1、第6章 鉆削、鉸削與鏜削加工,內(nèi)孔表面也是零件上的主要表面之一，根據(jù)零件在機(jī)械產(chǎn)品中的作用不同，不同結(jié)構(gòu)的內(nèi)孔有不同的精度和表面質(zhì)量要求。按照孔與其他零件的相對(duì)連接關(guān)系的不同，可分為配合孔與非配合孔；按其幾何特征的不同，可分為通孔、盲孔、階梯孔、錐孔等；按其幾何形狀不同，可分為圓孔，非圓孔等。 由于孔加工是對(duì)零件內(nèi)表面的加工，對(duì)加工過(guò)程的觀察、控制困難， 加工難度要比外圓表面等開(kāi)放型表面的加工大得多?？椎募庸み^(guò)程主要有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)： 1）孔加工刀具多為定尺寸刀具，如鉆頭、鉸刀等，刀具磨損造成的形狀和尺寸的變化會(huì)直接影響被加工孔的精度。,2）由于受被加工孔尺寸的限制，切削速度很難提高，影響

2、加工生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量。 3）刀具的結(jié)構(gòu)受孔尺寸的直徑和長(zhǎng)度的限制，剛性較差。 4）孔加工時(shí)，刀具一般是在半封閉的空間工伯，切屑排除困難；冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域，散熱條件不好。,鉆削：一般精度為IT3IT10，表面粗糙度值為Ra=2010um 鉸削：一般精度為IT8IT6，表面粗糙度值為Ra=1.60.4um 鏜削：一般精度為IT8IT7，表面粗糙度值為Ra=6.30.8um,6-1 鉆頭和鉆削加工,孔加工刀具按其用途一般分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是從實(shí)體材料上加工出孔的刀具；另一類(lèi)是對(duì)已有孔進(jìn)行再加工的刀具。 一、麻花鉆的結(jié)構(gòu) 麻花鉆是一種形狀較復(fù)雜的雙刃鉆孔或擴(kuò)孔的標(biāo)準(zhǔn)刀具。一般用于孔的粗加工（I

3、T11以下精度及表面粗糙度Ra256.3um），也可用于加工攻絲、鉸孔、拉孔、鏜孔、磨孔的預(yù)制孔。,1、麻花鉆的構(gòu)造,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由3個(gè)部分組成：工作部份、 柄部、頸部尾部是鉆頭的夾持部分，用于與機(jī) 床聯(lián)接，并傳遞扭矩和軸向力。按麻花鉆直徑 的大小，分為直柄（小直徑）和錐柄（大直徑） 兩種。 頸部是工作部分和尾部間的過(guò)渡部分，供磨 削時(shí)砂輪退刀和打印標(biāo)記用。小直徑的直柄鉆 頭沒(méi)有頸部。,工作部分是鉆頭的主要部分，前端為切削 部分，承擔(dān)主要的切削工作；后端為導(dǎo)向部 分，起引導(dǎo)鉆頭的作用，也是切削部分的后備 部分。,2、麻花鉆的主要幾何參數(shù),螺旋角：鉆頭螺旋槽最外緣處螺旋線的切線與鉆頭軸線間的夾角為

4、鉆頭的螺旋角。較大的螺旋角，使鉆頭的前角增大，故切削扭矩和軸向力減小，切削輕快，排屑也較容易。但是螺旋角過(guò)大，會(huì)削弱鉆頭的強(qiáng)度和散熱條件，使鉆頭的磨損加劇。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的=1830，小直徑鉆頭值較小。 頂角2和主偏角r：鉆頭的頂角（即鋒角）為兩主切削刃在與其平行的軸向平面上投影之間的夾角。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的2=118，此時(shí)的主切削刃是直線。,鉆頭的頂角2直接決定了主偏角r的大小，且頂角之半在數(shù)值上與主偏角r很接近。頂角越小，切削刃長(zhǎng)度增加，單位切削刃長(zhǎng)度上負(fù)荷降低，刀尖角r增大，改善了散熱條件，提高了鉆頭的耐用度。同時(shí)，軸向力減小。但切屑變薄，切屑平均變形增加，故使扭矩增大。 前角：鉆頭的前角是在正交

5、平面內(nèi)測(cè)量的前刀面與基面間的夾角。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆，前角由30逐漸變?yōu)?30，故靠近中心處的切削條件很差。,后角f：鉆頭的后角是在假定工作平面（即以鉆頭軸線為軸心的圓柱面的切平面）內(nèi)測(cè)量的切削平面與主后刀面之間的夾角。 考慮到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)對(duì)工作后角的影響，同時(shí)為了補(bǔ)償前角的變化，使刀刃各點(diǎn)的楔角較為合理，并改善橫刃的切削條件，麻花鉆的后角刃磨時(shí)應(yīng)由外緣處向鉆心逐漸增大。,橫刃角度橫刃是兩個(gè)后刀面的交線，其長(zhǎng)度為b 。橫刃角度包括橫刃斜角，橫刃前角o和橫刃后角o。橫刃斜角為在鉆頭端平面內(nèi)投影的橫刃與主切削刃之間 的 夾角，它是刃磨后刀面時(shí)形成的。 由于標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆在結(jié)構(gòu)上存在著很多問(wèn)題，在使用時(shí)常常進(jìn)行

6、修磨，以改變標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆切削部分的幾何形狀，改善其切削條件，提高鉆頭的切削性能。,二、鉆削過(guò)程特點(diǎn)及鉆削用量,1、鉆削過(guò)程特點(diǎn) 刀具剛性差，排屑困難，切削熱不易排出 2、鉆削用量 （1）鉆削深度ap 它是鉆頭的半徑 （2）進(jìn)給量f和每刃進(jìn)給量af 鉆頭（或工件）每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，鉆頭在進(jìn)給方向相對(duì)于工件的位移量稱(chēng)進(jìn)給量f(mm/r)。由于麻花鉆有兩個(gè)刀齒（即Z=2），故每個(gè)刀齒的進(jìn)給量為af=f/2(mm/z) （3）鉆削速度Vc 鉆削速度指鉆頭外徑處的主運(yùn)動(dòng)線速度（m/min）,三、其他鉆頭,1、群鉆：三尖七刃銳當(dāng)先，月牙弧槽分兩邊，一側(cè)外刃開(kāi)屑槽，橫刃磨得低窄尖 2、可轉(zhuǎn)位淺孔鉆 3、錯(cuò)齒內(nèi)排屑深孔

7、鉆 4、單刃外排屑深孔鉆（槍鉆） 5、噴吸鉆,四、擴(kuò)孔鉆,擴(kuò)孔鉆是用于對(duì)已鉆孔進(jìn)一步加工,以提高孔的加工質(zhì)量的刀具,其加工精度可達(dá)IT10IT11,表面粗糙度可達(dá)Ra6.33.2 。 擴(kuò)孔鉆的刀齒比較多,一般有34個(gè),故導(dǎo)向性好,切削平穩(wěn),由于擴(kuò)孔余量較小,容屑槽較淺，刀體強(qiáng)度和剛性較好； 擴(kuò)孔鉆的主要類(lèi)型有兩種，即整體式擴(kuò)孔鉆和套式擴(kuò)孔鉆，其中套式擴(kuò)孔鉆適用于大直徑孔的擴(kuò)孔加工。,6-2 鉸刀和鉸削加工,鉸孔之前，被加工孔一般需經(jīng)過(guò)鉆孔或經(jīng)過(guò)鉆、擴(kuò)孔加工。 一、鉸削過(guò)程特點(diǎn) 1、鉸刀的結(jié)構(gòu) 鉸刀用于中、小尺寸孔的半精加工和精加工，也可用于磨孔或研孔前的預(yù)加工。鉸刀齒數(shù)多（612個(gè)），導(dǎo)向性好

8、，芯部直徑大，剛性好。鉸削余量小，切削速度低，加上切削過(guò)程中的擠壓作用，所以能獲得較高的加工精度（IT6IT8）和較好的表面質(zhì)量（Ra1.6Ra0.4um）。鉸刀分為手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩類(lèi)。手用鉸刀又分為整體式和可調(diào)式，機(jī)用鉸刀分帶柄的和套式。加工錐孔用的鉸刀稱(chēng)為錐度鉸刀。,鉸刀的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,它由柄部、頸部和工作部分組成，工作部分包括切削部分和校準(zhǔn)部分，切削部分用于切除加工余量；校準(zhǔn)部分起導(dǎo)向、校準(zhǔn)與修光作用。鉸刀切削部分呈錐行，其錐角2r的大小主要影響被加工孔的質(zhì)量和鉸削時(shí)軸向力的大小。對(duì)于手用鉸刀，為了減小軸向力，提高導(dǎo)向性，一般取r=30130；對(duì)于機(jī)用鉸刀，為提高切削效率，一般加

9、工鋼件時(shí)，r=1215；加工鑄鐵件時(shí)，r=35；加工盲孔時(shí)，r=45。由于鉸削余量很小，切屑很薄，故鉸刀的前角作用不大，為了制造和刃磨方便，一般取=0。鉸刀的切削部分為尖齒，后角一般為=610。而校準(zhǔn)部分應(yīng)留有寬0.20.4mm、后角=0的棱邊，以保證鉸刀有良好的導(dǎo)向與修光作用。,2、鉸削過(guò)程特點(diǎn),鉸刀的直徑是指鉸刀圓柱校準(zhǔn)部分的刀齒直徑，它直接影響到被加工孔的尺寸精度、鉸刀的制造成本及使用壽命。 （1）鉸削的加工余量一般小于0.1mm，鉸刀的主偏角Kr一般小于45度，因此鉸削時(shí)切削厚度ac很小，約0.010.03mm。 （2）鉸削過(guò)程所采用的切削速度一般都較低，因而切削變形較大。 （3）在切

10、削液潤(rùn)滑作用下，切削刃的鈍圓部分只在加工表面上潤(rùn)滑，使工件表面受到熨壓作用，熨壓后已加工表面發(fā)生彈性恢復(fù)。,鉸孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)工件材料、結(jié)構(gòu)和鉸削余量的大小，綜合分析決定切削液的使用。 二、鉸刀的結(jié)構(gòu)參數(shù) 1、直徑及公差 鉸刀是定尺寸刀具，直徑及其公差的選取主要取決于被加工孔的直徑及其精度。同時(shí)，也要考慮鉸刀的使用壽命和制造成本。 鉸刀的公稱(chēng)直徑是指校準(zhǔn)部份的圓柱部份直徑，它應(yīng)等于被加工孔的基本尺寸，而其公差則與被鉸削孔的公差、鉸刀的制造公差、鉸刀磨耗量和鉸削過(guò)程中孔徑的變形性質(zhì)有關(guān)。,（1）加工后孔徑擴(kuò)大 鉸孔時(shí)，由于機(jī)床主軸間隙產(chǎn)生的徑向圓跳動(dòng)、鉸刀刀齒的徑向圓跳動(dòng)、鉸孔余量不均勻而引起的顫動(dòng)

11、、鉸刀的安裝偏差、切削液和積屑瘤等因素的影響，會(huì)使孔徑擴(kuò)大。 （2）加工后孔徑縮小 鉸削力較大或工件孔壁較薄時(shí)，由于工件的彈性變形或熱變形的恢復(fù)，鉸孔后孔徑常會(huì)縮小。 2、齒數(shù)Z及槽形 鉸刀的齒數(shù)一般為412個(gè)齒。齒數(shù)多，則導(dǎo)向性好，刀齒負(fù)荷輕，鉸孔質(zhì)量高，但齒數(shù)過(guò)多，會(huì)降低鉸刀刀齒強(qiáng)度和減小容屑空間，故通常根據(jù)直徑和工件材料性質(zhì)選取鉸刀齒數(shù)。,鉸刀的齒槽形式有直線型、折線型和圓弧型三種。 鉸刀的齒槽方向有直槽和螺旋槽兩種。,6-3 鏜刀和鏜削加工,一、鏜削加工的特點(diǎn) 1、可以加工機(jī)座、箱體、支架等外形復(fù)雜的大型零件上的直徑較大的孔，特別是有位置精度要求的孔和孔系。 2、鏜削加工靈活性大，適應(yīng)

12、性強(qiáng)。在鏜床上除加工孔和孔系外，還可以車(chē)外圓、車(chē)端面、銑平面。鏜孔可以較正孔的位置。鏜孔可在鏜床上或車(chē)床上進(jìn)行。在鏜床上鏜孔時(shí)，鏜刀基本與車(chē)刀相同，不同之處是工件不動(dòng)，鏜刀在旋轉(zhuǎn)。鏜孔加工精度一般為IT9IT7，表面粗糙度為Ra6.30.8mm。 3、鏜削加工操作技術(shù)要求高，生產(chǎn)率低。,二、鏜刀的類(lèi)型及應(yīng)用 按切削刃數(shù)量可分為單刃鏜刀、雙刃鏜刀和多刃鏜刀。按工件的加工表面可分為通孔鏜刀、盲孔鏜刀、階梯孔鏜刀和端面鏜刀。按刀具結(jié)構(gòu)可分為整體式、裝配式和可調(diào)式。 a.單刃鏜刀 b.多刃鏜刀:兩端都有切削刃,工作時(shí)可消除徑向力對(duì)鏜桿的影響,工件的孔徑尺寸與精度由鏜刀徑向尺寸保證.多采用浮動(dòng)連接結(jié)構(gòu),

13、可減少鏜刀塊安裝誤差及鏜桿徑向跳動(dòng)所引起的加工誤差.孔的加工精度可達(dá)IT6-IT7,Ra達(dá)0.8m.,6-4 鏜床和鉆床,一、鏜床 1、應(yīng)用：鏜床是一種主要用鏜刀在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較大，精度要求較高的孔，特別是分布在不同表面上，孔距和位置精度要求較高的孔。如箱體上的孔，還可以進(jìn)行銑削，鉆孔，擴(kuò)孔，鉸孔等工作。 2、鏜削特點(diǎn):刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通用性達(dá),可粗加工也可半精加工和精加工,適用批量較小的加工，鏜孔質(zhì)量取決于機(jī)床精度. 3.運(yùn)動(dòng)分析：主運(yùn)動(dòng)為鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為鏜刀或工件的移動(dòng)。,4.分類(lèi)： a.臥式鏜床 b.坐標(biāo)鏜床：是一種高精度的機(jī)床。主要特點(diǎn)：具有坐標(biāo)位置的精

14、密測(cè)量裝置。 c.金剛鏜床：一種高速精密鏜床。主要特點(diǎn)：vc很高，ap和f很小，加工精度可達(dá)IT5-IT6.Ra達(dá)0.63-0.08m,二、鉆床 1、應(yīng)用：鉆床是用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。通常用于加工尺寸較小，精度要求不太高的孔?？赏瓿摄@孔，擴(kuò)孔，鉸孔及攻螺紋等工作。 2、運(yùn)動(dòng)分析：工件固定，刀具作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 3、鉆床的主參數(shù)：最大鉆孔直徑,4、分類(lèi)： a.立式鉆床：適用于中小工件的單件，小批量生產(chǎn) b.搖臂鉆床：適用于加工一些大而重的工件上的孔（工件不動(dòng)，移動(dòng)主軸） c.臺(tái)式鉆床：小型鉆床，常安裝在臺(tái)桌上，用來(lái)加工直徑12mm的孔。 d.深孔鉆床及其他鉆床 5、鉆削

15、特點(diǎn)：刀具剛性差，排屑困難，切削熱不易排出,6-5 鉆削夾具和鏜床夾具,一、鉆削夾具 組成：鉆套、鉆模板、定位元件、夾緊裝置、夾具體等 （1）鉆模的主要類(lèi)型 1）固定式鉆模加工孔精度高 2）回轉(zhuǎn)式鉆模圍繞某一軸線分布的軸向或徑向孔系 3）移動(dòng)式鉆模鉆工件同一表面上的多孔，孔徑10mm,4）翻轉(zhuǎn)式鉆模加工小工件不同表面上的孔，重100N 5）蓋板式鉆模無(wú)夾具體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便，大件上孔加工，夾具重100N。 6）滑柱式鉆模通用可調(diào)夾具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便、制造周期短，應(yīng)用廣,（2）鉆套及鉆模板 1）鉆套引導(dǎo)刀具保證位置精度，提高系統(tǒng)剛度 分為：標(biāo)準(zhǔn)鉆套固定鉆套、可換鉆套和快換鉆套 特殊鉆套小孔距鉆套

16、、加長(zhǎng)鉆套、斜面鉆套 鉆套高度H大，導(dǎo)向好，刀具剛度提高，精度高，但磨損加劇 H=(12.5)d,排屑空間h大，排屑方便，導(dǎo)向性能差，精度降低 鑄鐵 h=(0.30.7)d； 鋼件 h=(0.71.5)d； 要求高 h=0 2）鉆模板安裝鉆套，確保鉆套正確位置 固定式鉆模板連體式、裝配式或焊接式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，精度高 鉸鏈?zhǔn)姐@模板間隙，精度較低工件裝卸方便 分離式鉆模板可拆卸的，費(fèi)事，精度低,（3）分度裝置按一定角度或一定距離加工一組表面 組成：固定部分、可動(dòng)部分、分度對(duì)定機(jī)構(gòu)、鎖緊機(jī)構(gòu) 分度方式：回轉(zhuǎn)分度、直線移動(dòng)分度 1）分度對(duì)定機(jī)構(gòu)組成：分度盤(pán)和對(duì)定銷(xiāo) 軸向分度結(jié)構(gòu)緊湊，應(yīng)用廣 徑向分度轉(zhuǎn)角誤差小分度精度高,2）分度盤(pán)和分度銷(xiāo) 分度盤(pán)軸向開(kāi)孔，或徑向開(kāi)槽 圓孔圓銷(xiāo)；圓孔菱銷(xiāo)；錐孔錐銷(xiāo)； 圓孔斜面圓銷(xiāo)；鋼珠小錐穴 矩形槽盤(pán)；單斜面槽盤(pán)；雙斜面槽盤(pán)；齒形槽盤(pán) 對(duì)定銷(xiāo)手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、自動(dòng) 常用機(jī)構(gòu)：鋼球