教材钻中心孔

《教材钻中心孔》由会员分享，可在线阅读，更多相关《教材钻中心孔（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、教学单元三：车削套类零件课题一： 钻孔、扩孔、铰孔 学习目标任务提出：掌握套类零件常用加工方法，学会麻花钻的刃磨与装夹。 课时安排与教学组织形式课时安排与教学组织形式本课题 50 学时完成,讲授 15 学时, 操作训练 35 学时，一体化教学。工作准备工作准备一、 车套类零件的工艺准备（一） 、套类零件的车削要求1.尺寸精度 指套的尺寸按用途不同达到不同的要求。2.形状精度 指套的外圆及内孔表面的圆度、圆柱度等。3.位置精度 指套的各表面之间的互相位置精度、如径向圆跳动、同轴度及垂直度等。4.表面粗糙度 指套筒各表面应达到设计的表面粗糙度。本项目要加工的齿轮坯外表面对内孔轴线的跳动度误差0.0

2、5mm，端面对内孔轴线的垂直度误差0.02mm；内孔尺寸公差 0.03 mm，表面粗糙度值Ra1.6，其余表面为 Ra3.2。（二） 、套类零件在车床上的加工方法套类零件孔的加工根据使用的刀具不同，可分为钻孔（包括钻孔、锪孔、钻中心孔）、车孔和铰孔等。钻孔是低精度孔的成形加工方法，也常用于车孔前的粗加工（如图 2.1-2a 所示）。车孔是应用较为广泛的一种孔的加工方法，车孔可作为铰孔前的半精加工，也可在单件小批生产中对尺寸较大的高精度孔作精加工（如图 2.1-2b1能正确刃磨、选用、安装麻花钻。 2掌握套类零件的加工方法。所示）,因此，车孔经常是高精度孔加工的重要手段。铰孔在大批量生产中用于对

3、尺寸不大的高精度孔作精加工(如图 2-1.2c 所示)。（三） 、套类零件的装夹套类工件是机械零件中精度要求较高的工件之一。套类工件的主要加工表面是内孔、外圆和端面。这些表面不仅有尺寸精度和表面粗糙度的要求，而且彼此间还有较高的形状精度和位置精度要求。因此，应选择合理的装夹方法。尽可能在一次装夹中完成车削车削套类工件时，如单件小批量生产，可在一次装夹中尽可能把工件全部或大部分表面车削完毕。这种方法不存在因装夹而产生的定位误差，如果车床精度较高，可获得较高的形位公差精度。但采用这种方法车削时，需要经常转换刀架。车削如图 2.1-3 所示的工件，可轮流使用 90车刀、45车刀、麻花钻、铰刀和切断刀

4、等刀具加工。如果刀架定位精度较差，则在一次装夹中完成车削。常见的定位方法如下。1.以外圆为基准保证位置精度 在加工外圆直径很大、内孔直径较小、定位长度较短的工件时，多以外圆为基准来保证工件的位置精度。此时，一般应用软卡爪装夹工件。软卡爪用未经淬火的 45 钢制成，这种卡爪是在本车床上车削成形的，因而可确保装夹精度。其次，当装夹已加工表面或软金属时，不易夹伤工件表面。另外，还可根据工件的特殊形状相应地加工软卡爪，以装夹工件。因此，软卡爪在工厂中已得到图 2.1-3 在一次装夹中完成1、2软卡爪 3定位圆柱图 2.1-4 软卡爪的形状图 2.1-2 孔的加工方法越来越广泛的使用。软卡爪的形状如图

5、2.1-4 所示。2.以内孔为基准保证位置精度车削中小型的轴套、带轮和齿轮等工件时，一般可用已加工好的内孔为定位基准，并根据内孔配置一根合适的心轴，再将套装工件心轴支顶在车床上，精加工套类工件的外圆、端面等。常用的心轴个胀力心轴等。（1）实体心轴实体心轴分不带台阶和带台阶两种。不带台阶的实体心轴又称小锥度心轴（如图 2.1-5a 所示） ，其锥度 C1：5 0001：1 000，这种心轴的特点是制造容易、定心精度高，但轴向无法定位，承受切削力小，工件装卸时不太方便。带台阶的心轴如图 2.1-5b 所示，其配合圆柱面与工件孔保持较小的配合间隙，工件靠螺母压紧，常用来一次装夹多个工件。若装上块换垫

6、圈，则装卸工件就更加方便，但其定心精度较低，只能保证 0.02mm 左右的同轴度。（2）胀力心轴胀力心轴依靠材料弹性变形所产生的胀力来胀紧工件，图 2.1-5c 所示为装夹在机床主轴锥孔中的胀力心轴，胀力心轴的圆锥角最好为 30左右，最薄部分的壁厚可为 36mm。为了使胀力均匀，槽可做成三等分。使用时先把工件套在胀力心轴上，拧紧锥堵的方？，使胀力心轴胀紧工件。长期使用的胀力心轴可用 65Mn 弹簧钢制成。胀力心轴装卸方便，定心精度高，故应用广泛。a)小锥度心轴 b)台阶心轴 c)胀力心轴1、4、8工件 2小锥度心轴 3台阶心轴 5开口垫圈 6螺母 7胀力心轴 9 锥堵图 2.1-5 常用心轴二

7、、刃磨麻花钻用钻头在实体材料上加工孔的方法叫钻孔。钻孔的加工精度一般可达IT11IT12。精度要求不高的孔，可以用钻头直接钻出。钻头根据形状的不同，可以分为扁钻、麻花钻、中心钻、锪孔钻、深孔钻等。钻头一般用高速钢制成。近几年来，由于高速切削的发展，镶硬质合金的钻头也得到了广泛的使用。这里只介绍高速钢麻花钻。（一）麻花钻三几何形状1.麻花钻的组成（如图 2.1-6 所示）（1）柄部 钻削时起传递扭矩和钻头的夹持定心作用。麻花钻有直柄和莫氏锥柄两种。直柄钻头的直径一般为 0.313mm。莫氏锥柄钻头直径表 2-1。为了节约高速钢，较大直径的麻花钻的柄部材料为碳素结构钢。（2）颈部 直径较大的钻头在

8、颈部标注商标、钻头直径和材料牌号。(a) 锥柄麻花钻(b)直柄麻花钻图 2.1-6麻花钻的组成（3）工作部分 这是钻头的主要部分，由切削部和导向部组成，其切削和导向的作用。表 2-1 莫氏锥柄钻头直径莫氏锥度号1 2 3 4 5 6钻头直径（mm）615.515.623.523.632.532.649.549.66570802.麻花钻工作部的几何形状 如图 2.1-7 所示，麻花钻切削部分可以看作正反的两把车刀，所以它的几何角度的概念与车刀基本相同，但也有其特别性。（1）螺旋槽 钻头的工作部有两条螺旋槽，它的作用是构成削刃、排出切削和通过切削液。（2）螺旋角（） 螺旋角指螺旋槽上最外缘的螺旋线

9、展开成直线后与轴线之间的夹角。由于同一钻头螺旋一致，所以不同直径处的螺旋角大小不同，越靠近中心螺旋角越小。钻头的名义螺旋角是指边缘处的螺旋角。标准麻花钻的螺旋角在 1830之间。图 2.1-7 麻花钻的各部分名称(b)(a) （3）前面 指螺旋槽面。（4）后面 指钻顶的螺旋圆锥面。（5）顶角（2kr） 钻头两主切削刃之间的夹角。顶角大、主切削刃短、定心差，钻出的孔容扩大。但顶角大、前角也增大、切削省力些。顶角小则反之。一般标准麻花钻的锋角为 118。当麻花钻顶角为 118时，两主切削刃为直线，如果顶角不为 118时，主切削刃就变为曲线， （如图 2.1-8 所示） 。麻花钻头基本上可以根据图

10、2-1.8 所示的切削刃形状来鉴别顶角的大小。（6）前角（0） 前角是基面与前面的夹角。麻花钻前角的大小与螺旋角、顶角、钻心直径等有关，而其中影响最大的是螺旋角。螺旋角越大，前角也越大。由于螺旋角随直径的大小而改变，所以切削刃上各点的前角也是变化的，如图图 2.1-9 所示。前角靠近外缘处最大，自外缘向中心逐渐减小，并约在D/3 以内开始为负前角。前角变化范围大约为3030。（7)后角（ 0） 后角是切削平面与后刀面的夹角。为了测量方便，后角在圆柱面内测量。麻花钻主切削刃上各点的后角数值也是变化的。靠近外缘处的后角最小，靠近中心处的后角最大，外缘处后角一般为 810（见图2.1-10） 。（8

11、)横刃 钻头两切削刃的连线，也是两个主后面的交线。横刃太短会影响麻花钻钻尖的强度，横刃太长使轴向力增大，对钻削不利。（9)横刃斜角（） 在垂直于钻头轴线端面的投影中，横刃与主切削之间的夹角。它的大小由后角的大小决定。后角大时，横刃斜角就减小，横刃变(a) (b) (c)a) 2kr=118 b) 2kr=118 c) 2kr=118图 2.1-8 麻花钻顶角大小对主切削刃的影响(a) (b)图 2.1-9 麻花钻的前角变化 图 2.1-10 麻花钻后角的测量长。后角小时情况相反。横刃斜角一般为 55(10)棱边和倒锥 麻花钻的导向部在切削过程中能保持钻削方向、修光孔壁以及作切削部分的后备部分。

12、在切削过程中，为了减少与孔壁间的摩擦，在麻花钻上特地制出了两条略带倒锥形的刃带（即棱边） 。（二）麻花钻的刃磨1.麻花钻刃磨的要求麻花钻的刃磨质量直接关系到钻孔的质量和钻孔效率。麻花钻刃磨时一般只刃磨两个主后面，但同时要保证后角、顶角和横刃斜角正确。所以麻花钻刃磨是比较困难的。麻花钻刃磨必须达到以下要求：（1）麻花钻的两条主切削刃应该对称，也就是两主切削刃与钻头轴线成相同的角度，并且长度相等。（2）横刃斜角为 552.刃磨麻花钻常见的问题 刃磨时常出现：顶角不对称，顶角和切削刃长度都不对称等。a)刃磨正确 b)顶角不对称 c)切削刃长度不等图 2.1-11 钻头刃磨不正确对加工的影响(1）用顶

13、角磨得不对称的钻头钻削时，只有一个切削刃在切削，而另一个切削刃不起作用。两边受力不平衡，结果使钻头的孔扩大和倾斜,如图 2.1-11a所示。(2）钻头顶角磨得对称，但切削刃长度也不一样时，钻孔的情况如图 2.1-11b 所示。钻头的工作轴线由 O-O 移到 O-O，钻出的孔径必定大于钻头直径。钻头顶角磨得不对称，切削刃长度也不同时，如果短刃的顶角大，就会钻出台阶底部的扩大孔如图 2.1-11c 所示。刃磨得不正确的钻头，由于切削刃不平均，会使钻头横快磨损。 3.麻花钻的刃磨方法和步骤（1）刃磨前，钻头切削刃应放置再砂轮中心平面上，活稍高些。钻头中心线与沙论外圆柱面母线再水平面内的夹角等于顶角

14、2 的一半，同时钻尾向下倾斜，见图 2.1-12a。 （2）钻头刃磨时用右手握住前端作支点，左手握钻尾，以钻头前端支点为圆心，钻尾作上下摆动（如图 2.1-12b 所示） ，并略带旋转；但不能转动过多，或上下摆动太大，以防磨出负后角，或把另一面切削刃磨掉。特别是再刃磨小麻花钻时更应注意。（3）当一个主切削刃磨削完毕后，把钻头转过 180刃磨另一个主切削刃，人和手要保持原来的位置和姿势，这样容易达到两刃对称的目的。4.麻花钻的角度检查（1）目测法 当麻花钻磨好后，通常采用目测法检查。其方法是，把钻头垂直竖再与眼等高的位置上，在明亮的背景下用肉眼观察两刃的长短和高低及后角等（如图 2.1 -13

15、所示） 。但由于视差关系，往往会感到左刃高，右刃低，此时就要把钻头转过 180。再进行观察。这样反复观察对比，最后觉得两刃基本对称，就可使用。如果发生两刃右偏差，必须继续进行修磨。（2）使用角度样板检查 用事先2.1-12 麻花钻的刃磨方法图 2.1-13 目测法检查麻花钻后角 图 2.1-14 用样板检查顶角、刃长和对称性图 2.1-15 用量角器检查麻花钻的刃长和对称性制作好的标准角度样板检查钻头的顶角是否合格、钻头转过 180看两主切削刃是否等长，并通过观察钻头中心与样板底线是否垂直来判断两主偏角是否对称（如图 2.1-14 所示） 。（3）使用量角器检查 使用量角器检查时，只需要将角尺的一边贴在麻花钻的棱边上，另一边搁在钻头的刃扣上，测量其刃长和角度（见图 2.1-15） 。然后转过 180，以同样方法检查即可。三、钻孔（一）钻孔时的注意事项1.钻孔前，现先把工件端面车平，否则会影响正确定心。2.必须找正尾座，使钻头轴线跟工件回转轴线重合，以防孔径扩大和钻头折断。 3.用较长的钻头钻孔时，为了防治钻头跳动，可以在刀架上夹一铜棒或挡铁（图 2.1-16） ，轻轻支顶住钻头头部，使它对准工件的回转中心。然后缓慢进给，当钻头在工件上已正确定心，并正常钻