机械制造技术基础第12讲(2015)ppt课件.ppt

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1、第三节孔加工一、钻孔与扩孔1.钻孔麻花钻头有两条主切削刃，两条副切削刃和一条横刃，如图3-30所示。图3-30麻花钻的切削部分螺旋槽表面为钻头的前刀面，切削部分顶端的锥图3-30麻花钻的切削部分曲面为主后刀面，刃带为副后刀面，横刃是两主后刀面的交线。导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带，螺旋槽用来形成切削刃和前角，并起排屑和输送冷却液的作用。刃带起导向和修光孔壁的作用，其倒锥以减小钻头与孔壁的摩擦。钻头的柄部是用于与机床主轴联接、传递扭矩和轴向力。麻花钻的主要几何角度有顶角2、前角o、后角f、横刃斜角和螺旋角，如图3-31所示。图3-31标准麻花钻的几何角度钻头的弯曲

2、刚度和扭转刚度较低，定心性不好，钻孔加工的精度一般只能达到IT13~IT11级；表面粗糙度Ra一般为50~12.5µm；但钻孔的金属切除率大、切削效率高。钻孔主要用于加工质量要求不高的孔。对于加工精度要求较高的孔，钻孔后还需进行扩孔、铰孔镗孔或磨孔等加工。2．扩孔扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工以扩大孔径并提高孔的加工质量。扩孔钻与麻花钻相似，但刀齿数较多，没有横刃。图3-32扩孔图3-33扩孔钻与钻孔相比，扩孔具有下列特点：1）扩孔钻齿数多（多为3~4个齿）、导向性好，切削比较稳定；2）扩孔钻没有横刃、切削条件好；3）加工余量较小，容屑槽可以做得浅些，

3、钻芯可以做得粗些，刀体强度和刚性较好。扩孔加工的精度一般为IT11~IT10级，表面粗糙度Ra值一般为12.5~6.3µm。扩孔常用于直径小于100mm孔的加工。在孔径较大（≥φ30mm）时，常先预钻孔，然后再扩孔，这样可提高孔的加工质量和生产效率。扩孔除了可以加工圆柱孔之外，还可以用各种特殊形状的扩孔钻（亦称锪钻）来加工各种沉头座孔和锪平端面，如图3-34所示。图3-34锪钻a）锪沉头座孔b）锪锥孔c）锪端面二、铰孔铰孔是对较小直径孔的精加工方法之一，由于其经济实用，故在生产中应用很广。1．铰刀铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。铰刀不仅可加工圆形孔，也可用锥度铰刀加工锥

4、孔。铰刀主要用于对中、小孔的半精加工和精加工。图3-35铰刀铰刀的结构与扩孔钻相似，有工作部分、柄部和颈部组成。工作部分又分为切削部分与校准（修光）部分。图3-36铰刀的结构铰刀齿数较多（硬质合金铰刀4~8个齿，高速钢铰刀6~12个齿），其校准部分起校准孔径、修光孔壁及导向作用。对于手用铰刀，为增加导向作用，校准部分应做得长些；对于机用铰刀，为减少摩擦，校准部分应做得短些。校准部分包括圆柱部分和倒锥部分。被加工孔的加工精度和表面粗糙度取决于圆柱部分的尺寸精度和形位精度；倒锥部分的作用是减少铰刀与孔壁的摩擦。2．铰孔的工艺特点及应用铰孔余量对铰孔质量的影响很大，余量太大，铰刀

5、的负荷大，切削刃很快被磨钝，不易获得高的表面质量，尺寸精度也不易保证；余量太小，不能去掉上道工序留下的刀痕。一般粗铰余量取为0.15~0.35mm，精铰取为0.05~0.15mm。铰孔通常采用较低的切削速度（高速钢铰刀加工钢和铸铁时vc＜8m/min）以避免产生积屑瘤。进给量的取值与被加工孔径有关，孔径越大，进给量取值越大，高速钢铰刀加工钢和铸铁时进给量常取为0.3~1.0mm/r。铰孔时必须用适当的切削液进行冷却、润滑和清洗，以防止产生积屑瘤并减少切屑在铰刀和孔壁上的粘附。铰孔比磨孔和镗孔生产率高，容易保证孔的尺寸精度；但铰孔不能校正孔轴线的位置误差，孔的位置精度应由前工

6、序保证。铰孔尺寸精度一般为IT9~IT7级，表面粗糙度值Ra一般为3.2~0.8µm。铰孔不宜加工阶梯孔和盲孔。对于中等尺寸，精度要求较高（IT7级左右）的孔，钻—扩—铰工艺是生产中常用的典型加工方案。四、珩磨孔1．珩磨原理及珩磨头图3-41珩磨原理附图珩磨机图3-43珩磨头1-螺母2-弹簧3-调整锥4-磨条5-本体6-砂条座7-顶销8-弹簧卡箍为保证珩磨余量均匀，减少机床主轴回转误差对加工精度的影响，珩磨头和机床主轴之间大都采用浮动连接。珩磨头磨条的径向伸缩调整有手动、气动和液压等多种结构形式。2．珩磨的工艺特点及应用范围1）珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度，加工精度为

7、IT7~IT6级，孔的圆度和圆柱度误差可控制在3~5µm的范围之内，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。2）珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为0.2~0.025µm，表层金属的变质缺陷层深度极微（2.5~25µm）。3）与磨削速度相比,珩磨头的圆周速度虽不高,但由于砂条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍有较高的生产率。珩磨在大批大量生产中广泛用于各种精密孔的加工，孔径范围一般为15~500mm或更大，并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适于加工有色金属工件上的孔，也不能加工带键槽的孔、花键孔