孔加工参考课件

孔加工,大组长：林伟杰钻组长：马梦阳组员：林杰聪林锦峰林茂绘唐伟麦宇正孙洪辉徐文治镗组长：王兴宇组员：宋文强唐力豪王华源,2020/6/7,钻孔,用麻花钻在实体材料上加工孔的方法称为钻孔。,钻床,钻床主运动为钻头的旋转运动，进给运动是工件的平面运动和钻头的上下运动。钻床一般用于加工圆柱内孔。钻床结构简单，加工精度相对较低（IT10以下，Ra=5012.5m），容易产生孔径扩大，轴线斜歪和明显的圆度误差等缺陷。所以钻孔一般用于粗加工。,基本知识,钻床分类,立式工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动，用于加工中小型工件。,钻床分类,台式一种小型立式钻床，最大钻孔直径为1215毫米，安装在钳工台上使用，多为手动进钻，常用来加工小型工件的小孔等。,钻床分类,摇臂式主轴箱能在摇臂上移动，摇臂能回转和升降，工件固定不动，适用于加工大而重和多孔的工件，广泛应用于机械制造中。,摇臂钻床的加工：钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、刮平面、锪孔,摇臂钻床,a)适应性强摇臂钻床的加工，而不得改变机械部分和控制部分的硬件，且生产过程是自动完成的。这就为复杂结构零件的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的方便。适应性强是数控机床最突出的优点，也是摇臂钻床得以生产和迅速发展的主要原因。,摇臂钻床,b)质量稳定因为摇臂钻床是按数字形式给出的指令进行加工的，一船情况下工作过程不需要人工干预，这就消除了操作者人为产生的误差。在设计制造数控机床时，采取了许多措施，使摇臂钻床的机械部分达到了较高的精度和刚度。c)生产效率高零件加工所需的时间主要包括机动时间和辅助时间两部分。摇臂钻床主轴的转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此摇臂钻床每一道工序都可选用最有利的切削用量。由于数控机床结构刚性好，因此允许进行大切削用量的强力切削，这就提高摇臂钻床的切削效率，节省了机动时间。,Z3040摇臂钻床,型号意义：Z3040Z-钻床30-摇臂40-最大钻孔直径40mmZ3040摇臂钻床具有结构简单实用、操作维修方便等特点，而且将其他钻床的优点聚为一体，使之加大了钻床的加工范围。如：镗孔、攻丝、套丝、锪平面、钻、铰、扩孔等功能，广泛用于中小型企业、乡镇和个体工业的机械加工。,Z3040摇臂钻床,a)主要结构：Z3040摇臂钻床是一种用途广泛的万能机床，适用于加工中小零件，可以进行钻孔、扩孔、铰孔、刮平面及改螺纹等多种形式的加工，增加适当的工艺装备还可以进行镗孔。主要有底座、内外立柱、摇臂、主轴箱、主轴及工作台等部分组成。最大钻孔直径为40mm，跨距最大1200mm,最小300mm,Z3040摇臂钻床,b)主要运功形式：主运动主轴带动钻头刀具作旋转运动。（主电动机M1驱动）进给运动主轴的上、下进给运动（主电动机M1驱动）辅助运动外立柱和摇臂绕内立柱作回转运动（手动）摇臂沿外立柱作升降运动（升降电动机M2驱动）主轴箱沿摇臂水平移动（手动）夹紧与放松运动，外立柱与内立柱、摇臂与外立柱、主轴箱与摇臂间的（液压驱动，电动机M3拖动）,Z3040摇臂钻床,b)主要运功形式：移位运动部件的夹紧与放松摇臂钻床的三种对刀移位装置对应三套夹紧与放松装置，对刀移动时，需要将装置放松，机加工过程中，需要将装置夹紧。三套夹紧装置分别为摇臂夹紧（摇臂与外立柱之间）；主轴箱夹紧（主轴箱与摇臂导轨之间）；立柱夹紧（外立柱和内立柱之间）。通常主轴箱和立柱的夹紧与放松同时进行。摇臂的夹紧与放松则要与摇臂升降运动结合进行。,钻床分类,深孔钻床用深孔钻钻削深度比直径大得多的孔（如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔）的专门化机床，为便于除切屑及避免机床过于高大，一般为卧式布局，常备有冷却液输送装置（由刀具内部输入冷却液至切削部位）及周期退刀排屑装置等。,钻床分类,中心孔钻床用于加工轴类零件两端的中心孔。,钻床分类,铣钻床工作台可纵横向移动，钻轴垂直布置，能进行铣削的钻床。,钻床分类,卧式钻床主轴水平布置，主轴箱可垂直移动的钻床。一般比立式钻床加工效率高，可多面同时加工。,MD30-KW深孔钻铣床,主要技术参数：钻孔范围：425mm，最大钻削深度1000mm，铣削能350cm3/min，麻花钻钻孔最大30mm，攻丝M24X3,数控轴数：X、Y、Z、W、B、A还有C轴，此机床具有很大的柔性，除了加工垂直于平面上的和斜面上钻削深孔以外，还可以利用“C”轴对曲轴上任何位置上的油孔进行钻削。,孔加工量具,卡钳卧式测长仪游标卡尺百分表内径千分尺深度千分尺,卡钳,分类：无表卡钳&有表卡钳,内外卡钳是测量长度的的工具。外卡钳用于测量圆柱体的外径或物体的长度等。内卡钳用于测量圆柱孔的内径或槽宽等,卡钳,内卡钳使用方法：内卡钳测量孔的直径时，要使两钳脚测量面的连线垂直并相交于内孔轴线，测量时一个钳脚靠在孔壁上，另一个钳脚由孔口略偏里面一些逐渐向外测试，并沿孔壁的圆周方向摆动，当摆动的距离最小时，内卡钳的开口尺寸就是内孔直径。卡钳在钢尺上取尺寸方法：在钢尺的端面须靠着一个辅助平面，内卡钳的一个脚也靠着该平面，一个钳脚的测量面靠着钢尺的端面，另一钳脚的测量面对准所取的尺寸刻线上，且两测量面的连线应与钢尺平行，卡钳的一个钳脚的测量面靠着钢尺的一个辅助平面，另一钳脚的测量面对准所取的尺寸刻线上，且两测量面的连线应与钢尺平行。,卡钳,带表内卡规的示值误差是用外径千分尺或3级量块与量块夹子组成的内尺寸进行检验；带表外卡规的示值误差是用3级量块组成的外尺寸进行检验测量时，应将带表卡规两测头端放入工件被测部位，找出指针的转折点，读出偏离零位的读数值，即为被测尺寸的偏差值,卧式测长仪,万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的，其测量精度较高。在万能测长仪上进行测量，是直接把被测件与精密玻璃尺作比较，然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺，进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上，故刻度尺在纵向上的移动量完全与被测件之长度一致，而此移动量可在显微镜中读出。由于仪器能测量的被测件类型较多，测量方法各不相同，其基本步骤为：选择并装调测头、安放被测件、校正零位、寻找被测件的最佳测量点、测量读数。在具体操作仪器前须仔细阅读使用说明书。,游标卡尺,游标卡尺是一种测量精度较高、使用方便、应用广泛的量具，可直接测量工件的外径，内径、宽度、长度、深度尺寸等（图77），其读数准确度有0.1mm、0.05mm和0.02mm三种。下面以0.02mm（即1/50）,游标卡尺使用,第一步：根据副尺零线以左的主尺上的最近刻度读出整数；第二步：根据副尺零线以右与主尺某一刻线对准刻线数乘以0.02读出小数；第三步：将上面的整数和小数两部份相加，即得总尺寸其中图a）为测量工件外径的方法，图b）为测量工件内径的方法，图c）为测量工件宽度的方法，图d）为测量工件深度的方法。,游标卡尺使用,测量时，先把测量基座轻轻压在工件的基准面上，两个端面必须接触工件的基准面，如下图(a)所示。测量轴类等台阶时，测量基座的端面一定要压紧在基准面，下图(b)(c)所示，再移动尺身，直到尺身的端面接触到工件的量面（台阶面）上，然后用紧固螺钉固定尺框，提起卡尺，读出深度尺寸。多台阶小直径的内孔深度测量，要注意尺身的端面是否在要测量的台阶上,下图(d)所示。当基准面是曲线时，如下图(e)，测量基座的端面必须放在曲线的最高点上，测量出的深度尺寸才是工件的实际尺寸，否则会出现测量误差。,百分表,利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。读数方法：先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线并估读一位（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。,内径千分尺,内径千分尺用于内尺寸精密测量（分单体式和接杆）1）内径千分尺在测量及其使用时，必需用尺寸最大的接杆与其测微头连接，依次顺接到测量触头，以减少连接后的轴线弯曲。2）测量时应看测微头固定和松开时的变化量。3）在日常生产中，用内径尺测量孔时，将其测量触头测量面支撑在被测表面上，调整微分筒，使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动，找出最小尺寸。然后拧紧固定螺钉取出并读数，也有不拧紧螺钉直接读数的。这样就存在着姿态测量问题。姿态测量：即测量时与使用时的一致性。,深度千分尺,深度千分尺由微分筒、固定套管、测量杆、基座、测力装置、锁紧装置等组成。深度千分尺用于机械加工中的深度，台阶等尺寸的测量。,深度千分尺使用,1.根据被测的深度或高度选择并换上测杆。2.025mm的深度千分尺可以直接校对零位：采用00级平台，将平台、深度千分尺的基准面和测量面擦干净，旋转微分筒使其端面退至固定套筒的零线之外，然后将千分尺的基准面贴在平台的工作面上，左手压住底座，右手慢慢旋转棘轮，使测量面与平台的工作面接触后检查零位：微分筒上的零刻线应对准固定套管上的纵刻线，微分筒锥面的端面应与套管零刻线相切。,深度千分尺使用,3.测量范围大于25mm的深度千分尺，要用校对量具(可以用量块代替)校对零位：把校对量具和平台的工作面擦净，将校对量具放在平台上，再把深度千分尺的基准面贴在校对量具上校对零位。4.使用深度千分尺测量盲孔、深槽时，往往看不见孔、槽底的情况，所以操作深度千分尺时要特别小心、切忌用力莽撞。5.当被测孔的口径或槽宽大于深度千分尺的底座时，可以用一辅助定位基准板进行测量。,钻床夹具,固定式：,钻床夹具,移动式：,钻床夹具,翻转式：,钻床夹具,盖板式：,钻床夹具,回转式：,夹具的安装,夹具的夹紧方法主要有以下几种：1）、利用螺旋的夹紧方法；2）、利用凸轮的夹紧方法；3）、利用连杆的夹紧方法；4）、利用卧力的夹紧方法；5）、利用弹簧的夹紧方法；6）、利用气压的夹紧方法；7）、利用液压的夹紧方法；8）、利用电磁力的夹紧方法等等。,工件装夹,工件装夹的内容包括：定位：使工件相对于机床及刀具处于正确的位置。夹紧：工件定位后，将工件紧固，使工件在加工过程中不发生位置变化。定位与夹紧的关系：是工件安装中两个有联系的过程，先定位后夹紧，,钻头,钻头的分类：麻花钻、扁钻、深孔钻、扩孔钻、锪钻、中心钻、空心钻,麻花钻应用最广泛的钻头,通常直径范围为0.2580毫米。它主要由工作部分和柄部构成。工作部分有两条螺旋形的沟槽，形似麻花，因而得名。为了减小钻孔时导向部分与孔壁间的摩擦，麻花钻自钻尖向柄部方向逐渐减小直径呈倒锥状。麻花钻的螺旋角主要影响切削刃上前角的大小、刃瓣强度和排屑性能，通常为2532。螺旋形沟槽可用铣削、磨削、热轧或热挤压等方法加工，钻头的前端经刃磨后形成切削部分。,麻花钻,标准麻花钻的切削部分顶角为118，横刃斜角为4060,后角为820。由于结构上的原因，前角在外缘处大、向中间逐渐减小，横刃处为负前角（可达55左右），钻削时起挤压作用。为了改善麻花钻的切削性能，可根据被加工材料的性质将切削部分修磨成各种外形（如群钻）。,麻花钻,麻花钻的柄部形式有直柄和锥柄两种，加工时前者夹在钻夹头中，后者插在机床主轴或尾座的锥孔中。一般麻花钻用高速钢制造。镶焊硬质合金刀片或齿冠的麻花钻适于加工铸铁、淬硬钢和非金属材料等，整体硬质合金小麻花钻用于加工仪表零件和印刷线路板等。,扁钻无螺旋槽的钻头,扁钻的切削部分为铲形，结构简单，制造成本低，切削液轻易导入孔中，但切削和排屑性能较差。,深孔钻专门用于加工深孔的钻头,深孔钻通常是指加工孔深与孔径之比大于6的孔的刀具。常用的有枪钻、BTA深孔钻、喷射钻、DF深孔钻等。套料钻也常用于深孔加工。,扩孔钻把钻头钻的底孔加以扩大,扩孔钻有34个刀齿，其刚性比麻花钻好，用于扩大已有的孔并提高加工精度和光洁度。,锪钻用以锪锥形埋头孔的钻,锪钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的外形，用于加工各种沉头螺钉的沉头孔，或削平孔的外端面。,中心钻用于轴类等零件端面上的中心孔加工,中心钻供钻削轴类工件的中心孔用，它实质上是由螺旋角很小的麻花钻和锪钻复合而成，故又称复合中心钻。,空心钻多刀刃环状切削,扩孔钻,功能：扩孔钻是用于扩大孔径、提高加工质量的刀具。用于孔的最终加工或铰孔、磨孔前的预先加工。一般用于孔的半精加工或终加工，用于铰或磨前的预加工或毛坯孔的扩大，加工精度：IT10IT9、表面粗糙度Ra6.33.2m。属于半精加工。,特点：扩孔钻有3到4齿，无横刃，前角和后角沿切削刃的变化小，加工时导向效果好，轴向抗力小，切削条件优于钻孔。容屑槽较浅，钻心较厚。强度和刚度高。,扩孔加工,扩孔是用扩孔钻对工件上已钻出、铸出或锻出的孔进行扩大加工。扩孔可在一定程度上校正原孔轴线的偏斜扩孔常用作铰孔前的预加工，对于质量要求不高的孔，扩孔也可作孔加工的最终工序。,扩孔示意图,扩孔示意图,钻头和扩孔钻的区别有哪些,钻头和扩孔钻各自发挥作用不同，都是利用切削刃进行钻削；钻头钻底孔，扩孔钻把钻头钻的底孔加以扩大。铰刀则是利用侧刃进行切削，把钻头钻出来的尺寸精度不高、孔壁光洁度不高的孔，经过铰刀进行绞削，使孔的精度、光洁度达到要求。钻头：由钻尖、切削刃和排屑槽（螺旋或直槽）构成，主要用于没有预铸孔的工件孔加工，加工出的孔一般圆柱度和粗糙度较差；扩孔钻：由切削刃和排屑槽构成（焊接刀片扩孔钻），主要用于把有预铸孔或底孔的孔进行扩大和提高圆柱度和粗糙度，但此时的孔仍然不可以作为销孔；铰刀：由切削刃和排屑槽构成（一般为整体硬质合金），主要用于提高底孔的圆柱度和粗糙度；,以3H7为例，3H7表示为3的孔，公差带为H7，即公差的下偏差为0，上偏差为公差H7，7级精度。上偏差为+0.007m之内的精度。,在工业中，有专门的铰刀型号4D、4D4、4H7、5D4、5D5、6D、6H9、7D4、7H7、7H9、8D、8H8、8H9、9D、9D4、9D5、10D、11D、11D4、12D、12D4、12H8、12H9、13D4、13D5、14D、14D4、14H7、15D4、15D5、16D、16D4、17D、17D4、18D、18H8、18H9、19D、19D4、19H8、21D4、21H7、22D、22D4、23D、23D4、24D4、26D、26D5、26H9、28H9、30H8、32D、32D4、32H9等,铰刀的型号规格,铰刀的正确装夹,铰刀在机床上的装夹，有刚性联接和浮动联接二种方法。采用浮动联接时，可以不受机床、刀具、被加工孔间同轴度误差的影响。但因铰刀切削量小，所以它无法纠正孔轴线歪斜等位置误差，因此，对预制孔的精度应有较高要求。对于孔径较大（30330mm）且尺寸精度要求较高（H7H6）的孔，生产上也常用硬质合金可调节浮动铰刀来加工。铰孔时，将刀具装入刀杆方孔中，无需夹紧，通过作用在两侧切削刃上的背向切削力自动平衡定心，从而补偿由于刀具的安装误差或刀杆偏摆而引起的加工误差。这种铰刀切削速度一般为Vc=38m/min；铰削钢料时进给量常取f=0.61.2mm/r，铰削铸铁时f=0.81.5mm/r；铰削余量在0.050.10mm之间。,、适当选择切削速度V和进给量f，并注意冷却，切削速度应尽量小，一般用高速钢铰刀铰削：钢件：V=48m/min铸件：V=68m/min铜件：V=812m/min钢件及铸件：f=0.51mm/r铜件及铝件：f=11.2mm/r、铰完孔后，必须把铰刀退出孔后再停车，否则，会把孔壁拉毛，铰通孔时，铰刀的校准部分不能伸出孔外，否则，孔的下端要刮坏。、机铰时，要注意机床主轴、铰刀和工件上要铰的孔三者之间的同轴误差是否符合要求。,机铰孔的加工特点,手铰圆柱孔的步骤和方法,根据孔径和孔的精度要求，确定孔的加工方法和工序之间的加工余量。检查铰刀质量和尺寸，合格者装入铰手。将工件夹牢，防止变形。铰孔时，铰刀的轴线应与孔的轴线重合。两手用力均匀，按顺时针方向转动，并略微用力向下压住，何时修都不能倒转，否则切削剂住铰刀，划伤孔壁，使铰刀刀刃崩裂，达不到铰孔精度。,手铰圆柱孔的步骤和方法,铰孔过程中，如果转不动，不要硬转，应小心地抽出铰刀检查铰刀是否被切屑卡住或遇到硬点，否则，会折断铰刀或使铰刀崩裂。进给量大小要适当，并不断地加切削液。铰孔完毕，要顺时针方向旋转退出铰刀。禁止倒转或停止旋转退出铰刀。在铰孔过程中，要经常注意清除粘在刀齿上的切屑，必要时可用油石将刀齿修光，否则会拉伤孔壁。,镗削,镗削是一种用刀具扩大孔或其它圆形轮廓的内径切削工艺，其应用范围一般从半粗加工到精加工，所用刀具通常为单刃镗刀。,镗床,通常，镗刀旋转为主运动，镗刀或工件的移动为进给运动。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多个孔的精加工，此外还可以从事与孔精加工有关的其他加工面的加工。使用不同的刀具和附件还可进行钻削、铣削、切削。加工精度和表面质量要高于钻床。镗床是大型箱体零件加工的主要设备。螺纹及加工外圆和端面等。,镗床分类,镗床分为卧式镗床、落地镗铣床、金刚镗床和坐标镗床等类型。,卧式镗床：应用最多、性能最广的一种镗床，适用于单件小批生产和修理车间。落地镗床和落地镗铣床：特点是工件固定在落地平台上，适宜于加工尺寸和重量较大的工件,用于重型机械制造厂。,镗床分类,金刚镗床:使用金刚石或硬质合金刀具，以很小的进给量和很高的切削速度镗削精度较高、表面粗糙度较小的孔，主要用于大批量生产中。坐标镗床：具有精密的坐标定位装置，适于加工形状、尺寸和孔距精度要求都很高的孔，还可用以进行划线、坐标测量和刻度等工作，用于工具车间和中小批量生产中。其他类型的镗床还有立式转塔镗铣床、深孔镗床和汽车、拖拉机修理用镗床等。,镗床分类,镗床型号规格（以TX6111D为例）,根据国家标准GB/T15375-2008金属切削机床型号编制方法第2.1条和表5的规定T-表示机床的分类代号：镗床TX-表示机床的通用特性代号：数显X6-表示镗床的第6组：卧式铣镗床第一个1-表示镗床第6组中的第1系：卧式镗床后面两个11-表示镗轴直径的1/10,即镗轴直径为110mmD-表示机床的重大改进序号：D是第四次改进该机床应为镗轴直径为110mm、带数显装置的卧式镗床。,镗刀,镗刀是孔加工刀具的一种，一般是圆柄的，也有较大工件使用方刀杆一般见于立车，最常用的场合就是里孔加工，扩孔，仿形等。但是并不是只能加工里孔，端面外圆也是可以加工的，只是习惯上不是这样使用。,基本知识,镗刀的三个基本元件：可转位刀片、刀杆、镗座,可转位刀片常用硬质合金材料制作。硬质合金刀片是钨跟钴粉末按一定的比例混合，用模具压制后送高温炉中烧结完成，粗加工就直接涂层，精加工经修磨后再涂层。刀具涂层的成份：主要有两种成份三氧化二铝(AL2O3)、氮化钛(TiN)。其中三氧化二铝(AL2O3)涂层用于耐磨、氮化钛(TiN)涂层用于耐