工程材料与机械制造基础第6讲孔的加工.pptx

二、孔的加工,孔加工困难的原因：（1）刀具的尺寸受到被加工孔的尺寸的限制，故刀具的刚性差，不能采用大的切削用量。（2）刀具处于被加工孔的包围中，散热条件差，切屑排出困难，切削液不易进入切削区，切屑易划伤加工表面。所以，在加工精度和表面粗糙度要求相同的情况下，加工孔比加工外圆面困难，生产率低，成本高。,孔加工的技术要求：,尺寸精度孔径和长度的尺寸精度、孔与孔或孔与其它表面之间的尺寸精度。形状精度孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度。位置精度孔与孔或孔与外圆面的同轴度，孔与孔或孔与其它表面之间平行度、垂直度等。表面质量表面粗糙度、表层加工硬化和表层物理力学性能要求等。,（一）孔加工的方法,1.钻孔在工件的实体部位加工孔的工艺过程称为钻孔，刀具主要是麻花钻。（1）麻花钻麻花钻是应用最广的孔加工刀具，特别适合于30mm以下实心工件的孔的粗加工，有时也可以用于扩孔。麻花钻根据其制造材料分为整体式高速钢麻花钻和焊接式硬质合金麻花钻。,麻花钻由柄部、颈部和工作部分组成。柄部是钻头的夹持部分，有直柄和锥柄两种。直柄传递转矩较小，一般用于直径不超过12mm的钻头；锥柄可传递较大的转矩，用于直径大于12mm的钻头。颈部是为了磨削柄部设置的，多在此处刻印钻头的规格和商标。工作部分包括导向部分和切削部分。导向部分有两条对称的螺旋槽，起排屑和输送切削液的作用。为了减小摩擦面积，又能保持钻孔的方向，在麻花钻的外缘有窄狭凸起的棱边，起着导向和修光孔壁的作用。导向部分的外径从切削部分向柄部方向逐渐减小，形成一个倒锥量。这个倒锥量很小（0.03/1000.12/100），但也形成了钻头的副偏角。,麻花钻的两个刃瓣，可以看作两把对称的车刀：螺旋槽的螺旋面为前刀面，与工件过渡表面(孔底)相对的端部两曲面为主后刀面，与工件的已加工表面(孔壁)相对的两条棱边为副后刀面。,螺旋槽与主后刀面的两条交线为主切削刃，棱边与螺旋槽的两条交线为副切削刃。麻花钻的横刃为两后刀面在钻芯处的交线。,麻花钻的主要几何参数有：前角0、后角0、螺旋角、顶角2(主偏角kr)、横刃斜角、直径、横刃长度等。,麻花钻切削部分的参数由于标准麻花钻存在切削刃长、沿主刀刃各点的前角变化大(从外缘处的大约+30逐渐减小到钻芯的大约-30)、后角也是变化的、横刃部分切削条件很差(横刃前角约为-60)。钻头的直径和长度受所加工孔的限制，呈细长状，刚度较差。为形成切削刃和容纳切屑，必须制出两条较深的螺旋槽，使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚度。导向作用也不好。,（2）钻孔常用的机床钻孔常在钻床、车床上进行，也可在镗床、铣床上进行。1）常用的钻床台式钻床用于小型零件上直径12mm孔的加工。,立式钻床,用于单件小批量生产中，加工中、小型零件，最大钻孔直径可为50mm。,摇臂钻床,用于单件或成批生产中加工大、中型零件和多孔工件的加工。,2）车床钻孔,（3）钻孔加工的工艺特点,在车床上钻孔在钻床上钻孔,在钻削力的作用下，刚度很差且导向性不好的钻头很容易弯曲。再加上工作条件的问题使得钻孔具有如下特点：1）易引偏引偏是孔径扩大或孔轴线偏移和不直的现象。,2）排屑困难,钻孔的切屑较宽，在孔内被迫卷成螺旋状，流出时与孔壁发生剧烈摩擦而刮伤已加工表面，甚至会卡死或折断钻头。3）切削温度高，刀具磨损快主切削刃上靠近钻心处和横刃上皆有很大的负前角，切削时产生的切削热多，加之钻削为半封闭切削，切屑不易排出，切削热不易传出，使切削区温度很高。,钻孔属于粗加工，一般钻孔的尺寸公差等级为IT13IT11；表面粗糙度Ra值为50m12.5m。所以，钻孔主要用于质量要求不高的孔的终加工，如螺钉孔、油孔等；也可用于技术要求高的孔的预加工或攻螺纹前的底孔加工。,(1)仔细刃磨钻头，使两个切削刃的长度相等和顶角对称，从而使径向切削力互相抵消，减少钻孔时的歪斜；在钻头上修磨出分屑槽，将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。(2)用顶角2=901000的短钻头，预钻一个锥形坑可以起到钻孔时的定心作用。(3)用钻模为钻头导向，可减少钻孔开始时的引偏，特别是在斜面或曲面上钻孔时更有必要。,锥形坑,钻,提高孔的加工精度的措施：,本讲复习思考题,.加工相同材料、尺寸、精度和表面粗糙度的外圆面和孔