#/116．4鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔加工工藝編程6．4．1實體上鉆孔加工用鉆頭在實體材料上加工孔的方法，稱為鉆孔。鉆削時，工件固定，鉆頭安裝在主軸上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（主運(yùn)動），鉆頭沿軸線方向移動（進(jìn)給運(yùn)動）。在實體上鉆孔刀具有普通麻花鉆、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆及扁鉆等。1．實體上鉆孔加工刀具⑴麻花鉆麻花鉆如圖麻花鉆是一種使用量很大的孔加工刀具。鉆頭主要用來鉆孔，也可用來擴(kuò)孔。麻花鉆如圖所示，柄部用于裝夾鉆頭和傳遞扭矩工作部分進(jìn)行切削和導(dǎo)向。1^：；：：=L-1^：；：：=L-①柄部根據(jù)柄部不同，麻花鉆有莫氏錐柄和圓柱柄兩種。直徑為?mm的麻花鉆多為圓柱柄，可裝在鉆夾頭刀柄上如圖6-4-1所示）直徑為? 的麻花鉆多為莫氏錐柄，可直接裝在帶有莫氏錐孔的刀柄內(nèi)，刀具長度不能調(diào)節(jié)如圖6-4所示。中等尺寸麻花鉆兩種形式均可選用。②工作部分工作部分又分為導(dǎo)向部分及切削部分。導(dǎo)向部分:麻花鉆導(dǎo)向部分起導(dǎo)向、修光、排屑和輸送切削液作用，也是切削部分的后備。切削部分如圖6-4-1所示：麻花鉆的切削部分有兩個主切削刃、兩個副切削刃和一個橫刃。兩個螺旋槽是切屑流經(jīng)的表面，為前刀面；與孔底相對的端部兩曲面為主后刀面；與孔壁相對的兩條刃帶為副后刀面。為了提高麻花鉆鉆頭剛性，應(yīng)盡量選用較短的鉆頭，但麻花鉆的工作部分應(yīng)大于孔深，以便排屑和輸送切削液。．鉆引正孔刀具在加工中心上鉆孔，因無夾具鉆模導(dǎo)向，受兩切削刃上切削力不對稱的影響，容易引起鉆孔偏斜，因此一般鉆深控制在直徑的5倍左右之內(nèi)。一般在用麻花鉆鉆削前，要先用中心鉆，或剛性好的短鉆頭，打引正孔，用以準(zhǔn)確確定孔中心的起始位置，并引正鉆頭，保證向切削的正確性。如圖 所示刀具為常用于鉆削引正孔的刀具，圖 是中心孔鉆頭，圖刀尖角為一定角度的點(diǎn)鉆，圖 是球頭銑刀，球頭面上具有延伸到中心的切削刃。引正孔鉆到指定深度后，不宜直接抬刀，而應(yīng)有孔底暫停的動作，對引導(dǎo)面進(jìn)行修磨（常常用 循環(huán)加工引正孔）。3．供應(yīng)冷卻液的鉆頭在實體材料上加工孔時，鉆頭處于封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削，傳熱、散熱困難，為此，一些鉆削刀具設(shè)計成鉆頭切削部為耐高溫的硬質(zhì)合金，并且鉆頭設(shè)計有一個或兩個從刀柄通向切削點(diǎn)的孔，供應(yīng)冷卻液，鉆頭工作時，壓縮空氣、油或切削液要流入鉆頭。這種設(shè)計使得鉆頭在排屑的同時，切削點(diǎn)和工作區(qū)域得到冷卻。鉆深孔時這種鉆頭特別有用。供應(yīng)冷卻液的鉆頭，見圖6-4-3

．扁鉆扁鉆由于結(jié)構(gòu)簡單、剛性好及制造成本低，近年來在自動線及數(shù)控機(jī)床上也得到廣泛應(yīng)用。S-Mlisir)■裝配式三砧S-Mlisir)■裝配式三砧整體式扁鉆主要用于加工小尺寸的淺孔，特別是加工5 ? 的微孔。裝配式扁鉆，見圖6-4-3 b由兩部分組成：扁鉆刀桿和用鑲釘安裝到刀桿的扁鉆刀片，用于加工大尺寸的淺孔。一般來說，當(dāng)鉆直徑超過 的淺孔時，扁鉆要比麻花鉆更具優(yōu)勢。因為標(biāo)準(zhǔn)裝配式扁鉆刀桿可適用于多種刀片直徑，扁鉆上的磨損刀片可以重新磨刃，也可以直接更換新刀片。扁鉆刀片有齒槽結(jié)構(gòu)，起到斷屑作用，有利于切屑的排除。扁鉆鉆孔時彎曲較小，因此加工出的孔精度會更高。扁鉆往往通過一次進(jìn)給就加工出孔，不需要鉆中心孔或通過多次鉆孔來逐漸擴(kuò)大孔尺寸。為合理地使用扁鉆，用扁鉆鉆孔時機(jī)床提供的扭矩要比用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆孔時所用扭矩高50％以上，同時，還需要提高工藝系統(tǒng)剛度。大多數(shù)扁鉆鉆孔時，需要有流向刀具的冷卻液，以便散熱并排屑。因此，扁鉆通常需要有高壓冷卻系統(tǒng)。扁鉆的鉆孔深度受到一定的限制，不適合用于較深孔的加工，這是因為扁鉆上沒有用于排屑的鑲旋槽。5．可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金鉆頭可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭，見圖6-4-3 ，代表了 鉆孔技術(shù)發(fā)展的最新成就?？赊D(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭有時用來代替高速鋼麻花鉆，其鉆孔速度要比高速鋼麻花鉆的鉆孔速度高很多，適用于鉆直徑為?的孔?？赊D(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭具有扁鉆的全部優(yōu)點(diǎn)，同時還可以更換（或換位）刀片。用這種鉆頭鉆孔時的進(jìn)給速度可以是麻花鉆或扁鉆的?倍。鉆頭的剛性很好，可保證鉆孔的精度，有易于排屑的容屑槽，孔加工質(zhì)量好，表面粗糙度一般可達(dá)Ra6.3?3.2rm。硬質(zhì)合金刀片鉆頭需要較大的加工功率和流向刀具的高壓冷卻系統(tǒng)。硬質(zhì)合金刀片還允許加工較硬的材料。用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金刀片鉆頭在實體工件上鉆孔，加工孔的長徑比宜控制在4：1以內(nèi)。2．實體上鉆孔加工特點(diǎn)、方法在實體材料上加工孔時，鉆頭是在半封閉的狀態(tài)下進(jìn)行切削的，散熱困難，切削溫度較高，排屑又很困難。同時切削量大，需要較大的鉆削力，鉆孔容易產(chǎn)生振動，容易造成鉆頭磨損?？准庸ぞ容^低。在工件實體鉆孔，一般先加工孔口平面，再加工孔，刀具在加工過的平面上定位，穩(wěn)定可靠，孔加工的編程數(shù)據(jù)容易確定，并能減小鉆孔時軸線歪斜程度。在加工中心上，用麻花鉆鉆削前，要先打引正孔，避免兩切削刃上切削力不對稱的影響，防止鉆孔偏斜。對鉆削直徑較大的孔和精度要求較高的孔，宜先用較小的鉆頭鉆孔至所需深度Z,再用較大的鉆頭進(jìn)行鉆孔，最后用所需直徑的鉆頭進(jìn)行加工，以保證孔的精度。在進(jìn)行較深的孔加工時，特別要注意鉆頭的冷卻和排屑問題，一般利用深孔鉆削循環(huán)指令G83進(jìn)行編程，可以工進(jìn)一段后，鉆頭快速退出工件進(jìn)行排屑和冷卻，再工進(jìn)，再進(jìn)行冷卻斷續(xù)進(jìn)行加工。3．選擇鉆削用量的原則在實體上鉆孔時，背吃刀量由鉆頭直徑所定，所以只需選擇切削速度和進(jìn)給量。圖6-4-2為鉆削用量示意圖。對鉆孔生產(chǎn)率的影響，切削速度和進(jìn)給量是相同的；對鉆頭壽命的影響．切削速度比進(jìn)給量大；對孔的粗糙度的影響，進(jìn)給量比切削速度大。綜合以上的影響因素，鉆孔時選擇切削用量的基本原則是；在保證表面粗糙度前提下，在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛度的承受范圍內(nèi)，盡量先選較大的進(jìn)給量，然后考慮刀具耐用度、機(jī)床功率等因素選用較大的切削涑度。⑴切削深度的選擇：直徑小于的孔一次鉆出；直徑為?的孔可分為兩次鉆削，先用?的鉆頭鉆底孔為要求的孔徑，然后用直徑為的鉆頭將孔擴(kuò)大。這樣可減小切削深度，減小工藝系統(tǒng)軸向受力，并有利于提高鉆孔加工質(zhì)量。⑵進(jìn)給量的選擇：孔的精度要求較高和粗糙度值要求較小時，應(yīng)取較小的進(jìn)給量；鉆孔較深、鉆頭較長、剛度和強(qiáng)度較差時，也應(yīng)取較小的進(jìn)給量。⑶鉆削速度的選擇：當(dāng)鉆頭的直徑和進(jìn)給量確定后，鉆削速度應(yīng)按鉆頭的壽命選取合理的數(shù)值，孔深較大時，鉆削條件差，應(yīng)取較小的切削速度。高速鋼麻花鉆的進(jìn)給量選用可參考表6-4-1；高速鋼麻花鉆的切削速度選用可參考表6-4-2。表6-4-1高速鋼麻花鉆的推薦進(jìn)給量

鉆頭直徑鋼O/鑄鐵/以下以上進(jìn)給量mm/進(jìn)給量mm/0000111111表6-4-2高速鋼麻花鉆的推薦切削速度加工材料硬度/切削速度低碳鋼中、高碳鋼合金鋼高速鋼灰鑄鐵鋁合金、鎂合金銅合金．鉆孔時的冷卻和潤滑

鉆孔時，由于加工材料和加工要求不一，所用切削液的種類和作用也不一樣。⑴鉆孔一般屬于粗加工，又是半封閉狀態(tài)加工，摩擦嚴(yán)重，散熱困難，加切削液的目的應(yīng)以冷卻為主。⑵在高強(qiáng)度材料上鉆孔時，因鉆頭前刀面要承受較大的壓力，要求潤滑膜有足夠的強(qiáng)度，以減少摩擦和鉆削阻力。因此，可在切削液中增加硫、二硫化鉬等成分，如硫化切削油。⑶在塑性、韌性較大的材料上鉆孔，要求加強(qiáng)潤滑作用，在切削液中可加入適當(dāng)?shù)膭游镉秃偷V物油。⑷孔的精度要求較高和表面粗糙度值要求很小時，應(yīng)選用主要起潤滑作用的切削液。4．2擴(kuò)孔加工用擴(kuò)孔工具（如擴(kuò)孔鉆）擴(kuò)大工件鑄造孔和預(yù)鉆孔孔徑的加工方法稱為擴(kuò)孔。用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，可以是為鉸孔作準(zhǔn)備，也可以是精度要求不高孔加工的最終工序。鉆孔后進(jìn)行擴(kuò)孔，可以校正孔的軸線偏差，使其獲得較正確的幾何形狀與較小的表面粗糙度值。擴(kuò)孔的加工經(jīng)濟(jì)精度等級為IT10?IT11，表面粗糙度Ra值為6.3?3.2pm。1．用麻花鉆擴(kuò)孔如果孔徑較大或孔面有一定的表面質(zhì)量要求，孔不能用麻花鉆在實體上一次鉆出，常用直徑較小的麻花鉆預(yù)鉆一孔，然后用修磨的大直徑麻花鉆進(jìn)行擴(kuò)孔。由于擴(kuò)孔時避免了麻花鉆橫刃切削的不良影響，擴(kuò)孔時可適當(dāng)提高切削用量，同時，由于吃刀量的減小，使切屑容易排出，孔的粗糙度可減小。用麻花鉆擴(kuò)孔時，擴(kuò)孔前的鉆孔直徑為所擴(kuò)孔徑的50%?70%,擴(kuò)孔時的切削速度約為鉆孔的1/2,進(jìn)給量為鉆孔的?倍。．用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔為提高擴(kuò)孔的加工精度,預(yù)鉆孔后,在不改變工件與機(jī)床主軸相互位置的情況下,換上專用擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔。這樣可使擴(kuò)孔鉆的軸心線與已鉆孔的中心線重合,使切削平穩(wěn),保證加工質(zhì)量。擴(kuò)孔鉆對已有的孔進(jìn)行再加工時,其加工質(zhì)量及效率優(yōu)于麻花鉆。專用擴(kuò)孔鉆通常有3?4個切削刃，主切削刃短,刀體的強(qiáng)度和剛度好,導(dǎo)向性好,切削平穩(wěn)。擴(kuò)孔鉆刀體上的容屑空間可通暢地排屑,因此可以擴(kuò)盲孔。對于在原鑄孔、鍛孔上進(jìn)行擴(kuò)孔,為提高質(zhì)量,可先用鏜刀鏜出一段直徑與擴(kuò)孔鉆相

同的導(dǎo)向孔，然后再進(jìn)行擴(kuò)孔。這樣可使擴(kuò)孔鉆在一開始進(jìn)行擴(kuò)孔時就有較好的導(dǎo)向，而不會隨原有不正確的孔偏斜。擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)有高速鋼整體式，見圖6-4-4(a);鑲齒套式，見圖6-4-4(b);鑲硬質(zhì)合金套式，見圖6-4-4(c)。3．?dāng)U孔的余量與切削用量擴(kuò)孔的余量一般為孔徑的1/8左右，對于小于①25mm的孔，擴(kuò)孔余量為1?3mm、較大的孔為3?9mm。擴(kuò)孔時的進(jìn)給量大小主要受表面質(zhì)量要求限制，切削速度受刀具耐用度的限制。圖6-4-5 锪鉆的加工4．3锪孔加工圖6-4-5 锪鉆的加工锪鉆它是用來加工各種沉頭孔和锪平孔口端面的。锪鉆通常通過其定位導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(如，導(dǎo)向柱)來保證被锪的孔或端面與原有孔的同軸度或垂直度要求。1．锪鉆簡介锪鉆一般分柱形锪鉆、錐形锪鉆和端面锪鉆三種。⑴柱形锪鉆锪圓柱形埋頭孔的锪鉆稱為柱形锪鉆，其結(jié)構(gòu)如圖6-4-5a所示。柱形锪鉆起主要切削作用的是端面刀刃，螺旋槽的斜角就是它的前角0=0=15°)，后角0=8°。锪鉆前端有導(dǎo)柱，導(dǎo)柱直徑與工件已有孔為緊密的間隙配合，以保證良好的定心和導(dǎo)向。一般導(dǎo)柱是可拆的，也可以把導(dǎo)柱和锪鉆做成一體。⑵錐形锪鉆锪錐形埋頭孔的锪鉆稱為錐形锪鉆，其結(jié)構(gòu)如圖6-4-5b所示。錐形锪鉆的錐角按工件錐形埋頭孔的要求不同，有60°、75°、90°、120°四種，其中90°的用得最多。錐形锪鉆直徑在12?60mm之間，齒數(shù)為4?12個，前角Y0=0，后角a0=6°?8°。為了改善鉆尖處的容屑條件，每隔一齒將刀刃切去一塊。⑶端面锪鉆專門用來锪平孔口端面的锪鉆稱為端面锪鉆，如圖 所示。其端面刀齒為切削刃，前端導(dǎo)柱用來導(dǎo)向定心，以保證孔端面與孔中心線的垂直度。

．锪孔工作要點(diǎn)锪孔時存在的主要問題是所锪的端面或錐面出現(xiàn)振痕。锪孔時應(yīng)注意以下事項：锪孔時，進(jìn)給量為鉆孔的?倍，切削速度為鉆孔的?/2⑴盡量選用較短的鉆頭來改磨锪鉆，并注意修磨前面，減小前角，以防止扎刀和振動。還應(yīng)選用較小后角,防止多角形。⑵锪鋼件時，因切削熱量大，應(yīng)在導(dǎo)柱和切削表面加切削液。⑶精锪?xí)r，往往用較小的主軸的轉(zhuǎn)速來锪孔，以減少振動而獲得光滑表面。高速鋼、硬質(zhì)合金锪鉆切削用量選用可參考表6-4。-3表6-4高-速3鋼、硬質(zhì)合金锪鉆切削用量選用參考材料高速鋼锪鉆硬質(zhì)合金锪鉆進(jìn)給量（ /切削速度（進(jìn)給量（ /切削速度（鋁黃銅軟鑄鐵軟鋼金合鋼及工具鋼?????????6．4．4孔加工工藝編程實例．工件孔加工要求分析材料：鋼，正火處理已完成12X如圖6-4-6零件，毛坯尺寸：120X80X40,材料為已完成12X側(cè)面輪廓、底平面、上表面、臺階及橢長圓輪廓加工，現(xiàn)需要加工：①鉆削加工4XQ12,保證尺寸公差I(lǐng)T11,并有如圖所示的孔距位置精度要求，表面質(zhì)量達(dá)到Ra6.3的要求，孔口面有C1.5的倒角；②鉆削加工①16H10的通孔加工，孔面達(dá)到Ra3.2的表面質(zhì)量要求，并在此基礎(chǔ)上加工。①24深10的沉頭孔。2．加工方法分析⑴通孔XQ 及孔口倒角加工分析：由于4XQ12的孔尺寸公差I(lǐng)T11,表面Ra6.3的要求，用先打引正孔一鉆頭鉆孔加工方法就可以了,加工步驟及刀具選擇如下：引正孔：①18鉆尖為9°的點(diǎn)鉆打引正孔，并完成孔口倒角；用G82孔加工循環(huán)。鉆孔：4XQ12麻花鉆頭鉆通孔，用G81孔加工循環(huán)。通孔9 的通孔及9 沉頭孔加工工藝分析：①16的通孔加工，有H10尺寸精度、表面Ra6.3的要求，①24沉頭孔為一般加工要求，選擇加工過程：①18鉆尖為9。的點(diǎn)鉆打引正孔一①12麻花鉆頭鉆通孔一①16擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔一①24锪孔鉆加工沉頭孔。鉆引正孔、锪孔鉆加工沉頭孔用G82孔加工循環(huán)，①12麻花鉆頭鉆通孔、①16擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔用G81孔加工循環(huán)。3．切削用量的計算零件材料為45鋼。⑴ 為（P鉆尖為°的點(diǎn)鉆，刀具材料高速鋼，進(jìn)給量 ，切削速度/則，主軸轉(zhuǎn)速 X0^ /進(jìn)給速度XX⑵ 為直徑 麻花鉆頭，刀具材料高速鋼，進(jìn)給量 ，切削速度TOC\o"1-5"\h\z則， X ： 弋 ； X X⑶ 為直徑 擴(kuò)孔鉆，刀具材料高速鋼，進(jìn)給量 ，切削速度則， X 4- 6 ； X X 。則，⑷ 為（P 锪孔鉆，刀具材料高速鋼，進(jìn)給量，切削速度則，X