1、第六章 孔加工知识目标了解麻花钻的组成及作用。明确切削部分的各种参数及对切削的影响。掌握钻削用量的选择方法。技能目标掌握麻花钻的刃磨方法。掌握各种孔的钻削加工方法。掌握钻削时切削液的选择方法。掌握扩孔、铰孔、锪孔的方法并能正确选择刀具。孔加工的分类孔加工的分类 孔加工分为:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔、孔的光整加工等。孔的技术要求孔的技术要求 尺寸精度尺寸精度: 孔径和长度的尺寸精度。孔径和长度的尺寸精度。 形状精度形状精度: 孔的圆度、圆柱度及轴线的孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度。直线度。 位置精度位置精度: 孔与孔或孔与外圆面的同轴孔与孔或孔与外圆面的同轴度，孔与孔或孔与其它表面之间
2、的尺寸精度，孔与孔或孔与其它表面之间的尺寸精度、平行度、垂直度等。度、平行度、垂直度等。 表面质量表面质量: 表面粗糙度、表层加工硬化表面粗糙度、表层加工硬化和表层物理力学性能要求等。和表层物理力学性能要求等。孔加工的缺陷 1、在加工精度和表面粗糙度要求相同的情况下，加工孔比加工外圆面困难，生产率低，成本高： 2、刀具的尺寸受到被加工孔的尺寸的限制，故刀具的刚性差，不能采用大的切削用量。 3、刀具处于被加工孔的包围中，散热条件差，切屑排出困难，切削液不易进入切削区，切屑易划伤加工表面。第一节 钻 孔 用钻头在实体材料上加工圆孔的方法称为钻孔。 钻孔应用范围最广，多用于装配和修理，也是攻丝前的主
3、要工作。 钻孔时，工件固定，钻头安装在钻床主轴上做旋转运动，称为主运动，钻头沿轴线方向移动称为进给运动。 钻削的运动如图1所示。主运动主运动 进给运动进给运动图图1 1 钻削运动钻削运动一、钻孔的设备 常用的钻孔设备有常用的钻孔设备有： 1、台式钻床、台式钻床 特点特点：台钻小巧灵活， 使用方便，结构简单， 精度低。主要用于加工 小型工件上的各种小孔。 用途：用途：在仪表制造、钳工 和装配中用得较多。 2、立式钻床、立式钻床 特点：特点：主轴的轴向进给可自动进给，也可手动进给。刚性好，功率大。生产率高，精度高。 用途：适用于加工中小型工件的孔。 3、摇臂钻床、摇臂钻床 特点：特点：生产率高，质
4、量稳定，精度高。 用途：用途：用于大型工件、多孔工件上的大、中、小孔加工，广泛用于单件和成批生产中。 4、手电钻、手电钻 特点：特点：小巧灵小巧灵活，使用方便，活，使用方便，结构简单，加结构简单，加工精度低。工精度低。 用途：用途：用于金用于金属材料，木头，属材料，木头，塑料等的钻孔。塑料等的钻孔。用于不适合用用于不适合用机床加工的场机床加工的场合。合。一、钻头 1 1、麻花钻、麻花钻 （1）麻花钻的组成 主要由：工作部分、颈部和柄部组成。(图2) 材料： 一般用高速钢（W18Cr4V）制成，淬火后硬度为6268HRC， 钻头大于68mm时，工作部分用高速钢焊接、淬硬，柄部用45# 钢制造。图
5、图2 2 麻花钻的组成麻花钻的组成 柄部：钻头的夹持部分 作用：传递扭距和轴向力，使钻头的轴心线保持正确的位置。 种类：直柄：只能用钻夹头夹持，传递扭距小。直径小于13mm。 锥柄：可以传递较大的扭距，锥柄麻花钻插在锥孔中。 扁尾的作用：防止锥柄在锥孔内打滑，增加传递的扭距，便于钻头从主轴孔中或钻套中退出。 颈部： 作用：磨削钻头时供砂轮退刀用还可以刻印钻头的规格、商标和材料。 工作部分： 组成：由切削部分和导向部分组成 作用：切削部分承担主要的切削工作。 导向部分在钻孔时起引导钻削方向和修光孔壁的作用，同时也是切削部分的备用段。麻花钻切削部分构成麻花钻切削部分构成: : 导向部分：导向部分：
6、 1、螺旋槽：排屑、输送冷却液。 2、棱 边：减少钻头与孔壁的摩擦、兼导向作用。 3、钻 心：刀瓣中间的实心部分，保证强度和刚度。麻花钻的辅助平面 （一）辅助平面： 1、基面：通过切削刃上的一点并和该点切削速度方向垂直的平面。（钻头主切削刃上各点的基面过圆心） 2、切削平面：通过主切削刃上点并与工件加工表面相切的平面。 3、主截面：通过主切削刃上点并同时和基面、切削平面垂直的平面。 （二）、顶角2 1、顶角的定义：顶角又称峰角或顶夹角，为两条主切削刃在其平行的平面上投影的夹角。 2、顶角的大小：根据加工的条件决定。一般2=118 + 2 。 2=118时主切削刃呈直线形；2118时呈内凹形；
7、3、影响：2增大，轴向力增大，扭矩减小；2减小，轴向力减小，扭矩增大，导致排屑困难。 （三）、螺旋角 1、螺旋角定义：麻花钻的螺旋角是指主切削刃上最外缘处螺旋线的切线与钻头轴心线之间的夹角。 2、螺旋角的大小：在钻头的不同半径处螺旋角的大小是不等的。钻头外缘的螺旋角最大。（相同的钻头，螺旋角越大，强度越低） （四）、前角 1、前角的定义：主切削刃上任意一点的前角，是指在主截面N-N中， 前角与基面的夹角。 2、前角的大小：主切削刃上各点的前角不等。外缘处的前角最大，一般为300左右，自外缘向中心处前角逐渐减小。约在中心d/3范围内为负值，接近横刃处前角为-300，横刃处0=-54 -60 。
8、（前角越大，切削越省力） （五）、后角（五）、后角0 0 1、后角的定义：钻头切削刃上某一点的后角是指在圆柱截面内的切线 与切平面之间的夹角。 2、后角的大小：主切削刃上各点的后角不等。刃磨时，应使外缘处后 角较小（0=8 14 ），越靠近钻心后角越大（0=20 26 ），横刃处0=30 36 。（后角的大小影响着后刀面与工件切削表面的摩擦程度。后角越小，摩擦越严重，但切削刃强度越高。） （六）、横刃斜角 1、横刃斜角的定义：在垂直与钻头轴线的端面投影中，横刃与主切削刃之间的夹角。 2、横刃斜角的大小：标准麻花钻=50 55 ，横刃斜角的大小与靠近钻心处的后角的大小有着直接关系，近钻心处的后角
9、磨等于越大，则横刃穴角就越小。反过来说，如果横刃斜角磨得准确，则近钻心处的后角也是准确的。 （七）、副后角： 1、副后角的定义：副后刀面与孔壁之间的夹角。 2、副后角的大小：标准麻花钻的副后角为0。 （八）、横刃长度b： 横刃的长度不能太长也不能太短。太长会增加钻削时的轴向阻力。太短会将低钻头的强度。标准麻花钻的横刃长度b=0.18D。 （九）、钻行厚度d： 1、钻心厚度的定义：钻心厚度是指钻头的中心厚度。 2、钻心厚度的大小：钻心厚度过大时，自然增大横刃长度 b，而厚度太小又削弱了钻头的刚度。为此，钻头的钻心做成锥形，即由切削部分逐渐向柄部增厚。（标准麻花钻的钻心厚度为：切削部分d=0.12
10、5D, 柄部d=0.2D） （一）、标准麻花钻的缺点：（一）、标准麻花钻的缺点： 1、定心不良 由于横刃较长,横刃处存在较大的负前角, 使横刃在切削时产生挤压和刮削状态,由此产生较大的轴向抗力,这一轴向抗力是使钻头在钻削时产生抖动引起定心不良的主要原因,并且也是引起切削热的主要主要原因。 2、主切削刃上各点的前角大小不同，引起各点切削性能不同。 3、棱边较宽，副后角为零，靠近切削部分的棱边与孔壁之间的磨擦比较严重，容易发热和磨损。 4、切屑宽而卷曲，早成排屑困难。 （二）、麻花钻的修磨： 1、修磨横刃： 修磨横刃时，一方面要磨短横刃，另一方面要增加横刃处的前角，一般直径在5mm以上的钻头均需磨
11、短横刃，使横刃成为原来长度的1/5-1/3以减少轴向力，提高钻头的定心作用和切削的稳定性。 增加横刃处的前角，目的是使靠近尊心处形成斜角为=20-30的内刃，且内刃处的前角0=0-15以改善其切削性能。 2、修磨主切削刃： 将主切削刃磨处第二顶角2目的是增加切削刃的总长，增大刀尖角，从而增加刀齿的强度，改善散热条件提高切削刃与棱边交角处的抗磨性。3、修磨棱边： 在靠近主切削刃的一段棱边上，磨出副后角0=68并使棱边宽度成为原来的1/31/2，目的是减少棱边对孔壁的磨擦，提高钻头的耐用度。4、修磨前刀面： 把主切削刃和副切削刃交角前刀面磨去一块，以减少该处的前角。目的是在钻削硬材料时可提高刀齿的
12、强度。 5、修磨分屑槽： 直径大于15mm的麻花钻，可以在钻头的两个后刀面上磨出几条相互错开的分屑槽。这样有利于切屑的排出。（三）钻头和工件的装夹 一、钻夹头 1、作用：夹持直柄钻头。 2、结构和工作原理：夹头体上端有一个锥孔，用来与相同锥度的夹头柄紧配，钻夹头中转有三个夹爪，用来夹紧钻头的直柄 。当夹头套旋转带动内螺纹圈转动，从而带动三个夹头爪伸出或缩进，伸出时夹紧钻头，缩进时松开钻头。二、钻头套 1、作用：夹持锥柄钻头。 2、种类：分为15号钻头套。（钻头套的号数为其内锥孔的莫氏锥度号数） 3、选用：根据钻头锥柄的莫氏锥度号数，选用相应的钻头套。 4、应用：较小的钻头柄装到钻床主轴较大的锥
13、孔内时，用钻头套连接。 当较小的钻头柄装到钻床主轴较大的锥孔内时可用几个钻头套连接起来应用，但这样装拆比较麻烦且钻床主轴与钻头轴线同轴度也差，在这种情况下可以采用特制的钻头套。（四）电钻一、电钻的作用 电钻是一种手持的电动钻孔工具。在装配、修理工作中，经常要在大的工件上钻孔，或在工件的某些特殊位置钻孔。在这些机床加工不方便的场合，就可以用电钻钻孔。二、电钻的种类及规格 常用的电钻有手笔枪式和手提式两种。电钻的规格是以其最大钻孔直径来表示的，一般有6mm，10mm，13mm，19mm，23mm等几种。 工作电压有36V、220V、380V三种。操作220V和380V的电钻时，必须采取可靠的绝缘安
14、全措施，而操作36V的电钻时，需供应低压电源，即采用变压器变压。常用的电钻为220V工作电压，因采用了双重绝缘结构，故操作时可以不必另外采取安全措施。电钻的正确维护和安全使用 1、对于电钻的塑料外壳要妥善保护，以防碰裂。电钻不要与汽油及其它溶剂接触。2、要保持电钻的通风畅通，防止铁屑等杂物进入以免损坏电钻。3、保持钻头的锋利，钻孔时不宜用力过猛，以防电钻过载；当转速明显降低时，应立即减小压力；电钻因故突然停止时，必须立即切断电源进行检查。4、装夹钻头时，切忌用手锤等物敲击，以免损坏钻夹头。5、使用时，必须握持电钻手柄，不能一边拉动软线一边搬动电钻，以防止软线被擦破、割断和扎坏而引起触电事故。在
15、圆柱形工件上钻孔的方法1、孔的中心线与工件上的中心线对称度要求较高钻孔前在钻床主轴下安放V型铁来支撑工件，再在钻头夹上夹一个定心工具并用百分表找正定心工具，V型铁的对称线与工件钻的孔的中心线必须校正到与钻床主轴的中心线在同一条铅垂线上。然后进行试钻和钻孔。 2、孔的中心线与工件上的中心线对称度要求不高 可以不用定心工具，而利用钻头的钻尖来找正V型架的位置。再利用900角尺和借正工作工件端面的中心线，并使钻尖对准钻孔中心，进行试钻和钻孔。在斜面上钻孔的方法 由于钻头在单向径向力的作用下，切削刃受力不均匀而产生偏切现象，至使钻孔偏歪、滑移，不易钻进，即使勉强钻进，钻出的孔的圆度和中心轴线的位置也难
16、以保证，甚至可能折断钻头。 采用以下方法： 1、先用立铣刀在斜面上吃一个水平面，然后再钻孔 2、用錾子在斜面上錾出一个小平面后，先用中心钻钻出一个较大的锥坑，或先用小钻头钻出一个浅孔，再钻孔时钻头的定心就较为可靠了。钻半圆孔的方法1、相同材料的半圆孔的钻法当相同材质的两工件边缘需要钻半圆孔时，可以把两个工件合起来，用台虎钳夹紧。若只需要做一件，咳以用一块相同的材料与工件合并在一起在台虎钳内进行钻削。2、不同材料的半圆孔的钻法在两件不同材质的工件上钻骑缝孔时，可以采用“借料”的方法来完成。即钻孔的孔中心样冲眼要打在略偏向硬材料的一边，以抵消因阻力小而引起的钻头的偏移量。 3、使用半孔钻半孔钻是把
17、标准麻花钻切削部分的钻心修磨成凹凸形，以凹为主，突出两个外刃尖，使钻孔时切削表面形成凸肋，限制了钻头的偏移，因而可以进行单边切削。为防止振动，最好采用低速手动进给。钻孔时的安全文明生产1、钻孔前要清理工作台，如使用的刀具、量具和其它物品不应放在工作台面上。2、钻孔前要夹紧工件，钻通孔时要垫垫块或使钻头对准工作台的沟槽，防止钻头损坏工作台。3、通孔快要被钻穿时，要减小记进给量，以防止产生事故。因为快要钻通工件时，轴线阻力突然消失，钻头走刀机构恢复弹性变形，会突然使进给量增大。4、松紧钻夹头应在停车后进行，且要用“钥匙”来松紧而不能敲击。当钻头要从钻头套中退出时要用斜铁敲击。5、钻床需要变速时需要
18、停车后变速。6、钻孔时，应该戴安全帽，而手不可戴，以免被高速旋转的钻头造成伤害。7、切屑的清除应用刷子而不可用嘴吹，以防止切屑飞入眼中。2群钻 群钻，是将标准麻花钻的切削部分修磨成特殊形状的钻头。群钻是中国人倪志福于1953年创造的，原名倪志福钻头，后经本人倡议改名为“群钻”，寓群众参与改进和完善之意。标准麻花钻的切削部分由两条主切削刃和一条横刃构成，最主要的缺点是横刃和钻心处的负前角大，切削条件不利。群钻是把标准麻花钻的切削部分磨出两条对称的月牙槽，形成圆弧刃，并在横刃和钻心处经修磨形成两条内直刃。这样，加上横刃和原来的两条外直刃，就将标准麻花钻的“一尖三刃”磨成了“三尖七刃”。 群钻是用标
19、准麻花钻头经刃磨而成的高加工精度、高生产率、高寿命、适应性强的新型钻头。（1）标准群钻 标准群钻主要是用来钻削碳钢和各种合金钢的。 其结构特点为：三尖七刃、两种槽。三尖是由于在后刀面上磨出了月牙槽，使主切削刃形成三个尖；七刃是两条外刃、两条内刃、两条圆弧刃和一条横刃；两种槽是月牙槽和单面分屑槽。图图5.11 5.11 标准群钻标准群钻 （2）其他群钻 钻薄板群钻：在薄板上钻孔时，因麻花钻钻尖高，当钻尖钻穿薄板时钻头立刻失去定心作用，轴向力也同时减小，使孔不圆，孔口毛边很大，甚至扎刀或折断钻头，所以不能使用麻花钻。 钻铸铁群钻：由于铸铁较脆，钻削时切屑呈崩碎状，挤压在钻头后刀面、棱边与孔壁之间，
20、不易排屑，易产生摩擦，使钻头磨损。 钻青铜或黄铜群钻：青铜或黄铜的硬度较低，切削阻力小，用标准麻花钻钻削时，易产生“扎刀”现象。 二、钻削用量 1钻削用量组成 钻削用量包括切削速度、进给量和切削深度三要素。 （1）切削速度（）：指钻孔时钻头外缘上一点的线速度。 其计算公式为 = Dn/1000(m/min) 式中，D钻头直径（mm）； n钻床主轴转速（r/min）。 （2）钻削时的进给量（）：主轴每转一转，钻头沿轴线的相对移动量，单位是mm/r。 （3）切削深度（p）：指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，对钻削而言，p=D/2mm。2钻削用量的选择（1）钻削用量的选择原则 选择钻削用量的目
21、的，是在保证加工精度和表面粗糙度及刀具合理使用寿命的前提下，使生产率得到提高。（2）钻削用量的选择方法 钻削速度的选择：钻削速度对钻头的寿命影响较大，应选取一个合理的数值，在实际应用中，钻削速度往往按经验数值选取，见表5.1，而将选定的钻削速度换算为钻床转速n。n=1000 /D（r/min）。钻 削 材 料钻削速度/（m/min）钻 削 材 料钻削速度/（m/min）铸铁1230合金钢1018中碳钢1222铜合金3060表表5.15.1标准麻花钻的钻削速度标准麻花钻的钻削速度 进给量的选择：孔的表面粗糙度要求较小和精度要求较高时，应选择较小的进给量；钻孔较深、钻头较长时，也应选择较小的进给量
22、。 常用标准麻花钻的进给量数值见表5.2。钻头直径D/mm336612122525进给量/（mm/r）0.0250.050.050.10.10.180.180.380.380.62表表5.25.2标准麻花钻的进给量标准麻花钻的进给量三、钻孔方法1、钻头的拆装（1）直柄麻花钻的拆装（2）锥柄麻花钻的拆装 图图5.15 5.15 用钻夹头夹持用钻夹头夹持 （a a） （b b） （c c）图图5.16 5.16 锥柄钻头的拆装及锥套用法锥柄钻头的拆装及锥套用法2工件的装夹 工件在钻孔时，为保证钻孔的质量和安全，应根据工件的不同形状和切削力的大小，采用不同的装夹方法。 （1）外形平整的工件可用平口钳
23、装夹，如图5.17（a）所示。 图图5.17 5.17 工件的装夹方法工件的装夹方法 注意事项： 装夹时，应使工件表面与钻头轴线垂直。 钻孔直径小于12mm时，平口钳可以不固定，钻大于12mm的孔时，必须将平口钳固定。 用平口钳夹持工件钻通孔时，工件底部应垫上垫铁，空出钻孔部位，以免钻坏平口钳。 （2）对于圆柱形工件，可用V形铁进行装夹图5.17（b）。 但钻头轴心线必须与V形铁的对称平面垂直，避免出现钻孔不对称的现象。 （3）较大工件且钻孔直径在12mm以上时，可用压板夹持的方法进行钻孔图5.17（c）。 在使用压板装夹工件时应注意： 压板厚度与锁紧螺栓直径的比例应适当，不要造成压板弯曲变形
24、而影响夹紧力； 锁紧螺栓应尽量靠近工件，垫铁高度应略超过工件夹紧表面，以保证对工件有较大的夹紧力，并可避免工件在夹紧过程中产生移动； 当夹紧表面为已加工表面时，应添加衬垫，防止压出印痕。 （4）对于加工基准在侧面的工件，可用角铁进行装夹图5.17（d）。 由于此时的轴向钻削力作用在角铁安装平面以外，因此角铁必须固定在钻床工作台上。 （5）在薄板或小型工件上钻小孔，可将工件放在定位块上，用手虎钳夹持，如图5.17（e）所示。 （6）在圆柱形工件端面钻孔，可用三爪自定心卡盘进行装夹，如图5.17（f）所示。3钻孔方法（1）起钻 钻孔前，应在工件钻孔中心位置用样冲冲出样冲眼，以利找正。 钻孔时，先使
25、钻头对准钻孔中心轻钻出一个浅坑，观察钻孔位置是否正确，如有误差，及时校正，使浅坑与中心同轴。 借正方法：如位置偏差较小，可在起钻同时用力将工件向偏移的反方向推移，逐步借正；当位置偏差较大时，可在借正方向打上几个样冲眼或錾出几条槽（图5.18），以减少此处的钻削阻力，达到借正的目的。 图图5.18 5.18 用錾槽来纠正钻偏的孔用錾槽来纠正钻偏的孔（2）手进给操作 当起钻达到钻孔位置要求后，即可进行钻孔。 进给时用力不可太大，以防钻头弯曲，使钻孔轴线歪斜； 钻深孔或小直径孔时，进给力要小，并经常退钻排屑，防止切屑阻塞而折断钻头； 孔将钻通时，进给力必须减小，以免进给力突然过大，造成钻头折断，或使
26、工件随钻头转动造成事故。一、切削液的作用、种类及选择1 1、切削液的作用。、切削液的作用。（1）、冷却作用：）、冷却作用： 切削液的输入能吸附和带走大量的切削热，降低工件和钻头的温度，限制积屑瘤的产生，防止以加工表面硬化，减少因受热变形产生的尺寸误差。（2 2）润滑作用：）润滑作用：由于切削液能渗透到工件与钻头的切削部分形成有吸附性的油膜，起到减小磨擦的作用，从而降低了钻削阻力和钻削温度，使切削性能及钻孔质量得到提高。（3 3）内润滑作用：）内润滑作用：切削液能渗透到金属的细微裂缝中，起到润滑作用减小了材料的变形抗力，从而使钻学更省力。（4 4）洗涤作用：）洗涤作用： 流动的切削液能冲走切屑，
27、避免切屑划伤已加工的表面。2、切削液的种类（1 1）乳化液：）乳化液：作用：主要起冷却作用。特点：比热大，粘度小，流动性好，可以吸收大量的热量。应用：主要用于钢、铜、铝合金的钻孔。（2 2）切削油（矿物油、植物油、复合油）切削油（矿物油、植物油、复合油）作用：主要起润滑作用。特点：比热小，粘度大，散热效果差。应用：主要用来减小被加工表面的粗糙度或减少积屑瘤的产生。 3 3、切削液的选择、切削液的选择 ： 1）一般情况下钻孔属于粗加工，散热困难。选择切削液时应以散热为主要目的，选择以冷却为主的切削液，以提高钻头的切削性能和耐用度。 2）在钻削高强度材料时要求润滑膜有足够的强度。 3)在塑性、韧性
28、较大的材料上钻孔时，要求加强润滑作用。 4)被加工孔的精度要求较高、表面粗糙度要求较小时，选用主要起润滑作用的切削液。 5)被加工材料为2T时，若要求较高，选用煤油。4钻孔时常见缺陷分析出现的问题产生的原因孔径大于规定尺寸1钻头两切削刃长度不等，高低不一致2钻床主轴径向偏摆或工作台未锁紧有松动3钻头本身弯曲或装夹不好，使钻头有过大的径向圆跳动现象孔壁表面粗糙1钻头两切削刃不锋利2进给量太大3切屑堵塞在螺旋槽内，擦伤孔壁4切削液供应量不足或选用不当孔位超差1工件划线不正确2钻头横刃太长定心不准3起钻过偏而没有校正孔的轴线歪斜1钻孔平面与钻床主轴不垂直2工件装夹不牢，钻孔时产生歪斜3工件表面有气孔
29、、砂眼4进给量过大，使钻头产生变形孔不圆1钻头两切削刃不对称2钻头后角过大钻头寿命低或折断1钻头磨损还继续使用2切削用量选择过大3钻孔时没有及时退屑，使切屑阻塞在钻头螺旋槽内4工件未夹紧，钻孔时产生松动5孔将钻通时没有减小进给量6切削液供给不足表表5.35.3钻孔中常见缺陷分析钻孔中常见缺陷分析四、钻孔的安全文明生产 （1）钻孔前，清理好工作场地，检查钻床安全设施是否齐备，润滑状况是否正常。 （2）扎紧衣袖，戴好工作帽，严禁戴手套操作钻床。 （3）开动钻床前，检查钻夹头钥匙或斜铁是否插在钻床主轴上。 （4）工件应装夹牢固，不能用手扶持工件钻孔。 （5）清除切屑时不能用嘴吹、手拉，要用毛刷清扫，
30、缠绕在钻头上的长切屑，应停车用铁钩去除。 （6）停车时应让主轴自然停止，严禁用手制动。 （7）严禁在开车状态下测量工件或变换主轴转速。 （8）清洁钻床或加注润滑油时应切断电源。第二节 扩 孔 钻削加工是粗加工，另外受到钻头直径大小的影响不能钻较大的孔，而且在钻孔时常产生废品，我们不能通过钻孔加工来直接得到所需要的孔，针对于这一系列的问题，在实际加工中采用了另一种加工方法，这就是今天我们所要共同学习的扩孔。 什么叫扩孔？ 用扩孔工具将工件上已加工孔径扩大的操作称为扩孔。扩孔加工的特点：1.切削深度比钻孔时小轴向阻力小。2.避免了有横刃切削时所引起的不良影响。3.产生的切屑体积小，排屑容易。 扩孔
31、精度： 扩孔的精度高于钻孔的精度。 尺寸精度：IT10IT9。 表面粗糙度：Ra12.53.2 所以扩孔常作为孔的半精加工和铰孔前的预加工。一、扩孔钻1.扩孔钻的种类： 扩孔钻按刀体结构可分为整体式和镶片式两种；按装夹方式可分为直柄、锥柄和套式三种，如图5.22所示。图图5.22 5.22 部分扩孔钻的结构部分扩孔钻的结构2扩孔钻的结构特点 由于扩孔条件的改善，扩孔钻与麻花钻存在较大的不同（图5.23）。 （1）由于扩孔钻中心不切削，因此没有横刃，切削刃只有外缘处的一小段。 （2）钻心较粗，可以提高刚性，使切削更加平稳。图图5.23 5.23 扩孔钻的工作部分扩孔钻的工作部分 （3）因扩孔产生
32、的切屑体积小，容屑槽也浅，因此扩孔钻可做成多刀齿，以增强导向作用。 （4）扩孔时切削深度小，切削角度可取较大值，使切削省力。第三节 铰 孔 我们已经学习了孔的两种加工方法钻孔和扩孔，从加工精度上来看，钻孔属于粗加工，锪孔属于半精加工，那么可能有的同学要问，有粗加工和半精加工就一定有精加工了。是的下面我们就来共同学习一种精加工孔的加工方法铰孔。 什么是铰孔？ 用铰刀从工件孔壁上切除微量的金属层，以提高孔的尺寸精度和降低表面粗糙度的加工方法称为铰孔。 铰孔属于对孔的精加工，一般铰孔的尺寸公差可达到IT7IT9级，表面粗糙度可达Ra1.6m。一、铰刀的种类及结构特点1、铰刀的种类： 1)铰刀按刀体结
33、构可分为: 整体式铰刀、焊接式铰刀、 镶齿式铰刀、装配可调铰刀； 2）按外形可分为： 圆柱铰刀、圆锥铰刀； 3）按使用场合可分为： 手用铰刀、机用铰刀； 4）按刀齿形式可分为： 直齿铰刀、螺旋齿铰刀； 5）按柄部形状可分为： 直柄铰刀、锥柄铰刀（图5.24）。图图5.24 5.24 部分铰刀的形状部分铰刀的形状2铰刀的结构特点 铰刀由柄部、颈部和工作部分组成。 （1）柄部： 柄部是用来装夹、传递扭矩和进给力的部分，有直柄和锥柄两种。 （2 2）颈部）颈部 颈部是磨制铰刀时供砂轮退刀用的，同时也是刻制商标和规格的地方。 （3 3）工作部分）工作部分： 工作部分又分为切削部分和校准部分。 切削部分
34、：在切削部分磨有切削锥角2。 切削锥角决定铰刀切削部分的长度，对切削时进给力的大小、铰削质量和铰刀寿命也有较大的影响。 一般手用铰刀的 = 30130，以提高定心作用，减小进给力。 机用铰刀铰削碳钢及塑性材料通孔时，取 = 15；铰削铸铁及脆性材料时，取 = 35；铰不通孔时，取 = 45。 校准部分：校准部分主要用来导向和校准铰孔的尺寸，也是铰刀磨损后的备磨部分。 铰刀齿数一般为616齿，可使铰刀切削平稳、导向性好。 为克服铰孔时出现的周期性振纹，手用铰刀采用不等距分布刀齿。3可调节手用铰刀 普通铰刀主要用来铰削标准系列的孔。 在单件生产和修配工作中，经常需要铰削非标准的孔，此时采用可调节手
35、用铰刀（图5.25），通过调节两端的螺母，使楔形刀片沿刀体上的斜底槽移动，以改变铰刀的直径尺寸。图图5.25 5.25 可调节手用铰刀可调节手用铰刀二、铰削用量1.1.铰削余量：铰削余量： 铰削余量是指上道工序（钻孔或扩孔）留下的直径方向上的加工余量。 铰削余量不宜过大，因为铰削余量过大，会使铰刀刀齿负荷增加，加大切削变形，使工件被加工表面产生撕裂纹，降低尺寸精度，增大表面粗糙度数值，同时也会加速铰刀的磨损。 但铰削余量也不宜过小，否则，上道工序残留的变形难以纠正，无法保证铰削质量。铰刀直径/mm8820213233505170铰削余量/mm0.10.150.250.250.30.350.50
36、.50.8表表5.45.4 铰削余量的选用铰削余量的选用2机铰切削用量 机铰切削用量包括切削速度和进给量。当采用机动铰孔时，应选择适当的切削用量。 铰削钢材时，切削速度应小于8m/min，进给量控制在0.4mm/r；铰削铸铁材料时，切削速度应小于10m/min，进给量控制在0.8mm/r。三、铰孔时切削液的选用工 件 材 料切 削 液钢材11020乳化液2铰孔精度要求较高时，采用30菜油加70乳化液3高精度铰孔时，用菜油、柴油、猪铸铁1可以不用2煤油，但会引起孔径缩小，最大收缩量可达0.020.04mm3低浓度乳化液铜12号锭子油2菜油铝12号锭子油22号锭子油与蓖麻油的混合油3煤油与菜油的混
37、合油表表5.55.5 铰孔时切削液的选用铰孔时切削液的选用 四、铰孔方法 铰孔的方法分为手动铰孔和机动铰孔两种。 1.铰刀的选用： 铰孔时，首先要使铰刀的直径规格与所铰孔相符合，其次还要确定铰刀的公差等级。 标准铰刀的公差等级分为h7、h8、h9三个级别。 若铰削精度要求较高的孔，必须对新铰刀进行研磨，然后再进行铰孔。2铰削操作方法 （1）在手铰起铰时，应用右手在沿铰孔轴线方向上施加压力，左手转动铰刀。 两手用力要均匀、平稳，不应施加侧向力，保证铰刀能够顺利引进，避免孔口成喇叭形或孔径扩大。 （2）在铰孔过程中和退出铰刀时，为防止铰刀磨损及切屑挤入铰刀与孔壁之间，划伤孔壁，铰刀不能反转。 （3
38、）铰削不通孔时，应经常退出铰刀，清除切屑。 （4）机铰时，应尽量使工件在一次装夹过程中完成钻孔、扩孔、铰孔的全部工序，以保证铰刀中心与孔的中心的一致性。 （5）铰孔完毕后，应先退出铰刀，然后再停车，防止划伤孔壁表面。3铰孔常见缺陷分析 铰孔中经常出现的问题及产生的原因见表5.6。缺 陷 形 式产 生 原 因加工表面粗糙度超差1铰孔余量留得不当2铰刀刃口有缺陷3切削液选择不当4切削速度过高5铰孔完成后反转退刀孔壁表面有明显棱面1铰孔余量留得过大2底孔不圆孔径缩小1铰刀磨损，直径变小2铰铸铁时未考虑尺寸收缩量3铰刀已钝孔径扩大1铰刀规格选择不当2切削液选择不当或量不足3手铰时两手用力不均4铰削速度
39、过高5机铰时主轴偏摆过大或铰刀中心与钻孔中心不同轴6铰锥孔时，铰孔过深3铰孔常见缺陷分析第四节 锪 孔 用锪钻（或经改制的钻头）对工件孔口进行形面加工的操作，称为锪孔。 常见锪孔的应用如图5.27所示。（a a）锪圆柱埋头孔）锪圆柱埋头孔 （b b）锪锥形埋头孔）锪锥形埋头孔 （c c）锪孔口和凸台平面）锪孔口和凸台平面图图5.27 5.27 锪孔的应用锪孔的应用一、锪孔钻的种类及结构特点 锪孔钻分柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻三种。 1柱形锪钻 柱形锪钻主要用于锪圆柱形埋头孔，其结构如图5.28所示。 图图5.28 5.28 柱形锪钻柱形锪钻 2锥形锪钻 锥形锪钻主要用于锪锥形埋头孔，其结构如图5.29所示。图图5.29 5.29 锥形锪钻锥形锪钻 3端面锪钻 端面锪钻专门用于锪平孔口的端面，如图5.27（c）所示。 锪孔加工时的注意事项 1、避免刀具振动，保持锪钻具有一定的刚度，当使用麻花钻改磨的锪钻时，要使刀杆尽量的短。 2、防止产生扎刀现象，适当减小锪钻的后角和外缘处的前角。 切削速度要低于钻孔时的速度（一般选用钻孔速度的1/31/2）。精锪 时甚至可以利用停车后的钻轴惯性来进行。 4、锪钻钢件时，要对导柱和窃削表面进行润滑。 5、注意安全生产，确保刀杆和工件装夹可靠。
