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1、11.5 孔及螺纹加工 钳工进行的孔加工，主要有钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。钻孔也是攻丝前的准备工序。 孔加工常在台式钻床、立式钻床或摇臂钻床上进行。若工件大而笨重，也可使用手电钻钻孔。铰孔有时也用手工进行。 一、钻床 (一)台式钻床 台式钻床简称台钻，如图11-43所示。台钻是一种小型机床，安放在钳工台上使用。其钻孔直径一般在12mm以下。由于加工的孔径较小，台钻主轴转速较高，最高时每分钟可近万转，故可加工1mm以下小孔。主轴转速一般用改变三角胶带在带轮上的位置来调节。台钻的主轴进给运动由手动完成。台钻小巧灵便，主要用于加工小型工件上的各种孔。在钳工中台钻使用得最多。 (二)立式钻床 立式钻床简
2、称立钻，如图11-44所示。一般用来钻中型工件上的孔，其规格用最大钻孔直径表示，常用的有25mm、35mm、4Omm、5Omm等几种。 立式钻床主要由机座、立柱、主轴变速箱、进给箱、主轴、工作台和电动机等组成。主轴变速箱和进给箱与车床类似，分别用以改变主轴的转速与直线进给速度。钻小孔时，转速需高些；钻大孔时，转速应低些。钻孔时，工件安放在工作台上，通过移动工件位置使钻头对准孔的中心。 图11-43台式钻床 图11-44立式钻床 (三)摇臂钻床 摇臂钻床是用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等，如图11-45所示。它有一个能绕立柱旋转的摇臂。主轴箱可以在摇臂上作横向移动，并随摇臂沿立柱上
3、、下作调整运动。刀具安装在主轴上，操作时，能很方便地调整到所需钻削孔的中心，而不需移动工件。摇臂钻床加工范围广泛，在单件和成批生产中多被采用。 图11-45 摇臂钻床 二、钻孔 用麻花钻在材料实体部位加工孔称为钻孔。 钻床钻孔时，钻头旋转(主运动)并作轴向移动(进给运动)，如图11-46所示。 图11-46 钻削时的运动 由于钻头结构上存在着一些缺点，如刚性差、切削条件差，故钻孔精度低，尺寸公差等级一般为ITl2左右，表面粗糙度Ra值为12.5m左右。 (一)麻花钻及安装方法 麻花钻是钻孔的主要工具，其组成部分如图11-47所示。直径小于12mm时一般为直柄钻头，直径大于12mm时为锥柄钻头。
4、 图11-47 麻花钻 麻花钻有两条对称的螺旋槽用来形成切削刃，且作输送切削液和排屑之用。前端的切削部分如图11-47所示，有两条对称的主切削刃，两刃之间的夹角称为锋角，其值为2=11601180。两个顶面的交线叫作横刃，钻削时，作用在横刃上的轴向力很大，故大直径的钻头常采用修磨的方法，缩短横刃，以降低轴向力，导向部分上的两条刃带在切削时起导向作用，同时又能减少钻头与工件孔壁的摩擦。 麻花钻的装夹方法按其柄部的形状不同而异。锥柄可以直接装入钻床主轴孔内。较小的钻头可用过渡套筒安装，如图11-48所示。直柄钻头则用钻夹头安装。 a钻夹头b用过渡套筒安装 图11-48 钻夹头及过渡套筒安装 (二)
5、钻孔方法 1、 钻孔前的准备 钻孔前，工件要划线定心，在工件孔的位置划出加工圆和检查圆，并在加工圆和中心冲出样冲眼，如图11-49所示。 图11-49 钻孔前划线 根据孔径大小选取合适的钻头，检查钻头主切削刃是否锋利和对称，如不合要求，应认真修磨。装夹时，应将钻头轻轻夹住，开车检查是否放正，若有摆动，则应纠正，最后用力夹紧。 2、 工件的安装 对不同大小与形状的工件，可用不同的安装方法。一般可用虎钳、平口钳等装夹。在圆柱形工件上钻孔时，可放在V形铁上进行，亦可用平口钳装夹。较大的工件则用压板螺钉直接装夹在机床工作台上，各种装夹方法如图11-50所示。 图11-50 钻孔时工件的安装 在成批和大
6、量生产中，钻孔时广泛应用钻模夹具，如图11-51所示。钻模上装有淬过火的耐磨性很高的钻套，用以引导钻头。钻套的位置根据钻孔要求而确定。因而，用钻模钻孔，可以免去划线工作，且钻孔精度有所提高。 图11-51 钻模 3、 钻孔操作 按划线钻孔时，应先对准样冲眼试钻一浅坑，如有偏位，可用样冲重新冲孔纠正，也可用錾子錾出几条槽来纠正。钻孔时，进给速度要均匀。将要钻通时，进给量要减少。钻韧性材料要加切削液。钻深孔(孔深L与直径d之比大于5)时，钻头必须经常退出排屑。钻床钻孔时，孔径大于30mm的孔，需分两次钻出。 4、 钻孔注意事项 为了操作安全，钻孔时，身体不要贴近主轴，不得戴手套，手中也不允许拿棉纱
7、。切屑要用毛刷清理，不能用手抹或嘴吹。钻通孔时，工件下面要垫上垫板或把钻头对准工作台空槽。工件必须放平、放稳。更换钻头时要停车。松紧夹头要用固紧搬手，切忌锤击。 三、扩孔 用扩孔钻对已有的孔(铸孔、锻孔、钻孔)作扩大加工称为扩孔。扩孔所用的刀具是扩孔钻，如图11-52所示。扩孔钻的结构与麻花钻相似，但切削刃有34个，前端是平的，无横刃，螺旋槽较浅，钻体粗大结实，切削时刚性好，不易弯曲，扩孔尺寸公差等级可达ITlO9，表面粗糙度Ra值可达3.2m。扩孔可作为终加工，也可作为铰孔前的预加工。 图11-52 扩孔钻及扩孔 四、铰孔 铰孔是用铰刀对孔进行最后精加工的一种方法，铰孔可分粗铰和精铰。精铰加
8、工余量较小，只有0.050.15mm，尺寸公差等级可达IT 87，表面粗糙度Ra值可达0.8m。铰孔前，工件应经过钻孔一扩孔(或镗孔)等加工。铰孔所用刀具是铰刀，如图11-53所示。 铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种。手用铰刀为直柄，工作部分较长。机用铰刀多为锥柄，可装在钻床、车床或镗床上铰孔。铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成，切削部分呈锥形，担负着切削工作，修光部分起着导向和修光作用。铰刀有612个切削刃，每个刀刃的切削负荷较轻。铰孔时,选用的切削速度较低，进给量较大，并要使用切削液。铰铸铁件用煤油，铰钢件用乳化液。 图11-53 铰孔钻及铰孔 铰孔时应注意的事项： (1)铰刀在孔中绝对不
9、可倒转，即使在退出铰刀时，也不可倒转。否则，铰刀和孔壁之间易于挤住切屑，造成孔壁划伤或刀刃崩裂。 (2)机铰时，要在铰刀退出孔后再停车。否则，孔壁有拉毛痕迹。铰通孔时，铰刀修光部分不可全部露出孔外，否则，出口处会划坏。 (3)铰钢制工件时，切屑易粘在刀齿上，故应经常注意清除，并用油石修光刀刃，否则，孔壁要拉毛。 五、锪孔与锪平面 对工件上的巳有孔进行孔口型面的加工称为锪削，如图11-54所示。锪削又分锪孔和锪平面。 图11-54 锪削工作 圆柱形埋头孔锪钻的端刃主要起切削作用，周刃作为副切削刃，起修光作用。为了保持原有孔与埋头孔同心，锪钻前端带有导柱，可与已有的孔滑配，起定心作用。 锥表锪钻顶
10、角有6O、75、9O及l2O4种，其中9O的用得最广泛。锥形锪钻有612个刀刃。 端面锪钻用于锪与孔垂直的孔口端面(凸台平面)。小直径孔口端面可直接用圆柱形埋头孔锪钻加工，较大孔口的端面可另行制作锪钻。 锪削时，切削速度不宜过高，钢件需加润滑油，以免锪削表面产生径向振纹或出现多棱形等质量问题。 六、攻丝和套扣 攻丝是用丝锥加工内螺纹的操作。套扣是用板牙在圆柱件上加工外螺纹的操作。 1、 丝锥和铰杠 丝锥的结构如图11-55所示。其工作部分是一段开槽的外螺纹，还包括切削部分和校准部分。切削部分是圆锥形。切削负荷被各刀齿分担。修正部分具有完整的齿形，用以校准和修光切出的螺纹。丝锥有34条窄槽，以形
11、成切削刃和排除切屑。丝锥的柄部有方头，攻丝时用其传递力矩。 图11-55 丝锥的结构 手用丝锥一般由两支组成一套，分为头锥和二锥。两支丝锥的外径、中径和内径均相等，只是切削部分的长短和锥角不同。头锥较长，锥角较小，约有6个不完整的齿，以便切入。二锥短些，锥角大些，不完整的齿约为2个。切不通孔时，两支丝锥交替使用，以便攻丝接近根部。切通孔时，头锥能一次完成。螺距大于2.5mm的丝锥常制成3支一套。 铰杠是板转丝锥的工具，如图11-56所示，常用的是可调节式，转动右边的手柄或螺钉，即可调节方孔大小，以便夹持各种不同尺寸的丝锥。铰杠的规格要与丝锥的大小相适应。小丝锥不宜用大铰杠，否则，易折断丝锥。
12、图11-56 铰杠 2、 攻丝方法 攻丝前必先钻孔。由于丝锥工作时除了切削金属以外，还有挤压作用，因此，钻孔的孔径应略大于螺纹的内径。可选用相应的标准钻头。部分普通螺纹攻丝前钻孔用的钻头直径见表11-3。 表11-3 钢材上钻螺纹底孔的钻头直径(mm) 螺纹直径(d) 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 24 螺 距(z) O.4 O.5 O.7 O.8 1 1.25 1.5 1.75 2 2 2.5 3 钻头直径(d2) 1.6 2.5 3.3 4.2 5 6.7 8.5 10.2 11.9 13.9 17.4 20.9 钻不通螺纹孔时，由于丝锥不能切到底，所以钻孔深度要大
13、于螺纹长度，其大小按下式计算： 孔的深度 = 要求的螺纹长度 0.7螺纹外径 攻丝时，将丝锥头部垂直放入孔内，转动铰杠，适当加些压力，直至切削部分全部切入后，即可用两手平稳地转动铰杠，不加压力旋到底。为了避免切屑过长而缠住丝锥，操作时，应如图11-57所示，每顺转1圈转后，轻轻倒转l4圈，再继续顺转。对钢料攻丝时，要加乳化液或机油润滑；对铸铁攻丝时，一般不加切削液，但若螺纹表面要求光滑时，可加些煤油。 图11-57 攻丝操作 3、板牙和板牙架 板牙有固定的和开缝的(可调的)两种。图11-58所示，为开缝式板牙，其板牙螺纹孔的大小可作微量的调节。板牙孔的两端带有6O0的锥度部分，是板牙的切削部分。 图11-58 开缝式板牙 套扣用的板牙架，如图11-59所示。 图11-59 板牙架 4、套扣方法 套扣前应检查圆杆直径，太大难以套入，太小则套出螺纹不完整。套扣的圆杆必须倒角，如图11-60所示。套扣时板牙端面与圆杆垂直，如图11-61所示。开始转动板牙架时，要稍加压力，套入几扣后，即可转动，不再加压。套扣过程中要时常反转，以便断屑。在钢件上套扣时，亦应加机油润滑。 图11-60 圆杆倒角 图11-61 套扣
