现代制造工程技术实践 第2版 教学课件 作者 宋昭祥 主编第三篇第五章.ppt

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1、第五章　钻削、镗削及特形表面的加工第一节　钻削加工第二节　镗削加工第三节　特形表面的加工钻削和麻花钻钻床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻沉头孔、锪平面，刀具旋转作主运动，同时沿轴向移动作进给运动。第一节　钻削加工钻床钻床的加工精度不高，仅用于加工一般精度的孔。钻床类型台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床等。台式钻床台式钻床结构简单，使用方便，一般用于加工小型零件的小孔。由于加工的孔径较小，台钻的主轴转速一般较高。进给运动和位置靠手工调整。进给箱和工作台可沿立柱的导轨调整上下位置，以适应工件高度

2、。钻不同的孔时，需要移动工件，因此，仅适用于中、小零件的单件、小批生产。立式钻床立式钻床又分为圆柱立式钻床、方柱立式钻床和可调多轴立式钻床三个系列。摇臂钻床加工灵活，被广泛地应用于一般精度的各种批量的大、中型零件的加工。摇臂钻床主轴箱可沿摇臂的导轨横向移动。摇臂可沿外立柱上下移动。摇臂可在180范围内转动。主轴的位置可在工作范围内任意地调整。用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻削，其加工精度为IT12-IT11，Ra值为25-12.5μm，属于粗加工。钻削和麻花钻工作部分（切削部分和导向部分）

3、担负切削与导向工作，为保证钻头必要的刚性和强度，其钻心直径de向柄部方向递增。麻花钻的结构由工作部分、颈部、和柄部组成。麻花钻切削部分的结构钻头切削部分5条刀刃6个刀面2条主切削刃2条副切削刃1条横刃2个副后刀面2个前刀面2个后刀面麻花钻的主要几何参数螺旋角b（18-30）钻头外圆柱面与螺旋槽交线的切线与钻头轴线的夹角。在主切削刃上半径不同的点的螺旋角不相等，钻头外缘处的螺旋角最大，越靠近钻头中心，其螺旋角越小。螺旋角越大，钻头的进给前角越大，钻头越锋利。但是螺旋角过大，削弱钻头强度，散热条件也差

4、。顶角2f（118）横刃斜角y（50-55）两个主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角，标准麻花钻取顶角2=118。横刃与主切削刃之间的夹角，标准麻花钻=50～55。当后角磨得偏大时，横刃斜角减小，横刃长度增大。前角goy麻花钻主切削刃各点前角变化很大，从处缘到钻心，前角逐渐减小，对标准麻花钻，前角由+30减到-30。主切削刃上任意点y的前角0y是正交平面Poy中测量的前刀面与基面之间的夹角。后角afy主切削刃上任意点y的后角fy是在以钻心为轴心线的圆柱面的切平面上测量的钻头后刀面

5、与切削平面之间的夹角。后角比较能够反映钻头后刀面与加工表面之间的摩擦关系，同时测量也方便。刃磨后角时，应沿主切削刃将后角从外缘到中心逐渐增大。钻头受力分析切向力（主切削力）Fc背向力（径向力）Fp进给力（轴向力）Ff钻头的每一切削刃都产生切削力，在各切削刃上有：当切削刃对称时，背向力抵消，对钻头产生影响的是进给力F和切削扭矩M。F＝Ff0＋Ff1＋FftM＝M0＋M1＋Mt项目主切削刃横刃副切削刃进给力F40%57%3%扭矩M80%8%12%通过钻削实验测得钻削力，各切削刃上产生的切削力和力矩的比例

6、大致如表。钻削力的分配刚度差、导向性差横刃产生的轴向力很大切屑与孔壁剧烈摩擦半封闭式切削，润滑、散热、排屑条件很差加工精度低，加工质量差麻花钻的缺点标准麻花钻存在切削刃长、前角变化大（+30°至-30°横刃上约为-60°)、副后角为0°，摩擦严重、螺旋槽排屑不畅、横刃部分切削条件很差等结构问题。修磨横刃将横刃磨窄、磨低，改善横刃处的切削条件修磨切削刃将靠近钻心附近的主刃修磨成一段顶角较大的内直刃及一段圆弧刃,以增大该段切削刃的前角。修磨刀面在麻花钻的主后刀面上磨出两个对称的月牙槽，形成三尖、七刃双顶

7、角磨出分屑槽直径大于15mm的钻头，在外直刃上磨出分屑槽，改善断屑、排屑情况。生产中,为了提高钻孔的精度和效率,常将标准麻花钻按特定方式刃磨成“群钻”。群钻修磨特点经过综合修磨而成的群钻,切削性能显著提高。钻削时轴向力下降35%～50%,扭矩降低10%～30%刀具使用寿命提高3～5倍,生产率、加工精度都有显著提高。大型群钻(d>Ø40mm)切削刃不必自外圆延续到中心，避免了横刃及其引起的不良影响由于ap小,切削窄,切屑窄，易于排出，也不易刮伤已加工表面排屑槽可作得较小较浅,增加刀具刚度生产率高,导向

8、性较好,切削较平稳可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜扩孔扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工，以扩大孔径，并提高加工质量。属于半精加工，精度为IT10-IT9,Ra可达6.3-3.2μm。扩孔特点扩孔和铰孔用铰刀在工件孔壁上切除微量金属层，以提高尺寸精度和降低表面粗糙度的方法称为铰孔。铰孔属于精加工，精度为IT7～IT6表面粗糙度为Ra0.8～0.4μm铰孔余量:粗铰0.15～0.35mm；精铰0.05～0.25mm铰孔铰孔特点铰刀是定径刀具，精度主要取决于铰刀的精