部分 供磨 削时砂轮退刀和打印标记用 小直径的直柄钻 头没有颈部 2 麻花钻的主要几何参数 螺旋角 钻头螺旋槽最外缘处螺旋线的 切线与钻头轴线间的夹角为钻头的螺旋角 较大的螺旋角 使钻头的前角增大 故切削扭 矩和轴向力减小 切削
4、轻快 排屑也较容易 但是螺旋角过大 会削弱钻头的强度和散热条 件 使钻头的磨损加剧 标准麻花钻的 18 30 小直径钻头 值较小 顶角2 和主偏角 r 钻头的顶角 即锋角 为两主切削刃在与其平行的轴向平面上投影 之间的夹角 标准麻花钻的2 118 此时 的主切削刃是直线 钻头的顶角2 直接决定了主偏角 r的大小 且顶角之半 在数值上与主偏角 r很接近 顶角越小 切削刃长度增加 单位切削刃长度 上负荷降低 刀尖角 r增大 改善了散热条件 提高了钻头的耐用度 同时 轴向力减小 但切屑变薄 切屑平均变形增加 故使扭矩增 大 前角 钻头的前角是在正交平面内测 量的前刀面与基面间的夹角 对于标准麻 花钻
5、 前角由30 逐渐变为 30 故靠近中心 处的切削条件很差 后角 f 钻头的后角是在假定工作平面 即以钻头轴线为轴心的圆柱面的切平面 内 测量的切削平面与主后刀面之间的夹角 考虑到进给运动对工作后角的影响 同时为了 补偿前角的变化 使刀刃各点的楔角较为合理 并改善横刃的切削条件 麻花钻的后角刃磨 时应由外缘处向钻心逐渐增大 横刃角度 横刃是两个后刀面的交线 其长度为b 横刃角度包括横刃斜角 横刃 前角 o 和横刃后角 o 横刃斜角 为在钻 头端平面内投影的横刃与主切削刃之间 的 夹 角 它是刃磨后刀面时形成的 由于标准麻花钻在结构上存在着很多问题 在使用时常常进行修磨 以改变标准麻花钻 切削部
6、分的几何形状 改善其切削条件 提高 钻头的切削性能 二 钻削过程特点及钻削用量 1 钻削过程特点 刀具刚性差 排屑困难 切削热不易排出 2 钻削用量 1 钻削深度ap 它是钻头的半径 2 进给量f和每刃进给量af 钻头 或工件 每转一转 钻头在进给方向相对于工件的位移 量称进给量f mm r 由于麻花钻有两个刀齿 即Z 2 故每个刀齿的进给量为 af f 2 mm z 3 钻削速度Vc 钻削速度指钻头外径处的主运 动线速度 m min 三 其他钻头 1 群钻 三尖七刃锐当先 月牙弧槽分两边 一 侧外刃开屑槽 横刃磨得低窄尖 2 可转位浅孔钻 3 错齿内排屑深孔钻 4 单刃外排屑深孔钻 枪钻 5
7、 喷吸钻 四 扩孔钻 扩孔钻是用于对已钻孔进一步加工 以 提高孔的加工质量的刀具 其加工精度可达 IT10 IT11 表面粗糙度可达Ra6 3 3 2 扩孔钻的刀齿比较多 一般有3 4个 故导向性好 切削平稳 由于扩孔余量较小 容 屑槽较浅 刀体强度和刚性较好 扩孔钻的主要类型有两种 即整体式扩 孔钻和套式扩孔钻 其中套式扩孔钻适用于 大直径孔的扩孔加工 6 2 铰刀和铰削加工 铰孔之前 被加工孔一般需经过钻孔或经过钻 扩孔加工 一 铰削过程特点 1 铰刀的结构 铰刀用于中 小尺寸孔的半精加工和精加工 也 可用于磨孔或研孔前的预加工 铰刀齿数多 6 12 个 导向性好 芯部直径大 刚性好 铰削
8、余量小 切削速度低 加上切削过程中的挤压作用 所以能 获得较高的加工精度 IT6 IT8 和较好的表面质量 Ra1 6 Ra0 4um 铰刀分为手用铰刀和机用铰 刀两类 手用铰刀又分为整体式和可调式 机用铰刀 分带柄的和套式 加工锥孔用的铰刀称为锥度铰刀 铰刀的基本结构如图所示 2 铰削过程特点 铰刀的直径是指铰刀圆柱校准部分的刀齿直径 它直接影响到被加工孔的尺寸精度 铰刀的制造成本 及使用寿命 1 铰削的加工余量一般小于0 1mm 铰刀的主偏 角Kr一般小于45度 因此铰削时切削厚度ac很小 约 0 01 0 03mm 2 铰削过程所采用的切削速度一般都较低 因而切 削变形较大 3 在切削液
9、润滑作用下 切削刃的钝圆部分只在加 工表面上润滑 使工件表面受到熨压作用 熨压后已 加工表面发生弹性恢复 铰孔时 应根据工件材料 结构和铰削余 量的大小 综合分析决定切削液的使用 二 铰刀的结构参数 1 直径及公差 铰刀是定尺寸刀具 直径及其公差的选取 主要取决于被加工孔的直径及其精度 同时 也要考虑铰刀的使用寿命和制造成本 铰刀的公称直径是指校准部份的圆柱部份 直径 它应等于被加工孔的基本尺寸 而其公 差则与被铰削孔的公差 铰刀的制造公差 铰 刀磨耗量和铰削过程中孔径的变形性质有关 铰刀的齿槽形式有直线型 折线型和圆弧型三种 铰刀的齿槽方向有直槽和螺旋槽两种 6 3 镗刀和镗削加工 一 镗削
10、加工的特点 1 可以加工机座 箱体 支架等外形复杂的大型零件 上的直径较大的孔 特别是有位置精度要求的孔和 孔系 2 镗削加工灵活性大 适应性强 在镗床上除加工孔 和孔系外 还可以车外圆 车端面 铣平面 镗孔 可以较正孔的位置 镗孔可在镗床上或车床上进行 在镗床上镗孔时 镗刀基本与车刀相同 不同之 处是工件不动 镗刀在旋转 镗孔加工精度一般为 IT9 IT7 表面粗糙度为Ra6 3 0 8mm 3 镗削加工操作技术要求高 生产率低 二 镗刀的类型及应用 按切削刃数量可分为单刃镗刀 双刃镗刀和多 刃镗刀 按工件的加工表面可分为通孔镗刀 盲孔 镗刀 阶梯孔镗刀和端面镗刀 按刀具结构可分为 整体式
11、装配式和可调式 a 单刃镗刀 b 多刃镗刀 两端都有切削刃 工作时可消除径向 力对镗杆的影响 工件的孔径尺寸与精度由镗刀径 向尺寸保证 多采用浮动连接结构 可减少镗刀块 安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差 孔 的加工精度可达IT6 IT7 Ra达0 8 m 6 4 镗床和钻床 一 镗床 1 应用 镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机 床 通常用于加工尺寸较大 精度要求较高的孔 特 别是分布在不同表面上 孔距和位置精度要求较高的 孔 如箱体上的孔 还可以进行铣削 钻孔 扩孔 铰孔等工作 2 镗削特点 刀具结构简单 通用性达 可粗加工也可 半精加工和精加工 适用批量较小的加工 镗孔质量取 决
12、于机床精度 3 运动分析 主运动为镗刀的旋转运动 进给运动为 镗刀或工件的移动 4 分类 a 卧式镗床 b 坐标镗床 是一种高精度的机床 主要特点 具有坐标位置的精密测量装置 c 金刚镗床 一种高速精密镗床 主要特点 vc很高 ap和f很小 加工精度可达IT5 IT6 Ra达0 63 0 08 m 二 钻床 1 应用 钻床是用钻头在工件上加工孔的机床 通 常用于加工尺寸较小 精度要求不太高的孔 可完成 钻孔 扩孔 铰孔及攻螺纹等工作 2 运动分析 工件固定 刀具作旋转主运动 同时 沿轴向作进给运动 3 钻床的主参数 最大钻孔直径 4 分类 a 立式钻床 适用于中小工件的单件 小批量 生产 b
13、摇臂钻床 适用于加工一些大而重的工件上 的孔 工件不动 移动主轴 c 台式钻床 小型钻床 常安装在台桌上 用 来加工直径 12mm的孔 d 深孔钻床及其他钻床 5 钻削特点 刀具刚性差 排屑困难 切削热 不易排出 6 5 钻削夹具和镗床夹具 一 钻削夹具 组成 钻套 钻模板 定位元件 夹紧装置 夹具体 等 1 钻模的主要类型 1 固定式钻模 加工孔精度高 2 回转式钻模 围绕某一轴线分布的轴向或径向 孔系 3 移动式钻模 钻工件同一表面上的多孔 孔径 10mm 4 翻转式钻模 加工小工件不同表面上的孔 重 100N 5 盖板式钻模 无夹具体 结构简单 轻便 大件上孔加工 夹具重 100N 6
14、滑柱式钻模 通用可调夹具 结构简单 方便 制造周期短 应用广 2 钻套及钻模板 1 钻套 引导刀具 保证位置精度 提高系统 刚度 分为 标准钻套 固定钻套 可换钻套和快换钻 套 特殊钻套 小孔距钻套 加长钻套 斜面钻套 钻套高度H 大 导向好 刀具刚度提高 精度高 但磨损加剧 H 1 2 5 d 排屑空间h 大 排屑方便 导向性能差 精 度降低 铸铁 h 0 3 0 7 d 钢件 h 0 7 1 5 d 要求高 h 0 2 钻模板 安装钻套 确保钻套正确位置 固定式钻模板 连体式 装配式或焊接式 结构简单 精度高 铰链式钻模板 间隙 精度较低 工件装卸 方便 分离式钻模板 可拆卸的 费事 精度
15、低 3 分度装置 按一定角度或一定距离加工 一组表面 组成 固定部分 可动部分 分度对定机构 锁紧机构 分度方式 回转分度 直线移动分度 1 分度对定机构 组成 分度盘和对定销 轴向分度 结构紧凑 应用广 径向分度 转角误差小 分度精度高 2 分度盘和分度销 分度盘 轴向开孔 或径向开槽 圆孔 圆销 圆孔 菱销 锥孔 锥销 圆孔 斜面圆销 钢珠 小锥穴 矩形槽盘 单斜面槽盘 双斜面槽盘 齿形槽 盘 对定销 手动 机动 自动 常用机构 钢球对定机构 手动直拉式对定销 齿轮齿条对定销 二 镗床夹具 组成 镗模底座 镗模支架 镗套 镗杆 定 位 夹紧装置等 导向形式 双支承镗模 单支承镗模 无支承 镗模 1 镗床夹具的实例 2 镗套 固定式镗套和回转式镗套 1 固定式镗套 尺寸小 简单 精度高 易 磨损 用于低速镗孔 2 回转式镗套 滑动式和滚动式 减少磨损 适合于高速镗孔 3 镗床夹具上的其他结构 1 找正面 精度要求高 窄长找正面 百分表找正 2 镗杆的引进结构 3 镗模支架 足够的刚性稳定性 加强筋 不受力 4 镗模底座 田字格加强筋 5 浮动接头 与主轴浮动联接
