第六章 孔加工ppt课件

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1、.,1,第六章 孔的加工,.,2,.,3,一、孔加工的特点,1刀具刚度差 孔加工刀具尺寸受被加工孔径的限制，刀具横截面尺寸较小，而悬伸较长。即刀具的长径比较大。,2排屑困难 孔加工容屑空间较小，很多情况下又为半封闭状态，排屑不畅。,3直观性差 切削过程的实际情况，操作者难以观察，往往只能根据切屑的形态、运动等来间接判断加工情况。,4规格品种多 孔加工刀具多时定尺寸刀具，即刀具的尺寸要与孔的尺寸相适应。刀具的种类、规格仍然繁多。,5.散热条件差 加工孔时，切削区在工件内部，排屑及散热条件差，加工精度和表面质量都不易控制。,.,4,二、孔加工机床 1、钻床 (1) 应用 钻床是用钻头在工件上加工孔

2、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 立式钻床，适用于中小工件的单件，小批量生产。 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)。 台式钻床，小型钻床，常安装在台桌上，用来加工直径小于12mm的 孔。 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 。,。,钻 床,.,5,2 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

3、，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 卧式镗床 卧式镗床既要完成粗加工（如粗镗、粗铣、钻孔等），又要进行精加工 （如精镗孔）。因此对镗床的主轴部件的精度、刚度有较高的要求. 卧式镗床的主参数是镗轴直径 。,镗 床,.,6,图 卧式镗床 主轴箱；前立柱；主轴；平旋盘；工作台；上滑座； 下滑座； 床身导轨；后支承套；后立柱,镗

4、 床,.,7,坐标镗床 一种高精度的机床。其主要特点是具有坐标位置的精密测量装置；有良 好的刚性和抗振性 。它主要用来镗削精密孔（IT5级或更高），例如钻模、 镗模上的精密孔。 工艺范围：可以镗孔、钻孔、扩孔、铰孔以及精铣平面和沟槽，还可以 进行精密刻线和划线以及进行孔距和直线尺寸的精密测量工作 。,。,。,图 卧式坐标镗床 1-下滑座；2上滑座；3工作台； 4立柱；5主轴箱；6床身底座,坐标镗床的主要技术参数是工作台的宽度。,镗 床,.,8,金刚镗床 一种高速精密镗床。主要特点是主运动vc很高，ap和f很 小，加工精度可达IT5IT6，Ra达0.63-0.08m。金刚镗床的 主轴短而粗，刚度

5、较高，传动平稳，能加工出低表面粗糙度和 高精度孔。,单面卧式金刚镗床,镗 床,.,9,第一 钻床使用刀具 1.扁钻 扁钻是使用最早的钻孔刀具。特点是结构简单、刚性好、成本低、刃磨方便。,图1 扁钻,三、各种刀具,.,10,扁钻前角小，没有螺旋槽，排屑困难，但制造简单，成本低，直径1mm以下的小孔加工上得到广泛应用。扁钻由于结构上有较大改进，加上上述优点，故在自动线和数控机床上加工直径35mm以上孔时，也使用扁钻。,.,11,2.麻花钻 麻花钻属于粗加工刀具，尺寸公差等级为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为2512.5m。麻花钻的工作部分包括切削部分和导向部分。,图2 麻花钻,.,12,孔 加

6、 工 刀 具,图 标准高速钢麻花钻,.,13,.,14,麻花钻的缺点,1)在麻花钻上须做出螺旋槽，槽做得越深越宽，越易排屑，但为保证钻头有足够的强度和一定的钻芯厚度，从而限制了做大做深螺旋槽。由于存在钻芯，在钻头顶端必然会形成横刃，它因不能正常切削而是括擦挤压工件，故产生巨大的轴向力，消耗很多机床动力，且不易定心钻入。 (2)螺旋槽面构成麻花钻主刀刃的前刀面，主刀刃各处的前角是不同的，故刀刃各点切削条件不同，损伤形态也不同。 (3)主刀刃长，故切屑宽，刃上各点因切削速度大小与方向均不同，对切屑卷曲排出不利。 (4)外圆刃带处(副刀刃)副后角为零，而该处切削速度又最高，因此散热条件差，易磨损。,

7、.,15,其他钻头 1.群钻（倪志福钻头 ） 针对标准麻花钻在钻削过程中存在的缺 陷，在生产中采用多种措施修磨麻花钻的结 构。如把主切削刃修磨成折线或圆弧刃，把 横刃修磨短，增大横刃的前角，修磨前刀 面，修磨刃带，在主切削刃上开分屑槽等。 标准群钻主要特征为：刀尖有3个；切削 刃包括2条外刃、2条内刃、2条圆弧刃和1条 横刃；两主切削刃上交错开出分屑槽。（1953年北京永定机械厂，三尖七刃),.,16,图6.3 标准型群钻结构,.,17,2.可转位浅孔钻 适合在车床上加工d=17.580mm、l/d3 的中等直径浅孔。,.,18,图6.4 可转位浅孔钻,.,19,3.错齿内排屑深孔钻 对于直径

8、较大的深孔（孔深度与直径之比 大于510），由于切削量很大，必须较好地 解决排屑和冷却问题。错齿内排屑深孔钻是常 用的深孔加工钻头。工作时钻头由浅牙矩螺纹 与钻杆联接，通过刀架带动，经液封头钻入工 件。通过刀齿的交错排列实现了分屑，便于切 屑的排出；通过钻管与工件孔壁之间的间隙加 入高压切削液，使之充分地对切削区进行冷 却，并利用高压切削液把切屑从钻头和钻管的 内孔中冲出。硬质合金条起导向的作用。,.,20,可转位深孔钻,.,21,图6.5 错齿内排屑深孔钻,.,22,4.单刃外排屑深孔钻（枪钻） 当加工直径较小的深孔时，由于孔径的限 制，钻头的刚性很差。要保证被加工孔的深 度，首要的问题是要

9、解决加工过程中的导向问 题。单刃处排屑深孔钻是加工这种小直径深孔 的代表性刀具结构，用于加工d=220mm、长径 比达100的小深孔。工作时切削液由钻杆中注 入，切屑由钻杆外冲出，即为外排屑。,.,23,图6.6 单刃外排屑深孔钻,.,24,5.喷吸钻 喷吸钻是针对中等直径一般深孔的加工而 研制的。钻头结构与错齿内排屑深孔钻基本相 同，区别在于与钻头相连的钻杆采用的是双层 管。,喷吸钻工作原理,.,25,硬质合金喷吸钻,.,26,喷吸钻刃部采用硬质合金镶片或机 夹可转位硬质合金刀片，分单管与双管 两种结构，为内排屑、高效率、精密深 孔加工刀具。使用液压力小，密封简单 易行。加工孔深与孔径比L/

10、D可达100， 尺寸精度H8以上，直线度应为 0.2/1000mm，表面粗糙度Ra2.5m， 切削速度5080m/min，走刀量0.08 0.25mm/r，加工效率是高速钢麻花钻的 510倍。,.,27,3.深孔钻 通常把孔深与孔径之比大于510倍的孔称为深孔，加工所用的钻头称为深孔钻。 由于孔深与孔径之比大，钻头细长，强度和刚度均较差，工作不稳定，易引起孔中心线的偏斜和振动。为了保证孔中心线的直线性，必须很好地解决导向问题；由于孔深度大，容屑及排屑空间小，切屑流经的路程长，切屑不易排除，必须设法解决断屑和排屑问题；深孔钻头是在封闭状态下工作，切削热不易散出，必须设法采取措施确保切削液的顺利进

11、入，充分发挥冷却和润滑作用。,.,28,图3 单刃外排屑小深孔枪钻,.,29,4.中心钻 中心钻是用来加工轴类零件中心孔的刀具，其结构主要有三种形式： 带护锥中心钻 无护锥中心钻 弧型中心钻,图2 中心钻,.,30,5. 扩孔钻 扩孔钻专门用来扩大已有孔，它比麻花钻的齿数多（Z3），容屑槽较浅，无横刃，强度和刚度均较高，导向性和切削性较好，加工质量和生产效率比麻花钻高。,图1-36 扩孔钻,.,31,扩孔钻,.,32,6.锪钻 锪钻用于加工各种埋头螺钉沉孔、锥孔和凸台面等。常见的锪钻有三种：圆柱形沉头锪钻、锥形沉头锪钻及端面凸台锪钻。,图1-37 锪钻,.,33,沉头锪钻,.,34,7.铰刀

12、铰刀常用来对已有孔进行最后精加工，也可对要求精确的孔进行预加工。其加工公差等级可达IT8IT6级，表面粗糙度Ra值达1.60.2m。铰刀可分为手用铰刀和机用铰刀。,图10 铰刀,.,35,铰刀,.,36,.,37,.,38,.,39,.,40,8.镗刀 镗刀是对已有的孔进行再加工刀具。镗刀可在车床、镗床或铣床上使用，可加工精度不同的孔，加工精度可达IT7IT6级，表面粗糙度Ra值达6.30.8m。,图1-39 单刃镗刀,图1-40 浮动镗刀及其工作情况,.,41,镗刀M6以下及M24以上的丝锥每组有三支;细牙螺纹丝锥为 两支一组。 锥形分配 柱形分配 三支一套 631 两支一套 7.52.5,

13、.,48,4. 攻螺纹前底孔直径和深度的确定 1) . 底孔直径的确定 攻螺纹时，丝锥每个切削刃除起切削作用外，还伴随较强的挤压作用。因此，金属产生塑性变形形成凸起并挤向牙尖，如图所示.,.,49,（1）在加工钢和塑性较大的材料及扩张量中等的条件下: D钻=D-P 式中 D钻攻螺纹时钻螺纹底孔所用钻头直径，mm; D螺纹大径，mm; P螺距，mm。 （2）在加工铸铁和塑性较小的材料及扩张量较小的条件下: D钻=D-（1.051.1）P 常用粗牙、细牙普通螺纹攻螺纹时钻螺纹底孔用钻头直径可以从表中查得。,.,50,1.拉床及拉削方法 拉削是用拉刀加工工件内、外表面的方法。拉削在拉床上迸行。拉床分

14、卧式和立式两类，下图为卧式拉床的示意图。拉削时工作拉力较大，所以拉床一般采用液压传动。常用拉床的额定拉力有100，200，400kN等。,卧式拉床示意图 l-压力表 2-液压传动部件 3-活塞拉杆 4-随动支架 5-刀架 6-床身 7-拉刀 8-支挣 9-工件 10-随动刀架,.,51,适于拉削的一些典型表面形状。,.,52,拉刀是多齿刀具，后一刀齿比前一刀齿高，其齿形与工件的加工表面形状吻合，进给运动靠后一刀齿的齿升量（前后刀齿高度差）来实现。,.,53,拉刀的组成： 柄部被刀架夹持的部分。 前导部用来引导拉刀切削部分进入工作位置防止拉刀歪斜。 切削部由许多刀齿组成，包括粗切齿和精切齿，后排

15、刀齿比前排刀齿分别高出一个齿升量(一般为0.020.1mm）。 校准部起校正和修光作用。 后导部保持拉刀在粒削过程中最后的准确位置，防止拉刀下垂而损伤已加工表面和拉刀刀齿。,拉 刀,.,54,2.拉削的工艺特点 (1)拉刀在一次行程中能切除加工表面的全部余量，故拉削的生产效率较高。 (2)拉刀制造精度高，切削部分有粗切和精切之分，校准部分又可对加工表面进行校正和修光，所以拉削加工精度较高，经济精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。 (3)拉床采用液压传动，故拉削过程平稳。 (4)拉刀适应性差，一把拉刀只适于加工某种尺寸和精度等级的一定形状的加工表面，且不能加工阶台孔、盲孔和特

16、大直径的孔。由于拉削力很大，拉削薄壁孔时容易变形，不宜采用拉削。 (5)拉刀结构复杂，制造费用高，因此只有在大批量生产中才能显示其经济、高效的特点。,.,55,三、拉削方式（拉削图形）,拉削方式可以分为三大类：分层拉削方式、分块拉削方式和综合拉削方式。 分层（普通）拉削方式 分层拉削又可分为： （）同廓拉削方式 按同廓拉削方式设计的拉刀，每个刀齿的廓形与被加工表面最终要求的形状相似，如图所示。 （2） 渐成拉削方式 按此方式设计的拉刀，刀齿廓形与被拉削表面的形状不同，被加工工件表面的形状和尺寸由各刀齿的副切削刃形成,如图所示。,.,56,按同廓拉削方式设计的拉刀，每个刀齿的廓形与被加工表面最终要求的形状相似，工件表面的形状与尺寸由最后一个精切齿和校准齿形成，故可获得较高的工件表面质量。,.,57,按此方式设计的拉刀，刀齿廓形与被拉削表面的形状不同，