1、第四章 孔加工技能训练基础第一节孔加工机床简介第二节孔加工刀具第三节孔加工工艺第四节典型孔加工实例第一节孔加工机床简介第一节孔加工机床简介一、钻床简介钻床是一种最常用的孔加工机床，常用于加工直径不大且精度要求不高的孔，也可用于加工外形复杂、没有对称回转轴线工件上的单个或一系列圆柱孔，如盖板、箱体、机架等零件上各种用途的孔。第一节孔加工机床简介表4-1钻床的种类及适用范围第一节孔加工机床简介表4-1钻床的种类及适用范围第一节孔加工机床简介图4-1台式钻床的外形1机座2工作台3钻夹头4主轴架5带罩6电动机7进给手柄8立柱9锁紧手柄1.台式钻床第一节孔加工机床简介2.立式钻床图4-2立式钻床外形图第
2、一节孔加工机床简介3.摇臂钻床图4-3摇臂钻床外形图4.钻床安全操作规程第一节孔加工机床简介图4-4TP619型卧式镗床外形1 床身2后立柱3下滑座4上滑座5工作台6主轴7平旋盘8前立柱9主轴箱二、镗床简介镗床是一种用镗刀镗削带有孔及孔系的箱体、机架类零件的孔加工机床。1.卧式镗床第一节孔加工机床简介2.坐标镗床(1)单立柱坐标镗床(2)双立柱坐标镗床(3)卧式坐标镗床第一节孔加工机床简介图4-5单立柱坐标镗床1床身2滑座3工作台4立柱5主轴箱第一节孔加工机床简介图4-6双立柱坐标镗床1横梁2主轴箱3立柱4工作台5床身第一节孔加工机床简介图4-7卧式坐标镗床1床身2下滑座3上滑座4工作台5立柱
3、6主轴箱第一节孔加工机床简介3.精镗床图4-8卧式精镗床第二节孔加工刀具第二节孔加工刀具一、钻削刀具1.麻花钻(1)麻花钻的组成1)工作部分。2)柄部。3)颈部第二节孔加工刀具图4-9麻花钻的结构a)锥柄麻花钻b)直柄麻花钻c)副偏角d)钻心第二节孔加工刀具表4-2莫氏锥柄钻号与钻头直径第二节孔加工刀具图4-10麻花钻的切削部分(2)麻花钻切削部分的组成钻头的切削部分由两个前面、两个后面、两个副后面、两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃组成，如图4-10所示。第二节孔加工刀具(3)标准麻花钻存在的缺点1)前角变化大。2)横刃长且在钻头中心附近，横刃处前角为负值，严重影响切削性能。3)大直径钻头
4、的主切削刃长，钻削碳钢时切屑宽且卷不紧，占用空间大，而且各点切屑的流出速度相差较大，排屑不顺利，切削液不易注到切削区。4)外刃与棱边转角处切削速度最高，棱边后角为0，因此转角处磨损最快，是影响钻头寿命的薄弱环节。第二节孔加工刀具1)改变钻头的材料和结构。2)对标准麻花钻的切削部分进行修磨，这种方法简单易行，效果显著。1)修磨横刃。2)修磨主切削刃。3)修磨前面。4)修磨棱边。5)分屑槽。第二节孔加工刀具图4-11钻头的修磨第二节孔加工刀具(4)麻花钻的刃磨在砂轮上修磨钻头的切削部分，以得到所需要的几何形状及角度称为钻头的刃磨。图4-12钻头的刃磨方法第二节孔加工刀具1)标准麻花钻的刃磨角度要求
5、如图4-13所示。2)将主切削刃置于水平状态并与砂轮外圆平行。3)保持钻头中心线和砂轮外圆面成?角,如图4-13所示。4)右手握住钻头导向部分前端，作为定位支点。图4-13麻花钻的刃磨角度第二节孔加工刀具5)左右两手的动作要协调一致，相互配合。6)刃磨后的钻头常用目测法进行检查，也可用样板检验。图4-14麻花钻刃磨角度的检测方法a)用样板检查b)用万能角度尺检查第二节孔加工刀具图4-15钻头刃磨对加工的影响a)刃磨正确b)两?角不对称c)主切削刃长度不一致d)包含b)和c)两个的不足7)砂轮选择：一般采用粒度为4680#、硬度为中软级的氧化铝砂轮为宜。第二节孔加工刀具2.扩孔钻图4-16扩孔钻
6、的工作部分及切削角度第二节孔加工刀具(1)扩孔钻的结构特点1)齿数较多，一般有34齿，因而工作时导向性好。2)扩孔余量较小，切削刃无需延伸至中心，所以扩孔钻无横刃，改善了切削条件。3)容屑槽可做得较浅，钻心较厚，扩孔钻的强度和刚度较好，工作时可选择较大的切削用量。4)背吃刀量较小，扩孔钻的切削角度可选大些，因而扩孔比钻孔省力，具有较高的生产率。第二节孔加工刀具图4-17扩孔钻的种类a)锥柄扩孔钻b)直柄扩孔钻c)套式扩孔钻(2)扩孔钻的分类扩孔钻按刀体结构分整体式和镶片式两种，按装夹方式分带柄的和套式两类。第二节孔加工刀具3.锪钻(1)标准锪钻的种类、特点和用途标准锪钻分为柱形锪钻、锥形锪钻和
7、端面锪钻三种，如图4-18所示。1)柱形锪钻。2)锥形锪钻。3)端面锪钻。图4-18锪钻的种类a)柱形锪钻b)锥形锪钻c)端面锪钻第二节孔加工刀具(2)用麻花钻改制的锪钻图4-19麻花钻改磨锪钻a)麻花钻改磨带导柱的柱形锪钻b)麻花钻改磨不带导柱的平底锪钻c)麻花钻改磨锥形锪钻d)麻花钻改磨无导柱的柱形锪钻第二节孔加工刀具4.铰刀(1)铰刀的结构铰刀主要由工作部分、颈部和柄部组成，如图4-20所示。1)工作部分。2)颈部。3)柄部。图4-20整体圆柱铰刀的结构a)手用铰刀b)机用铰刀第二节孔加工刀具图4-21可调节手用铰刀第二节孔加工刀具(2)铰刀的种类1)整体圆柱铰刀，如图4-20所示。图4
8、-22螺旋槽手用铰刀第二节孔加工刀具图4-23锥度铰刀2)可调节手用铰刀，在单件生产和修配工作中用来铰削非标准孔，其结构如图4-21所示。第二节孔加工刀具3)螺旋槽手用铰刀。4)锥度铰刀。5)机用铰刀，如图4-24所示，主要用于加工钢材上的孔，钻、铰孔均在立式钻床上进行，铰孔时应用切削液。第二节孔加工刀具图4-24机用铰刀a)硬质合金机用铰刀b)套式机用铰刀第二节孔加工刀具5.丝锥(1)丝锥的分类(2)丝锥的结构及特点尽管丝锥的种类很多，但它的结构基本上是相同的，如图4-25所示为米制普通螺纹丝锥的结构。1)工作部分。2)柄部是用来传递转矩的，其结构形式则视丝锥的用途及规格大小而定。第二节孔加
9、工刀具图4-25米制普通螺纹丝锥的结构第二节孔加工刀具(3)其他常见丝锥1)机用普通丝锥。2)圆柱管螺纹丝锥。3)圆锥管螺纹丝锥。4)螺旋槽丝锥。5)跳牙丝锥。6)负刃倾角通孔丝锥。第二节孔加工刀具二、镗孔刀具1.单刃镗刀 单刃镗刀按结构形式分整体式单刃镗刀和机夹式单刃镗刀，其外形如图4 26和图4 27所示。图4-26整体式单刃镗刀第二节孔加工刀具图4-27机夹式单刃镗刀a)不通孔镗刀b)通孔镗刀第二节孔加工刀具2.双刃镗刀双刃镗刀就是镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参与切削，切削时可以消除径向切削力对镗杆的影响，工件孔径的尺寸精度由镗刀来保证。图4-28固定式镗刀块及其安装a)用楔夹紧b)
10、用双向倾斜螺钉夹紧第二节孔加工刀具3.浮动式镗刀浮动式镗刀结构如图4 29所示，其镗刀块以间隙配合装入镗杆的方孔中，无需夹紧，而是靠切削时作用于两侧切削刃上的切削力来自动平衡定位，因而能自动补偿由于镗刀块安装误差和镗杆径向圆跳动所产生的加工误差。图4-29装配式浮动镗刀及使用a)浮动式镗刀b)使用情况1刀片2刀体3调节螺钉4斜面垫板5夹紧螺钉第三节孔加工工艺图4-30钻、镗加工的主要内容a)钻孔b)扩孔c)铰孔d)攻螺纹e)锪孔f)刮平面g)镗孔第三节孔加工工艺孔加工是用钻头或铰刀、锪钻和镗刀等在工件上加工孔的方法，主要在钻床上加工，也可以在车床、铣床、镗床上进行加工。第三节孔加工工艺一、钻孔
11、工艺1.钻孔时的工件划线钻孔之前首先对工件划线，按图样中的有关位置尺寸要求，划出孔的十字中心线和孔的检查线（检查圆或检查方框，直径钻孔直径），如图4 31所示，以便试钻时找正，并在孔的中心位置处打好样冲眼，找正孔中心与钻头的相对位置后即可钻削。第三节孔加工工艺图4-31孔的检查线形式第三节孔加工工艺图4-32长工件用螺栓靠住2.工件的装夹1)用手握持。第三节孔加工工艺2)用机用虎钳夹持。图4-33钻孔时工件的装夹方法a)手用虎钳b)机用虎钳c)V形块装夹d)自定心卡盘装夹e)压板装夹f)角铁装夹第三节孔加工工艺3)圆盘类或棒类零件的装夹。4)压板装夹工件。5)角铁装夹工件。第三节孔加工工艺3.
12、钻头的装夹钻头柄部的结构分成直柄和锥柄两种，直柄钻头需用带锥柄的钻夹头夹紧，再将钻夹头的锥柄插入钻床主轴的锥孔中。图4-34钻夹头和钻套a)钻夹头b)钻套第三节孔加工工艺4.利用钻模夹具钻孔如果生产批量较大或孔的位置精度要求较高，则需用夹具(钻模)保证，如图4 35所示，其中图4 35a所示为钻4个均匀分布于工件上的孔的钻模，工件3上固定钻模板2，钻模板上装有4个淬硬的钻套1为钻头导向；图4 35b所示是在轴上钻孔用的钻模，工件4利用夹具体5上的V形槽和挡块1定位，并用弓形架3上的螺钉压紧，带钻套的钻模板2用来保证所钻孔的轴线与工件轴线相交。第三节孔加工工艺图4-35用钻模钻孔a)钻4个均匀分
13、布于工件上的孔的钻模1钻套2钻模板3工件b)在轴上钻孔用的钻模1挡块2钻模板3弓形架4工件5夹具体第三节孔加工工艺5.使用钻模夹具钻孔的优点1)减少划线工序，缩短工艺过程和生产周期。2)钻模夹具是根据工件的形状、特点而设计的定位安装基准和夹紧机构，可使工件的安装迅速而方便，减少了辅助工时。3)钻模上有钻套以确定钻孔位置，并可限制钻头产生较大的摆动，所以能保证加工孔的正直，保证孔与孔、孔与某一基准面之间的位置精度，提高加工质量。4)操作简单、安全，容易掌握，可减轻工人的劳动强度。第三节孔加工工艺6.钻削用量的选择钻削用量主要包括钻削速度、进给量和切削深度等。(1)钻削速度vc(2)进给量f(3)
14、背吃刀量(钻削深度)ap 第三节孔加工工艺表4-3高速工具钢标准麻花钻的钻削速度表4-4高速工具钢标准麻花钻的进给量第三节孔加工工艺图4-36锥坑定位纠偏7.钻孔时的定位与纠偏1)锥坑定位纠偏。2)底孔定位纠偏。第三节孔加工工艺图4-37底孔定位纠偏第三节孔加工工艺二、扩孔工艺用扩孔钻或麻花钻将工件上预加工孔直径进行扩大的加工方法称为扩孔，如图4 38所示。图4-38扩孔第三节孔加工工艺1.扩孔的工艺特点2.扩孔的注意事项 1)扩孔前钻孔直径的确定。2)扩孔钻直径的确定。3)扩孔的切削用量。4)除铸铁和青铜外，其他材料的工件扩孔时，都要使用切削液。第三节孔加工工艺表4-5确定扩孔钻直径用的铰削
15、余量第三节孔加工工艺三、铰孔工艺1.铰削用量的选择(1)铰削余量(2)机铰切削速度(3)机铰进给量f表4-6铰削余量的选择第三节孔加工工艺2.切削液的选择铰削加工主要是刀具与孔壁成挤压切削，切屑碎片易留在刀槽或粘在切削刃边上，影响刃带的挤压作用，破坏加工精度和表面粗糙度，增加转矩，还会产生积屑瘤，增加刀具磨损。表4-7铰削时切削液的选用第三节孔加工工艺3.铰孔操作的要点1)手工铰孔。2)机动铰孔。3)铰锥孔时，一般以锥孔的小端直径钻底孔，采用试配法控制锥孔尺寸。第三节孔加工工艺4.铰孔时产生各种缺陷的原因1)孔表面粗糙度值大。2)孔呈多角形。3)孔径缩小。4)孔径扩大。第三节孔加工工艺图4-3
16、9锪孔a)柱形沉头孔b)锥形沉头孔c)小凸台面四、锪孔工艺锪孔是用锪钻刮平孔的端面或切出沉孔的加工方法,如图4 39所示。第三节孔加工工艺五、镗孔工艺1.镗刀的安装及对刀1)刀杆伸出刀架外的长度应尽可能短，以增加刚性，避免因刀杆弯曲变形而使孔产生锥形误差。2)刀尖应略高于工件的旋转中心，以减小振动和扎刀现象，防止镗刀下部碰坏孔壁，影响加工精度。3)刀杆要装正，不能歪斜，以防止刀杆碰坏已加工表面。4)校正刀尖伸出量又叫对刀。第三节孔加工工艺2.工件的安装1)铸孔或锻孔毛坯工件，装夹时一定要根据内外圆找正，既要保证内孔有加工余量，又要保证与非加工表面的相互位置要求。2)装夹薄壁孔件，不能夹得太紧，
17、否则加工后的工件会产生变形，影响镗孔精度。第三节孔加工工艺3)当被加工孔的轴线与基准平面平行时，可将工件直接用压板、螺栓固定在镗床工作台上；当被加工孔的轴线与基准平面垂直时，则可在工作台上用弯板(角铁)装夹工件。图4-40镗削工件常用的夹紧方式a)、b)、c)、d)压板、螺栓夹紧方式e)螺栓、定位销钉夹紧方式f)螺栓、V形块夹紧方式第三节孔加工工艺4)在成批生产中，对孔系的镗削常将工件装夹于镗床夹具(镗模)内，以保证孔系的位置精度和提高生产率。图4-41工件用镗模装夹1主轴2万向接头3镗刀杆4工件5镗模第三节孔加工工艺3.镗孔方法(1)粗镗和精镗1)粗镗。2)半精镗。3)精镗。第三节孔加工工艺
18、(2)镗削的工艺特点(3)镗孔加工的类型1)穿镗法镗削。悬伸镗削法。第三节孔加工工艺支承套镗削孔。图4-43用导向支承套镗孔第三节孔加工工艺图4-44用长镗杆与尾座联合镗孔2)调头镗。用长镗杆与尾座联合镗削孔。第四节典型孔加工实例第四节典型孔加工实例一、钻孔工艺实例1.钻斜面上的孔下面讲述三种在斜面上钻孔的方法，如图4 45所示。2.钻相割孔如图4 46所示为钻两相割孔的方法，先钻出完整的大孔，在已加工好的大孔中嵌入与工件材料相同的金属棒后再钻孔，可避免产生钻孔不垂直和折断钻头的现象。第四节典型孔加工实例图4-45斜面钻孔第四节典型孔加工实例图4-46钻相割孔第四节典型孔加工实例3.钻半圆孔如
19、图4 47所示半圆孔的加工方法如下：4.在球面上钻孔如图4 48所示，将球体工件2放在加工了孔全角的螺纹管1上，拧紧螺盖3,钻头便可通过螺盖上的导孔对球体工件钻孔。图4-47钻半圆孔第四节典型孔加工实例图4-48在球面上钻孔1螺纹管2工件3螺盖第四节典型孔加工实例5.在圆柱工件上钻孔用定心工具定位，钻削孔中心与工件中心线有对称度要求的孔，如图4 49所示。图4-49在圆柱面上钻孔a)用定心工具找正V形块位置b)找正钻孔位置第四节典型孔加工实例二、镗孔工艺实例1.单孔的镗削1)直径不大的单一孔的镗削，刀头用镗刀杆夹持，镗刀杆锥柄插入主轴锥孔并随之回转。2)镗削深度不大但直径较大的孔时，可使用平旋盘，其上安装刀架与镗刀，由平旋盘回转带动刀架和镗刀回转做主运动，工件由工作台带动做纵向进给运动，如图4-50所示。第四节典型孔加工实例图4-50单孔镗削例图第四节典型孔加工实例2.镗削孔系孔系是指两个或两个以上在空间具有一定相对位置的孔。(1)镗削平行孔系图4-51箱体上的孔系1同轴孔系2平行孔系3垂直孔系第四节典型孔加工实例图4-52镗削轴线在同一垂直平面内的平行孔系第四节典型孔加工实例(2)镗削垂直孔系图4-53镗削垂直孔系第四节典型孔加工实例(3)镗削同轴孔系1)支承镗削法。图4-54镗削同轴孔系第四节典型孔加工实例2)悬伸镗削法。图4-55悬伸镗削同轴孔a)无导向套b)有导向套
