《钳工》第六章_钻孔_锪孔_铰孔

1、图钻孔时钻头的运动第六章 钻孔、钩孔、较孔第一节基本概念用钻头在材料上加工孔，这一操作叫做钻孔；用钢钻把已有的孔扩大和在孔 的端面或边缘上加工成各种形状的浅孔，叫做钢孔；为了提高孔的表面光洁度, 用钱刀对孔进行精加工，叫做钱孔。钻孔在机器制造业中是一项很普遍而又 重要的操作。在钻床上钻孔时，工件固定不动，为什么 用钻头能从工件材料中钻出孔来呢？当我们 在实践中仔细地观察，就会发现这是由于钻头 在做两种运动所形成的（如图6 1）。1）切削运动（主运动）一一钻头围绕本 身轴线作旋转运动，起切削作用。2.进刀运动（辅助运动）一一钻头对着工 件作直线前进运动。由于这两种运动是同时连续进行的，因而, 钻

2、头上每一点的工作轨迹呈螺旋线。我们 看到钻出的切屑成螺旋形的原因就在这里。15抗倒估火头油火头I 塔秋 J - U-.Pi 3- I 作用JI；板端同丧持1：件.%1捅=c）耳两个由度不相等b）两切削刃氏度不等6具有左面两种错误图64 刃磨错混的钻头3）横刃斜角的大小。后角刃磨的大小可以决定横刃斜角的大小。从测量横刃斜角的大小。就可以判断出后角是否正确（如图 65）。横刃斜角（巾）一般 为 55。圉6 5 不正确的横羽角（2）手工刃磨钻头的方法：刃磨钻头的时候，钻头的顶角、后角和横刃斜 角是同时磨出来的。1）刃磨前应检查砂轮，如发现砂轮表面不平整或跳动厉害， 必须进行修整, 以保证钻头刃磨质量

3、。选择砂轮白粒度为F46F80,砂轮粒度的粗细可以影响磨 削快慢。同样的转速，粗砂轮上磨，钻头磨得深磨屑掉得快；细砂轮上磨，钻头 磨得浅磨屑掉得较慢。2）用一手握住钻柄，钻心放在另一手上（如图 6 6）图6 6钻头的刃磨3）用握钻心的手掌在砂轮搁架上以支持钻身，钻头和砂轮斜交约59。在搁架比砂轮中心线低的情况下钻尖要更朝上。刃磨时钻尾不能高出砂轮水平面， 否则磨出负后角，钻头正转便会钻不进工件。4）钻头的主切削刃应在水平方向上摆平，使主切削刃平行或略高于砂轮表 面，钻尾作上下运动的同时，应使钻头绕轴线作微量转动。5）刃磨时，必须要经常把钻头浸入冷却液中冷却，以防止切削部分过热退 火。6）刃磨完

4、毕，应仔细检查钻头两主切削刃是否对称、长度是否等长，并用 标准样板检查钻头的各个角度。4,麻花钻的修磨与改良麻花钻和其他钻头比，既有优点，也有缺点。普通构造的麻花钻并不是一种 很完善的理想刀具。针对麻花钻的缺点，我们可以采用下面几种方法加以改进， 改善其切削性能以达到不同的钻削要求。（1）修磨前角钻头的圆锥面到圆柱面的过渡棱边，是前角最大、圆周速度 最高、工作应力最集中的地方，因而磨损最厉害。修磨前角，将增加钻心处的前 角和减少边沿处的前角（如图6 7）。（2）修磨横刃。钻头的横刃，主要起着强固顶角尖的作用，但它的存在对 于切削很不利。修磨横刃可以减少钻削阻力（如图68）。（3）修磨刃带（也叫

5、做棱边）。把靠近切削刃带后面磨出6 8的副后角 （a 1）,保留刃带的宽度为原来的1/31/2,可减小刃带与孔壁的摩擦，提高工 件表面的光洁度与钻头使用寿命（如图 69）。（4）修磨主切削刃针对麻花钻主切削刃较长（与钻头直径相比），切削屑宽的缺陷，可把顶角修磨成双重顶角（也叫做过度刃），以达到顺利排屑的目的 （如图610）。一般过度刃长等于0.2D （D为钻头直径）。2小等于7075E3表示磬 去部分图61Q修磨主切削刃困猊头座铭5.几种特殊钻头的使用：（1）中心钻：用长的钻头在小平面钻孔或在圆柱外表面上钻孔时，即使对 准冲眼、分中棒定位移或工具定中心，钻头还可能偏离钻孔中心。用定心工具对 中

6、心夹紧后，先换上中心钻，转速在 600转/分以上，钻出一个深度约 2毫米的 浅坑，再换上长钻头钻孔即可有效消除钻头偏离钻孔中心。图5-2京合中心钻 甲一普通的；乙一祜护堆的(2)沉头座钻：带钩连接零件的沉头座时，可以采用如图 611所示的沉 头座钻，钻头角度可磨成90。(3)薄板钻：用一般的钻头在薄板上钻孔，常因铁屑卡死而造成薄板跟钻 头一起旋转，这样既不安全，钻出的孔也不光洁。采用如图612所示的薄板钻 来钻孔，可获得较满意的效果。薄板钻的特点，是以钻心尖定中心，外两尖切圈, 因而压力减轻。钻孔时，薄板变形小，钻出的孔较理想。图613盲孔平底一次站(4)盲孔平底一次钻：加工盲孔平底的工件时，

7、一般是先用顶角 118的 普通麻花钻钻孔，然后再换平底钻或铳刀把底面物平， 这样耗用工时多，如采用 如图6-13所示的盲孔平底一次钻，可以一次完成加工任务。第三节钻床钻床种类比较多，常用的有台钻 立钻和摇臂钻等。1 .台式钻床：台式钻床是一种小 型钻床（如图614）, 一般用来钻直 径12毫米以下的孔。钻孔时，钻头装 在钻夹头2内（钻夹头装主轴1的末 端上），接通电源开关，使电动机6旋 转（或停止），通过宝塔皮带轮7,直 接使主轴1得到不同的转速，进刀运 动是靠按下进刀手柄4使齿轮跟套筒 上的齿条相啮合而得到的。当齿轮转 动时，带动了齿条，主轴便上下运动， 对紧固在工作台8上的工件钻削。若 工

8、件较高，可松开旋动升降机构，让 工作台与工作机构拉开距离到适当位置上,】主泊 九钻兆头3,紧固手柄4进刀手柄5 .立柱6.电动机7.塔施皮带轮8.工作台图6 14台钻然后锁紧固定，再进行加工3 . 摇臂钻床摇臂钻床1 ,廉座2 .床号3.主轴变曲第 电动机5 .主轴E.进刀变速相工作台图6 15立式钻床（如图 6 16 ）适应在笨重不易搬动的工件上钻较大的孔 床的主轴变速箱可随着横臂绕立柱作移动,（钻孔直径可达75毫米或更大些）。钻横臂所处高低的位置，可沿着主柱体2 .立式钻床：一般用来钻30毫米以下的孔，如图615所示。立式钻床由 底座1、床身2、主轴变速箱3、电动机4、主轴5、进刀变速箱6

9、、和工作台7 等主要部分组成。上下调整。因此可以在横臂旋转半径范围内，对工件进行钻孔。第四节钻孔用的夹具钻孔时所用的夹具，概括起来可分为两类，即夹持刀具的夹具和夹持工件的 夹具。1 .夹持刀具的夹具：在生产中，主要使用的有钻夹头和锥形套筒。（1）钻夹头：用来夹持尾部为圆柱形，直径 0.812毫米的钻头的工具。在 夹头的三个斜孔内部装有带螺纹的夹爪（如图617）,螺纹和装在夹头套筒的内螺纹相啮合，由于螺旋的作用，旋转套筒，三个爪伸出或缩进，使钻头尾部被 夹紧或松开。夹头体图617 钻夹头（2）锥形套筒（钻头套）：利用不同大小直径的锥形套筒（如图 6-18）作 过度连接，可把钻头或钻夹头连接在钻床

10、的主轴上。套筒都是以莫氏锥度为标准 的。图618锥形套筒2 .夹持工件的夹具：(1)平口钳：用来夹持平整的工件图619 a)(2) V型铁：主要用来夹持圆柱形工件图619 b)(3)垫铁螺栓和压板：主要用来夹持块状工件图619 c)(4)直角铁；用来夹持要加工两个相互垂直通孔的工件 图619 d)(5)手虎钳：用来夹持小型工件和薄板工件图619 e)(6)三爪自定心卡盘：用来夹持圆柱形工件图619 f)图619工件装夹方法与夹具a)平口钳b) V形块Q螺旋压板d)用铁Q于虎钳f)三爪自定心以第五节切削用量的选择1,切削用量的基本概念：（1）切削速度（V）：钻头转动时，切削刃上离钻头中心最远的一

11、点，在一 分钟内所走过的路程，就是钻头的切削速度（单位：米 /分）。它的计算公式是：v= D* 口 （米/分）（式 61）1000式中：D钻头直径，n钻头每分钟转数，九一一圆周率（2）进刀量（s）,即钻头每转一周向下移动的距离（单位：毫米 /转）。2.切削用量对钻头耐用度的影响：在钻孔中，始终存在着切削速度和进刀 量两种运动，假如缺少了一种运动，就不能成为切削了。增加切削速度或进刀量， 都能达到提高生产效率的目的，但是它们对切削的影响各有不同。（1）切削速度对钻头耐用度影响最大，当切削速度高时，虽然缩短了钻孔 时间，但钻头容易磨损和烧坏。（2）进刀量对钻头耐用度影响较切削速度小，但过大的进刀量

12、，除影响工 件质量外，也容易使小直径钻头折断。3.切削用量的合理选择：在保证钻头保持钻头正常使用寿命的基础上，为 了使钻头发挥最大的切削效能，就必须要懂得选择合理的切削用量。经验证明： 钻孔时，一般选择较低切削速度和较大的进刀量是适宜的。如表62和63,是钻头对碳素钢工件钻孔时所适用的切削用量。表6-2用高速钢钻头加工碳钢工件时的切削用量钻头直径进切刀 削（米/分）速（毫米/转）度24610142024304050600.050.080.100.120.150.180.200.250.300.350.400.450.500.600.700.800.904632 2623- - - - - -

13、-42363126- - - - - -4943363128- - - - -383533 3027- - - - 38 34 31 28 26- - - -353129 2726- - - - - - -37343129 2726- - - - -3330 2927 2624- - -3028262423 - - - - -30292725 2321- -272625232221径切削速度10152025303540455060100/转:米（米/分）速1378047806370796095501115 01273 01433 01592019100318402159023903190398

14、047805580637070607960956015920310611590212026603180372042504780532063601064047961195159519902390279031853595398047807960563795512751590191022302550286531803820636065307961061132615901855212023872622318053047455682910113513651590182020452270273043408398597796996119113921590179219922338398493535307088

15、851061123814151593177021223540102784786377969551114127314331592191031841226539853066379692910611193132615922652142273414555686827969101010113613642272161992983984975976967958959941194198818177265353442531619708795884106217682015923931839847855863771679695615922214521729036243550758065272487014482413

16、219926533239846553159766479613282612218424530636842949055161273612242811317122728434139845551156868211363010615921326532837142547853063610603299149199249298348398448498596996349314018723428032737442146856093636881331772212653103543984425308843884126168210252294336378420504840408011915919923927931835

17、8398478790427611315218922726530734137845275646711061421772122482833193544247085064961271591912232552863183826364.钻孔时冷却液的选择：钻头在切削过程中所产生的切削热，直接影响到 钻头的耐用度，当热量超过一定的限度时，钻头的切削刃就开始软化，并且迅速 磨损，甚至退火而失掉切削能力。因此，钻孔时必须使用充分的冷却润滑液来降 低温度，以保证钻头的正常使用寿命。冷却液还起着改善孔壁光洁度的作用。 常 用的冷却润滑液有乳浊液、煤油等。一般情况下，钻铸铁工件是不需加冷却液的。第六节在钻床上钻孔1

18、 .钻孔前的准备工作：(1)钻孔前，要划出孔径的圆圈，并在圆圈和中心处冲出小眼。(2)检查钻床传动部分的润滑情况，准备好工具和安装工件用的工夹具等。 安装工件和刀具时要结实牢固，不能有松动现象。(3)选择切削量，确定好冷却液。(4)试车(空转)。检查各部分运转是否良好和刀具安装是否正确。操作时 禁止戴手套。2 .钻通孔：(1)试钻浅坑，观察是否对中，如发现偏心，应该即使校正(可用塞槽法 校正，如图)28图G-21在斜面上钻孔图 620(2)开放冷却液进行钻孔，钻孔时要注意：1)当材料较硬或要钻较深的孔时，在钻孔过程中要经常将钻头退出孔外排 除切屑，以防止切屑卡死、扭断钻头。2)即将钻透孔时，必

19、须减小进刀量，使用自动进给的，应改为手动进给。3)要钻的孔直径超过30毫米时应分两次钻削。先用直径较小的钻头钻一小孔，然后再扩孔，这样可避免横刃的损坏和减小轴向力3 .在斜面上钻 孔：先在钻孔的斜 面上用机械削平或 用塞塞一个和钻头 垂直的平面(如图 621),然后用中 心钻或小直径钻头 在小平面上钻出一 个浅坑或锥坑。再 进行钻孔。4 .钻半圆孔：把两个工件要钻半圆孔的平面合起来（如图622a）,或者用同样材料的物体和工件对合在一起（如图 622b）,在接合处找出中心，钻孔 后去掉加入物体，工件上即留下半圆孔。图6 22钻半圆孔第七节手工钻孔在装配和修理机械工作中，经常遇到要在工件上钻孔，特

20、别是在不便搬动的 大型工件上钻小直径的孔，这时，可以用小型手工钻孔工具操作， 手工钻孔用的 工具有手摇钻、手扳钻、电钻和风钻等。1.手摇钻：用手摇钻（如图 623）钻孔时，将钻头装在钻夹头内，左手 握住固定手吧3,右手握住活动摇把4,用胸部抵住胸抵5,对准孔眼进行钻孔手式胸式1.主动齿轮2,从动囱轮3,固定手把4*活就手把5 J手式）中心手把脚式）胸抵 心钻火头ffl 6 -23手摇钻2 .手扳钻：用手扳钻（如图 624）钻孔，工彳时，钻头6装在钻夹头5 里，利用进刀螺杆3推动进刀，螺杆的一端有顶头 2,顶住压板1。钻孔时，以 扳手4作来回扳动；弹簧撑头11、棘轮爪9推动棘轮7,使钻头间断地向

21、鱼旋转。 同时，顶住压板1上的螺杆3,就能迫使钻头进刀。I.压板2.m* 3,进刀爆杆4,振平5,牯夹头6.钻头7.戴相机粘央头轴9.低轮爪10 工件】1 ,飘黄推头国6-24手扳钻3 .电钻：电钻是利用电力通过电动机的旋转而带动钻头转动的（如图625）。钻孔时，左手握住颈部，右手握住手柄，用适当的力压向工件；然后启动开关，电动机即带动钻头旋转进行钻孔。 在使用没有双重绝缘结构的电钻前， 必 须检查地线是否良好，工作时应戴上绝缘手套，两脚要站在木板上，以防触电发 生意外。提苴图625电钻4 .风钻：风钻的动力是压缩空气，它的使用方法和电钻基本相同，特点是 转速高、重量轻、工作安全可靠。第八节

22、钻削安全技术，钻孔产生废品的原因和预防方法1.钻削安全技术：钻孔时工件一定要压紧（钻小孔时 可用手捏紧）。通孔刚要钻穿时，发生事 故的可能性最大。这时扭矩特别大，如 工件没压紧或没捏紧，工件随着转起来就要出事故。钻孔时不准带手套，手中也不能捏 回丝，以免不小心被切屑勾住旋转，出 人身事故。切屑不断，不准用手去拉。 要切屑断，只要把钻头退出一些或暂停 自动走刀就可。钻铸铁和黄铜时，不要 用嘴去吹切屑，以免切屑粉末飞入眼睛。钻孔时，工作台面上不准放置刀具、 必须垫上垫块或把钻头对正工作台空挡,需要时应抬起钻头用刷子把切屑扫开。量具及其他物品。钻通孔时，工件下面以免损坏工作台。车未停前不准去捏钻夹头

23、。松、紧钻夹头必须用钥匙，不准用榔头或其他东西敲打。钻头从锥套中退 出一定要用斜铁敲出。2.钻孔时，由于钻头刃磨不良，钻削用量选择不当，钻头装夹不好等一系 列的原因，都会给生产带来不良的效果（如表 6 4、表65）。必须认真总结经 验，努力克服。表6-4钻孔时的废品及防止方法废品形式产生原因防止方法钻孔呈多角形1 .钻头后角太大2 .两切削刃启长后短，角度不 对称止确刃磨钻头孔径大于规定尺寸1 .钻头刃磨不止确2 .钻头摆动1 .正确刃磨钻头2 .消除钻头摆动孔壁粗糙1 .钻头不锋利2 .后角太大3 .进刀量太大4 .冷却不足，冷却液润滑性差1 .磨锐钻头2 .减小后角3 .减小进刀量4 .选

24、用润滑性好的冷却液钻孔位置偏移或歪斜1 .工件表面与钻头不垂直2 .钻头横刃太长3 .钻床主轴与工作台不垂直4 .进刀时过于急噪5 .工件固定/、紧6 .没有先开动电动机使钻头 旋转1 .正确安装工件2 .磨短横刃3 .检查钻床主轴的垂直度4,进力不要太快5 .工件要夹牢6 .先旋转钻头再对准划线或 冲眼7.分中棒定位移或工具定中7.钻出的定位孔没有定到位 心时旋转主轴，定心工具要打 表。正确找正并夹牢工件表65钻头折断的原因和预防方法损坏形式损坏原因预防方法工作部折断1 .用钝钻头工作2 .进刀量太大3 .钻屑塞住钻头的螺旋槽4 .钻孔刚穿时，由于进刀阻力迅 速降低而突然增加了进刀量5 .工

25、件松动6 .没有使钻头旋转就进刀1 .磨锐钻头2 .减小进刀量，合理提高切削 速度3 .钻深孔时，钻头退出几次，以 排出钻屑4 .钻孔将穿时，减小进刀量5 .将工件可靠地加以固定6 .先旋转钻头再进给切削刃迅速磨损1 .切削速度过高2 .钻头刃磨角度与工件硬度不 适应1 .降低切削速度2 .根据工件硬度选择钻头刃 磨角第九节钢钻把已有的孔扩大和在孔的端面或边缘上加工成各种形状的浅孔，通常实际采用钢钻进行加工的。各种物钻都是属于多刃刀具（三个以上切削刃）。1 .扩孔物钻：将已有的孔扩大，对于要求精度较高的孔来说，用麻花钻是 不适宜的。因为它没有准确的靠导，容易扩偏；而扩孔用的物钻（如图626）,

26、有较多的切削刃和没有横刃，工作时能保证扩孔的方向正确和使工件的加工面光 华。物孔的余量可参考如表66表66钻孔留给物孔的余量（单位：毫米）钻孔直径1524253536454555福忽孔余量1.01.52.02.5用。一26 犷孔捻钻2 .圆锥形埋头物钻：用来物螺钉或怫钉锥形的埋头孔。常见的锥形埋头物 钻，其顶角为60、75、90、120等，他的刀齿一般为 612个（如图6 27）。3 .圆柱形埋头物钻：主要是用来物螺钉柱形埋头孔的。在物钻的切削部分前端带有导柱，用以保持原有孔和埋头孔同心（如图6 28）4 .端面物钻：它的特点是仅在端面上有切削刃，用以专门物与孔垂直的平 面（如图629）。b)

27、a)麟脱而b)镭背面0 6 29端面德钻第十节较孔钱孔是精加工之一。当孔的精度需要 4级或4级以上，要获得较准确的孔， 在钻、物孔后，还要进行校孔。较孔用的刀具是钱刀。钱刀的种类很多，根据使用的方式，可分为手用钱刀和机用钱刀；根据所加 工孔的形状，则可分为圆柱形较刀和圆锥形较刀。止匕外，还可以根据直径的调节 情况等进行分类。下面仅就钳工常用的几种钱刀作介绍。1.非调节式圆柱形手用钱刀和机用钱刀：它由切削部分、修光部分、颈部、 尾部等组成(如图630)。(1)切削部分：银刀的切削部分稍有斜度，目的是便于银刀放进孔中，保 护切削刃。由于钱刀是切下很薄切屑的光整加工刀具，因此，钱刀刀齿的前角为0 ,

28、起着刮削的作用，精较后的孔，能得到光洁的表面。对于精度要求更高的 孔，可以把钱刀的正前角改为负前荷，即丫 =-5 0。这样，孔壁表面可达 8 的光洁度。(2)修光部分：主要起引导校刀工作方向、修光孔壁的作用，可作钱刀的 备磨部分。修光部分后半部有倒锥，用以减小校刀对孔壁的摩擦和孔的扩张量， 手钱刀的倒锥为0.005。008毫米。(3)颈部：加工刃面的退刀槽。（4）尾部：手用钱刀的尾部为圆柱形，并有方头以备装扳手之用；机用钱刀尾部是锥柄，其作用与钻柄相同颈部切削部分的后角校准部分的后角於手用钳力卜）机用皎刀K 6 -30线刀的枸造2.可调节手用钱刀：可调节手用钱刀的结构如图631所示1刀体2刀条

29、3.4.我节螺母 图631可调节佼刀在刀体1上开有斜底槽，具有同样斜度的刀条2放置在槽里，利用调节螺母 3、4压紧刀片的两端。调节螺母使刀条沿斜槽移动，即用作改变钱刀的直径， 以适应加工不同孔径的要求。标准可调节钱刀适用的加工孔径为 6.2544毫米，直径的调节范围为0.7510 毫米，常用于修配及单件生产较孔工作中。3 .螺旋槽手较刀：螺旋槽手较刀较孔时切削平稳。较出的孔光滑。有键槽 的孔用普通直较刀不能旋转，其刀刃较到槽边时要被勾住，此时一定要用螺旋槽 手钱刀才能较。螺旋槽的方向与钱刀旋转方向要相反 （较刀正转，则较刀的螺旋 槽应是左旋的），这样才能避免钱刀自己旋入工件，钱下的切屑也能很好

30、地在刀刃之前被推出孔外刀刃被钩住围螺旋槽手皎刀甲一螺旋槽手段刀外形；乙一亶槽手狡刀不能校有这漕的孔4 .圆锥形手用钱刀：常用的锥铉刀有下列四种：（1）公制锥较刀：用于加工锥度1: 20的工制锥孔。（2）莫氏锥校刀：用于加工06号的莫氏锥孔（其锥度近似1: 20）。（3） 1: 30锥校刀：用于加工套式刀具上 1: 30的锥孔。（4） 1: 50锥校刀：用于加工1: 50锥度的定位削孔。由于锥形钱刀的刀刃是全部参加切削的， 因而工作比较沉重，特别是加工较 削余量较大的工制和莫氏锥孔。为了减轻刀具符合，常用两把或三把组成一套的 钱刀来钱孔（如图632）,带阶梯齿的粗钱刀（如图632a）可较出带螺旋槽 的粗糙锥形孔，精较刀（如图 632b）可以切去第一把钱刀钱过后残留在孔壁 内的刀痕，并较出孔的最后尺寸。且带阶梆齿粗锐刀b）精较刀 图632链铁刀4.钱孔余量：较孔时，能否正确地选择合理的较削余量，是较孔工作中较 为重要的一环。较孔余量太小，就不能钱掉上一道工序留下的刀痕， 影响孔的光 洁度，但如果余量过大，不但钱孔时间长，而且使银刀迅速磨损，缩短了银刀的 寿命。因此，必须根据材料性质、孔的直径正确地选择校孔的余量。较孔的余量 选择，可参看如表67o表67较孔余量(单位：毫米)孔的公称直径83032505070加工余