第四节_钻削和镗削加工.ppt

1 第四节钻削与镗削加工 一 钻削加工钻削加工是用钻头在工件上加工孔的一种加工方法 在钻床上加工时 工件固定不动 刀具作旋转运动 主运动 的同时沿轴向移动 进给运动 2 一 钻削加工 一 钻削的特点与应用1 钻削加工的工艺特点 钻头在半封闭的状态下进行切削的 切削量大 排屑困难 摩擦严重 产生热量多 散热困难 转速高 切削温度高 致使钻头磨损严重 挤压严重 所需切削力大 容易产生孔壁的冷作硬化 钻头细而悬伸长 加工时容易产生弯曲和振动 钻孔精度低 尺寸精度为IT13 IT12 表面粗糙度Ra为12 5 6 3 m 3 一 钻削加工 2 钻削加工的工艺范围钻削加工的工艺范围较广 在钻床上采用不同的刀具 可以完成钻中心孔 钻孔 扩孔 铰孔 攻螺纹 锪孔和锪平面等 在钻床上钻孔精度低 但也可通过钻孔 扩孔 铰孔加工出精度要求很高的孔 IT6 IT8 表面粗糙度为1 6 0 4 m 还可以利用夹具加工有位置要求的孔系 4 一 钻削加工 二 钻床钻床的主要类型有台式钻床 立式钻床 摇臂钻床以及专门化钻床等 1 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 如图2 摇臂钻床在大型工件上钻孔 希望工件不动 钻床主轴能任意调整其位置 这就需用摇臂钻床 如图 5 一 钻削加工 三 钻孔钻削加工使用的钻头是定尺寸刀具 按其结构特点和用途可分为扁钻 麻花钻 深孔钻和中心钻等 钻孔直径为0 1 100mm 钻孔深度变化范围也很大 6 一 钻削加工 1 麻花钻 1 麻花钻的组成标准麻花钻 由柄部 颈部和工作部分组成 7 一 钻削加工 柄部 柄部是钻头的夹持部分 钻孔时用于传递转矩 颈部 麻花钻的颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮退刀槽 槽底通常刻有钻头的规格及厂标 工作部分 麻花钻的工作部分是钻头的主要部分 由切削部分和导向部分组成 切削部分 担负着切削工作 由两个前面 主后面 副后面 主切削刃 副切削刃及一个横刃组成 导向部分 是当切削部分切入工件后起导向作用 也是切削部分的备磨部分 8 一 钻削加工 2 麻花钻钻孔的方法找正和引导方式 单件小批 按划线位置钻孔 批量生产 采用专用钻床夹具利用钻套引导 钻深孔 当孔的深度超过孔径三倍时 钻孔时要经常退出钻头及时排屑和冷却 在硬材料上钻孔 钻孔速度不能过高 手动进给量要均匀 特别是孔将要钻透时 应注意适当降低速度和进给量 9 一 钻削加工 钻削较大的孔 当钻孔直径较大 通常 30mm时 应分两次钻削 钻高塑性材料上的孔 在塑性好 韧性高的材料上钻孔时 断屑常成为影响加工的突出问题 可通过降低切削速度 提高进给量及时退出钻头排屑和冷却等措施加以改善 在斜面上钻孔 易使钻头引偏 造成孔轴线歪斜 可先锪出平面后再进行钻孔 或采用特殊钻套来引导钻头 10 一 钻削加工 四 扩孔 锪孔1 扩孔扩孔常用于已铸出 锻出或钻出孔的扩大 扩孔可作为铰孔 磨孔前的预加工 也可以作为精度要求不高的孔的最终加工 扩孔比钻孔的质量好 生产效率高 扩孔对铸孔 钻孔等预加工孔的轴线的偏斜 有一定的校正作用 扩孔精度一般为IT10左右 表面粗糙度Ra值可达6 3 3 2 m 11 一 钻削加工 2 锪孔一种金属加工方法 是指在已加工的孔上加工圆柱形沉头孔 锥形沉头孔和凸台断面等 锪孔时使用的刀具称为锪钻 一般用高速钢制造 加工大直径凸台断面的锪钻 可用硬质合金重磨式刀片或可转位式刀片 用镶齿或机夹的方法 固定在刀体上制成 锪钻导柱的作用是导向 以保证被锪沉头孔与原有孔同轴 12 一 钻削加工 锪孔的目的是为了保证孔口与孔中心线的垂直度 以便与孔连接的零件位置正确 连接可靠 在工件的连接孔端锪出柱形或锥形埋头孔 用埋头螺钉埋入孔内把有关零件连接起来 使外观整齐 装配位置紧凑 将孔口端面锪平 并与孔中心线垂直 能使连接螺栓 或螺母 的端面与连接件保持良好接触 13 一 钻削加工 五 铰孔铰孔是利用铰刀从工件孔壁切除微量金属层 以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度值的方法 它适用于孔的半精加工及精加工 也可用于磨孔或研孔前的预加工 铰孔精度一般为IT9 IT7 表面粗糙度Ra值为3 2 1 6 m 精细铰尺寸公差等级最高可达IT6 表面粗糙度Ra值为1 6 0 4 m 14 一 钻削加工 1 铰刀铰刀按使用方式分为手用铰刀和机用铰刀 按铰孔形状分为圆柱铰刀和圆锥铰刀 标准锥铰刀有1 50锥度销子铰刀和莫氏锥度铰刀两种类型 铰刀的容屑槽方向 有直槽和螺旋槽 常用的材质为高速钢 硬质合金镶片 手用铰刀一般材质为合金工具钢 9SiCr 机用铰刀材料为高速钢 HSS 机用铰刀分为直柄机用铰刀和锥柄机用铰刀 15 一 钻削加工 铰刀精度有D4 H7 H8 H9等精度等级 按铰孔的形状分圆柱形 圆锥形和阶梯形3种安装夹方法分带柄式和套装式两种 按齿槽的形状分直槽和螺旋槽两种 16 一 钻削加工 手工铰孔一般注意事项 a 工件要夹正 b 铰削过程中 两手用力要平衡 c 铰刀退出时 不能反转 因铰刀有后角 铰刀反转会使切屑塞在铰刀刀齿后面和孔壁之间 将孔壁划伤 同时 铰刀易磨损 d 铰刀使用完毕 要清擦干净 涂上机油 装盒以免碰伤刃口 17 一 钻削加工 机铰时注意铰削速度和走刀量 铰削中 必须采用合理的冷却润滑液 手用的导锥锥度较小 前角 后角较小 刃口较锋利 一般刃带较窄 或导锥处干脆没有 18 二 镗削加工 镗削加工是用镗刀对已有孔进行加工的一种方法 一 镗削的特点与工艺范围1 镗削的特点 1 镗削加工灵活性大 适应性强 2 镗削加工操作技术要求高 3 镗刀结构简单 刃磨方便 成本低 4 镗孔可修正上一工序所产生的孔的轴线位置误差 保证孔的位置精度 19 二 镗削加工 2 镗削的工艺范围镗削加工的工艺范围较广 它可以镗削单孔或孔系 锪 铣平面 镗盲孔及镗端面等 镗孔精度为IT7 IT6级 孔距精度可达0 015mm 表面粗糙度值Ra为1 6 0 8 m 利用镗床还可以切槽 车螺纹 镗锥孔和加工球面等 20 二 镗削加工 21 二 镗削加工 二 镗床镗床可分为卧式镗床 坐标镗床和精镗床等 1 卧式镗床卧式镗床由床身 主轴箱 工作台 平旋盘和前 后立柱等组成 如图所示 卧式镗床的工艺范围非常广泛 典型加工方法如图所示 22 2 坐标镗床主要用于单件小批生产条件下对夹具的精密孔 孔系和模具零件的加工 也可用于成批生产时对各类箱体 缸体和机体的精密孔系进行加工 1 单柱坐标镗床其结构形式如图所示 2 双柱坐标镗床如图所示 23 二 镗削加工 3 精镗床精镗床是一种高速镗床 因采用金刚石作为刀具材料而得名金刚镗床 现在则采用硬质合金作为刀具材料 一般采用较高的速度 较小的背吃刀量和进给量进行切削加工 加工精度较高 主要用于在成批或大量生产中加工中小型精密孔 如图所示 24 二 镗削加工 三 镗刀镗刀是指在镗床上用以镗孔的刀具 1 常用镗刀的类型 结构和特点 单刃镗刀A 为单刃镗刀为镗盲孔用的盲孔镗刀 B 为单刃镗刀为镗通孔用的通孔镗刀 25 二 镗削加工 双刃镗刀双刃镗刀就是镗刀的两端有一对对称的切削刃同时参与切削 切削时可以消除径向切削力对镗杆的影响 工件孔径的尺寸精度由镗刀来保证 双刃镗刀分为固定式和浮动式两种 固定式镗刀块及其安装 26 二 镗削加工 浮动式镗刀结构其镗刀块以间隙配合装入镗杆的方孔中 无需夹紧 而是靠切削时作用于两侧切削刃上的切削力来自动平衡定位 因而能自动补偿由于镗刀块安装误差和镗杆径向圆跳动所产生的加工误差 用该镗刀加工出的孔径精度可达IT7 IT6表面粗糙度Ra为1 6 0 4 m 缺点是无法纠正孔的直线度误差和相互位置误差 27 二 镗削加工 四 镗削加工方法1 单一表面的加工 1 镗削直径不大的孔 2 镗削不深的大孔 3 加工孔边的端面 4 钻孔 扩孔 铰孔对于小孔 5 镗削螺纹 28 二 镗削加工 2 孔系加工 1 镗同轴孔系1 导向法如图所示2 找正法如图所示3 镗模法如图所示 29 2 镗平行孔系1 坐标法2 找正法a 划线找正法b 量块心轴找正法3 镗模法 30 本节结束 31 32 1 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 如图为一方柱立式钻床 其主轴是垂直布置的 在水平方向上的位置固定不动必须通过工件的移动 找正被加工孔的位置 立式钻床生产率不高 大多用于单件小批量生产加工中小型工件 33 2 摇臂钻床在大型工件上钻孔 希望工件不动 钻床主轴能任意调整其位置 这就需用摇臂钻床 如图是摇臂钻床的外形图 摇臂钻床广泛地用于大 中型工件的加工 34 35 卧式镗床由床身 主轴箱 工作台 平旋盘和前 后立柱等组成 36 卧式镗床的工艺范围非常广泛 典型加工方法 1 利用装在镗轴上的悬伸刀杆镗刀镗孔 2 利用后立柱支承长刀杆镗刀镗削同一轴线上的孔 3 利用装在平旋盘上的悬伸刀杆镗刀镗削大直径孔 4 利用装在镗轴上的端铣刀铣平面 5 利用装在平旋盘刀具溜板上的车刀车内沟槽和端面 37 坐标镗床是一种高精度机床 刚性和抗振性很好 还具有工作台 主轴箱等运动部件的精密坐标测量装置 能实现工件和刀具的精密定位 所以 坐标镗床加工的尺寸精度和形位精度都很高 主要用于单件小批生产条件下对夹具的精密孔 孔系和模具零件的加工 也可用于成批生产时对各类箱体 缸体和机体的精密孔系进行加工 38 39 40 单一表面的加工 41 1 导向法 单件小批生产时 箱体上的孔系一般在通用机床上加工 利用已有孔做支承导向 当箱体前壁上的孔加工完毕 可在孔内装一导向套 以支承和引导镗杆加工后面的孔 来保证两孔的同轴度 此法适用于箱壁相距较近的同轴孔加工 42 图a为镗孔前用装在镗杆上的百分表对箱体上与所镗孔轴线平行的工艺基面进行校正 使其与镗杆轴线平行 然后调整主轴位置加工箱体A壁上的孔 图b为镗孔后工作台回转180 重新校正工艺基面对镗杆轴线的平行度 再以工艺基面为统一测量基准 调整主轴位置 使镗杆轴