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1、3.5 钻、镗加工与设备,钻削和镗削是孔加工的常用方法，一般在钻床和镗床上进行，也可以在车床、铣床、铣镗或车铣组合机床上进行。 3.5.1标准麻花钻的结构,3.5.1标准麻花钻的结构,标准高速钢麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成。 （1）工作部分分切削部分和导向部分。切削部分由两个前刀面、两个主后刀面、两个副后刀面、两个主刃、两个副刃、两个刀尖和一个横刃组成。导向部分由两条螺旋槽和两条棱边组成。 （2）柄部-夹持部分，有直柄和锥柄。 （3）颈部-用作磨柄部时砂轮的退刀槽和打标记。,麻花钻的基本结构,麻花钻的基本结构,3.5.2标准麻花钻的几何角度,1.麻花钻的静止参考系,基面 ：主切削刃上
2、选定点的基面就是过该点并与该点切削速度方向垂直且包含钻头轴线的平面。,切削平面 ：过主切削刃上选定点作主切削刃的切线与该点切削速度向量组成的平面。,正交平面 ：过选定点同时垂直于切削平面和基面的平面。,钻头切削刃上各点的切削速度和基面,3.5.2标准麻花钻的几何角度,与外圆车刀相比，麻花钻的切削平面、基面、正交平面的定义相同，但是位置不同。外圆车刀上各点的基面相互平行，麻花钻的主切削刃的的各点的切削速度方向不同，切削平面不同，基面不同，正交平面也不同。,3.5.2标准麻花钻的几何角度,2.麻花钻的主要几何角度,(1)螺旋角 ：钻头棱边与螺旋槽的交线上任意一点的切线与钻头轴线之间的夹角。,主切削
3、刃上任一点m的螺旋角：,（5-1）,（5-2）,(2)顶角 ：两主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角。标准麻花钻,麻花钻螺旋角越大，切削刃越锋利，但螺旋角过大，会使钻头强度降低。一般标准麻花钻螺旋角为1830 麻花钻顶角越大，钻尖强度好，但钻削时轴向力越大。一般加工钢材和铸铁的钻头顶角为116118 (3)前角 麻花钻主切削刃各点前角是不同的，近外圆处前角最大，愈靠近中心前角愈小。一般钻头在外圆处前角为30左右，而靠近横刃处则为-30左右，在横刃处前角则更小，为-50-60 (4)后角 钻头主切削刃上各点后角磨得不等，愈近中心后角磨得愈大。标准麻花钻外圆处后角为814，近钻心处后角为2025
4、,3.5.2 钻床及其加工范围,常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床三种。 1.台式钻床 台式钻床是一种放在钳工桌上使用的小型钻床，适合于在小型工件上加工孔径在12 mm以下的小孔。其结构外形如图所示。,台式钻床,2.立式钻床 立式钻床适合于中小型工件上孔的加工(孔径小于50 mm)。其结构外形如图所示。 3.摇臂钻床 摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂，摇臂带着主轴箱可沿立柱垂直移动，同时主轴箱还能在摇臂上做横向移动，主轴可沿自身轴线垂向移动或进给。因此，它适宜 加工一些笨重的大型工件及多孔工件上的大、中、小孔，广泛应用于单件和成批生产中。其结构外形如图所示。 在钻床能完成的工作如图所示。
5、,立式钻床 1工作台2主轴3主轴箱 4立柱5进给操纵机构,摇臂钻床 1底座 2立柱 3摇臂 4主轴箱 5主轴 6工作台,钻床的加工范围 a)钻孔 b)扩孔 c)铰孔 d)攻螺纹 e)、f)锪埋头孔 g)锪端面,3.5.3 钻孔 用钻头在实体材料上加工孔称为钻孔。一般加工精度可达IT13IT12，表面粗糙度Ra值为12.56.3 m。 钻孔的工艺特点: 1.容易产生“引偏” “引偏”是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆(或孔的轴线歪斜)等。 在实际加工中，常采用如下措施来减少引偏：,预钻锥形定心坑(见图(a)。首先用小顶角(290100)大直径短麻花钻，预先钻一个锥形坑，然后再用所需的
6、钻头钻孔。由于预钻时钻头刚性好，锥形坑不易偏，以后再用所需的钻头钻孔时，这个坑就可以起定心作用。 用钻套为钻头导向(见图(b)，这样可以减少钻孔开始时的“引偏”，特别是在斜面或曲面上钻孔时，更为必要。 刃磨时，应尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致，使两主切削刃的径向切削力互相抵消，从而减少钻头的“引偏”。,减少引偏的措施,2.排屑困难 3.切削热不易传散 3.5.4 扩孔 扩孔是用扩孔钻对工件上已有孔进行扩大加工。一般加工精度可达IT12IT10，表面粗糙度Ra值为6.33.2m。 主要特点有： 1.切削刃不必自外圆延续到中心，避免了横刃和由横刃所引起的一些不良影响。 2.切屑窄，易排出，不
7、易擦伤已加工表面。同时容屑槽也可做得较小较浅，从而可以加粗钻心，大大提高扩孔钻的刚度，有利于加大切削用量和改善加工质量。,扩孔钻的基本结构,绞刀的基本结构,绞刀的类型,3.刀齿多(34个)，导向作用好，切削平稳，生产率高。 3.5.5 铰孔 铰孔是应用较为普遍的孔的精加工方法之一，一般加工精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值为0.41.6 m。 3.5.6 镗削加工 用镗刀对已有孔进行再加工称为镗孔。对于直径较大的孔(一般D80100 mm)、内成形面或孔内环形槽等，镗削是唯一合适的加工方法。,1.镗床 1)卧式镗床 卧式铣镗床的结构如图所示。 2)坐标镗床 坐标镗床是一种高度精密的机床，主
8、要用于尺寸精度和位置精度都要求很高的孔系加工，如钻模、镗模和量具上的精密孔系。 3)铣镗加工中心 铣镗加工中心就是由计算机数控的、具有刀库的、自动换刀的铣镗床，这是一种高度自动化的多工序机床。,卧式铣镗床 1后支承架 2后立柱 3工作台 4镗轴 5平旋盘 6径向刀具溜板 7前立柱 8主轴箱 9后尾筒 10床身 11下滑座 12上滑座,卧式镗铣床,立式加工中心,立式加工中心,2.镗刀 1)单刃镗刀 用单刃镗刀镗孔时具有以下特点： 适应性较广，灵活性较大 可以校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差 生产率较低 由于以上特点，单刃镗刀镗孔比较适用于单件小批生产。 2)多刃镗刀 这种镗孔方法具有如下特点： 加
9、工质量较高 生产率较高,通孔单刃镗刀 盲孔单刃镗刀,双刃镗刀,刀具成本较单刃镗刀高 3.镗削的特点 在镗床上镗孔与在其他机床上镗孔的主要区别是它特别适合于加工带有孔系的箱体、机架等结构复杂的大型零件。 在镗床上镗孔精度为IT10IT7，表面粗糙度Ra值为0.86.3 m。而由于镗床的功能多，它可方便地保证大型零件上孔与孔、孔与基准面的位置精度以及孔的同轴度和中心距尺寸精度等要求。,镗床上可进行多种工序的加工，并能在一次安装中完成工件的粗加工、半精加工和精加工，因此它适合于单件小批生产。 镗孔的质量主要取决于机床的精度。因而，对镗床的性能和精度要求较高。如果在低精度镗床上加工精度较高的孔系，则要使用镗模夹具。 4.镗床上的主要工作 镗孔可以在多种机床上进行。回转体零件上的孔多在车床上加工，箱体类零件上的孔或孔系多在镗床上加工。图示为镗床的运动和加工范围。,镗床的加工范围,
