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课 题第三章 套类工件的加工 3.1 钻孔班 级 授课日期总课时教 学 目 标1、了解麻花钻的构造和几何角度2、掌握麻花钻的刃磨方法3、了解钻孔的质量分析教 学 重 点教 学 难 点掌握麻花钻的刃磨方法了解麻花钻工作部分的几何角度教 学 课 型理 论 课教 学 手 段讲 授使 用 教 具1、钻头 2、车刀 3、工件模型 教学基本内容教师活动 【复习提问】1、 轴类工件的车削方法2、 轴类工件和套类工件的区别【导入新课】用轴套配合件来导入这一章的内容【讲授新课】一、套类零件的特点套类工件是车削加工里比较重要的内容之一，因为在机器上的各种轴承套、齿轮、带轮等，因支承和连接配合的需要，一般做成带圆柱孔的。它的主要作用是支承、导向、连接、和轴组成的精密配合等。套类工件作为配合的孔，一般有要求较高的尺寸精度，较小的表面粗糙度和较高的形位精度，一般情况下通常采用钻孔、扩孔、车孔、和铰孔等方法来加工内孔。车孔是最常见的车工技能，它与车外圆相比，无论加工还是测量都困难的多，其原因是：1、观察困难：孔加工是在工件内部进行的，观察切削情况较困难。尤其是孔小且深时，根本无法观察。2、刀柄刚性差：刀柄由于受孔径和孔深的限制，不能做的太粗，又不能太短，因此刚度不足。特别是加工孔径小、长度长的孔时，此问题更为突出。3、排屑和冷却困难。4、测量比较困难。5、装夹时容易产生变形，特别是薄壁的套类工件，装夹车削更加困难。二、保证套类工件形位精度的方法1、在一次装夹中完成车削加工2、以内孔为定位基准采用心轴3、采用开缝套筒装夹薄壁工件三、麻花钻钻孔 利用钻头实体材料加工孔的方法称为钻孔。钻孔的公差等级为IT10以下，麻花钻是钻孔最常用的刀具，钻头一般用高速钢制成，由于高速切削的发展，镶硬质合金的钻头也得到了广泛应用。2、麻花钻工作部分的组成部分和主要角度（1）麻花钻工作部分的主要组成部分（2）麻花钻工作部分的主要角度1）顶角：顶角是主切削刃之间的夹角。一般标准麻花钻的顶角为118。当顶角为118时，两主切削刃为直线；当顶角大于118时，两主切削刃为凹曲线；当顶角小于118时，两主切削刃为凸曲线。刃磨钻头时，可据此大致判断顶角大小。2）前角：主切削刃上任一点的前角是过该点的基面与前刀面之间的夹角。3）后角：主切削刃上任一点的后角是过该点切屑平面与主后刀面之间夹角4）横刃斜角：指在垂直于钻头轴向的端面投影中，横刃与主切削刃之间所夹的锐角，横刃斜角斜角一半为55。（3）麻花钻的刃磨要求1）主切削刃必须对称，即长度相等，它们与轴线的夹角也应相等应为直线2）顶角为118左右3）横刃斜角为55度4）主切削刃、刀尖和横刃应锋利，不允许有钝口、崩刃。（4）麻花钻刃磨对孔质量的影响1）顶角不对称2）顶角对称但切削刃长度不等3）顶角不对称且切削刃长度不等（5）麻花钻刃磨的方法1）用右手握住钻头前端作支点，左手紧握钻头柄部2）摆正钻头与砂轮的相对位置，使钻头轴心线与砂轮外圆柱面母线在水平面内的夹角等于顶角的1/2,同时钻尾向下倾斜。3）刃磨时，将主切削刃置于比砂轮中心稍高一点的水平位置接触砂轮，以钻头前端支点为圆心，右手慢慢地使钻头绕其轴线由下向上转动，同时施加适当的压力（这样可使整个后面都能磨到）。右手配合左手的向上摆动做慢慢地同步下压运动（略带转动），刃磨压力逐渐增大，于是磨出后角，但注意左手不能摆动太大，以防磨出负后角或将另一面主切削刃磨掉。其下压的速度和幅度随要求的后角而变，为保证钻头近中心处磨出较大后角，还应作适当右移运动。当一个主后刀面刃磨好后，将钻头转过去180刃磨另一个后刀面时，人和手要保持原来的位置和姿势，这样才能使磨出的两主切削刃对称。按此法不断反复，两主后刀面经常交换磨，边磨边检查，直至达到要求为止。（6）麻花钻角度检查1）目测法：当麻花钻刃磨好后，通常采用目测法检查。其方法是将钻头垂直竖在与眼等高的位置上，在明亮的阳光下观察两刃的长短、高低及后角等。由于视觉误差，往往会感到左刃高右刃低，这样反复观察对比，直到觉得两刃基本对称时方可使用，钻削时如发现有偏差，则需再次修磨。2）万能角度尺：使用角度尺检查时，只需将尺的一边贴在麻花钻的棱边上，另一边搁在钻头的主切削刃上，测量其刃长和角度，然后转过180，用同样的方法检查另一主切削刃。3）在钻削过程中检查：若麻花钻刃磨正确，切屑会从两侧螺旋槽内均匀排出；据此可卸下钻头，将较高的一边主切削刃磨低一些，以避免钻孔尺寸变大。（7）刃磨麻花钻时注意一下几点1）刃磨时，用力要均匀，不能过大，应经常目测磨削情况，随时修正。2）刃磨时，钻头切削刃的位置应略高于砂轮中心平面，以免磨出负后角，致使钻头无法切屑。3）刃磨时，不要由刃背磨向刃口，以免造成刃口退火。4）刃磨时，应注意磨削温度不应过高，要经常在水中冷却钻头，以防退火降低硬度，降低切屑性能。（8）麻花钻的修磨1）修磨横刃：修磨横刃就是要缩短横刃的长度，增大横刃处前角，减小轴向力。一般情况下，工件材料较软时横刃可修磨短些；工件材料较硬时，横刃可少修磨些。2）修磨前刀面：一般情况下，工件材料较软时，可修磨横刃处前刀面以加大前角，减小切削力，时切削轻快；工件材料较硬时，可修磨外缘处前刀面，以减小前角，增加钻头强度。3）双重刃磨：钻头外缘处的切削速度最高，磨损最快，引出可磨出双重顶角，这样可以改善外缘转角处的散热条件，增加钻头的强度，并可减小孔的表面粗糙度值。（9）钻孔方法和步骤1）麻花钻的安装：直柄和锥柄，直柄麻花钻直接用钻夹头装夹，再将钻夹头锥柄插入尾座锥孔；锥柄麻花钻可直接或莫氏过渡锥套插入尾座锥孔中。2）钻孔时切削用量的选择：根据钻头直径确定主轴转速，直径越大钻削力越大，所以应选择较低的转速，直径越小钻削力越小，所以应选择较高的转速。3）钻孔前先将工件端面车平，中心处不许留凹台以利于钻头正确定心。4）找正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心，否则可能会使孔径钻大。钻偏甚至折断钻头。5）用细麻花钻钻孔时，为了防止钻头晃动，可在刀架上夹一档铁，支持钻头头部帮助钻头定心。即用钻头尖部少量钻进工件平面，然后缓慢摇动中滑板，移动挡铁逐渐接近钻头前端，以使钻头的中心稳定在工件回转中心的位置上，但挡铁不能将钻头支顶过工件回转中心，否则容易折断钻头，当钻头已正确定心时，挡铁即可退出。另一种方法是先用中心钻钻出中心孔，这样既便于定心且钻出的孔同轴度还好。6）如果孔径超过30mm，则不宜用大钻头一次钻出。因为横刃长，轴向切削阻力大，钻削费力，可用分两次钻出。即先用一直径小的钻头钻出底孔，再用直径大的钻头钻出所要求的尺寸，一般情况下，第一次钻孔的直径为第二次钻孔直径的0.5-0.7倍。7）钻孔后需铰孔的工件，由于所留铰孔余量较少，因此当钻头钻进1-2mm后应将钻头退出，停车检查孔径以防因孔径扩大没有铰削余量而报废。8）钻不通孔时需要控制孔的深度，可用钢直尺或者尾座刻度。（10）钻孔注意事项1）将钻头装入尾座套筒中，找正钻头轴线与工件旋转轴线相重合2）钻孔前必须将端面车平,中心处不允许有凸台3）钻小而深孔时，应先用中心钻，以避免将孔钻歪，4）钻深孔时要经常把钻头退出清除切屑。5）钻小孔时，车床转速应选择快些，钻头的直径越大，钻速应相应更慢。6）钻削钢件时，必须浇注充分的切削液，使钻头冷却，钻铸铁时可不用切削液。7）钻头将要钻通工件时，由于钻头横刃首先钻出，因此轴向阻力大减，这时进给速度必须减慢，否则钻头容易被工件卡死，造成锥柄在床尾套筒内打滑而损坏锥柄和锥孔。（11）钻孔时产生废品的质量分析废品种类产生原因预防措施孔歪斜（1）工件端面不平或与轴线不垂直（1）钻孔前车平端面，中心不能有凸台（2） 尾座偏移（2）调整尾座轴线与主轴轴线同轴（3）钻头刚性差，初钻时进给量过大（3）选用较短的钻头或中心钻先钻导向孔。（4）钻头顶角不对称（4）正确刃磨钻头孔直径扩大（1）钻头直径选错（1）看清图样，仔细检查钻头直径（2）钻头主切削刃不对称（2）仔细刃磨，使两主切削刃对称