第八章扩孔钻课件

第一节扩孔钻、锪钻和镗刀一、扩孔钻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。加工精度为IT10～IT9、表面粗糙度Ra6.3～3.2μm。属于半精加工。8/13/2023第一节扩孔钻、锪钻和镗刀一、扩孔钻8/2/202311、扩孔钻有3～4齿，导向性好，扩孔余量较小。

无横刃，改善了切削条件。

容屑槽较浅，钻心较厚。强度和刚度高。8/13/20231、扩孔钻有3～4齿，导向性好，扩孔余量较小。

无横刃，改善22、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。8/13/20232、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3扩孔8/13/2023扩孔8/2/20234二、锪钻用于加工各种埋头螺钉的沉孔、锥孔和凸台面。8/13/2023二、锪钻用于加工各种埋头螺钉的沉孔、锥孔和凸台面。8/2/25三、镗刀（一）单刃镗刀1、机夹式单刃镗刀结构简单、制造方便、通用性好。8/13/2023三、镗刀（一）单刃镗刀8/2/20236为了使镗刀头在镗杆内有较大的安装长度，并具有足够的位置安置压紧螺钉和调节螺钉，在镗盲孔或阶梯孔时，镗刀头在镗杆内的安装倾斜角一般取δ=10°～45°。镗通孔时取δ=0°。8/13/2023为了使镗刀头在镗杆内有较大的安装长度，并具有足够的位置安置压7在设计单刃盲孔镗刀时，应使压紧螺钉不妨碍镗刀进行切削。通常镗杆上应设置调节直径的螺钉。镗杆上装刀孔通常对称于镗杆州此案，因而镗刀头装入刀孔后，刀尖高于工件中心，使切削时工作前角减小，后角增大。所以选择镗刀的前角、后角时要相应增大前角、减小后角。8/13/2023在设计单刃盲孔镗刀时，应使压紧螺钉不妨碍镗刀进行切削。8/282、微调镗刀单刃镗刀尺寸调节较费时。调节尺寸容易、调节精度高。微调镗刀主要用于数控机床上。主要用于精加工。8/13/20232、微调镗刀8/2/20239首先用调节螺母、波形垫圈将微调螺母连同镗刀头仪器固定在固定座套上，然后用螺钉将固定座套固定在镗杆上。8/13/2023首先用调节螺母、波形垫圈将微调螺母连同镗刀头仪器固定在固定座10调节时，转动带刻度的微调螺母，使镗刀头径向移动达到预定尺寸。镗盲孔时，镗刀头在镗杆上倾斜53°08′。微调螺母的螺距为0.5mm，微调螺母上刻80格，调节时，微调螺母每转过一格，镗刀头沿径向移动量为：8/13/2023调节时，转动带刻度的微调螺母，使镗刀头径向移动达到预定尺寸。11旋转调节螺母，使波形垫圈和微调螺母产生变形，以产生预紧力和消除螺纹副的轴向间隙。8/13/2023旋转调节螺母，使波形垫圈和微调螺母产生变形，以产生预紧力和消12（二）双刃镗刀双刃镗刀有两个切削刃参加切削，背向力相互抵消，不易引起振动。常用的有固定镗刀块、滑槽式双刃镗刀和浮动镗刀等。8/13/2023（二）双刃镗刀双刃镗刀有两个切削刃参加切削，背向力相互抵消，131、固定镗刀块可制成焊接式或可转位式。适用于粗镗、半精镗直径大于40mm的孔。镗刀块通过楔或在两个方向上倾斜的螺钉夹紧在镗杆上。安装时，镗刀块对轴线的不垂直、不平行与不对称度，都会使孔径扩大。镗刀块与镗杆上方孔的配合要求很高（H7/h6），方孔对轴线的垂直度、对称度误差不大于0.01mm。镗刀块刚性好，容屑空间大，切削效率高。加工时，可连续更换不同镗刀块进行粗镗、半精镗、锪沉孔或锪端面等。、镗刀块适用于小批生产加工箱体零件的孔系。8/13/20231、固定镗刀块8/2/2023142、滑槽式双刃镗刀镗刀头凸肩置于刀体凹槽中，用螺钉将其压紧在刀体上。调整尺寸时，稍微松开螺钉，拧动调整螺钉，推动镗刀头上销子，使镗刀头沿槽移动来调整尺寸。其镗孔范围为φ15～φ

250mm。目前广泛用于数控机床。8/13/20232、滑槽式双刃镗刀镗刀头凸肩置于刀体凹槽中，用螺钉将其压紧在153、浮动镗刀调节尺寸时，稍微松开紧固螺钉，转动调节螺钉3推动刀体，可使直径增大。浮动镗刀直径为φ20mm～φ330mm,其调节量为2～30mm。铰孔时，将浮动镗刀装入镗杆的方孔中无需夹紧，通过作用在两侧切削刃上的切削力来自动定心。能够自动补偿由于刀具安装误差和机床主轴偏差而造成的加工误差。要求预加工孔的直线性好。加工精度高，铰刀结构简单，刃磨方便。8/13/20233、浮动镗刀调节尺寸时，稍微松开紧固螺钉，转动调节螺钉3推动16可调节浮动镗刀工作时，镗刀块在镗杆的径向槽中不紧固，能在径向自由滑动，刀块在切削力的作用下保持平衡对中，可以减少镗刀块安装误差及镗杆径向跳动所引起的加工误差，而获得较高的加工精度。但它不能校正原有孔轴线偏斜或位置误差，其使用应在单刃镗之后进行。浮动镗削适于精加工批量较大、孔径较大的孔。8/13/2023可调节浮动镗刀工作时，镗刀块在镗杆的径向槽中不紧固，能在径向17（1）卧式镗床卧式镗床结构复杂，通用性较大，除可进行镗孔外，还可进行钻孔、加工各种形状沟槽、铣平面、车削端面和螺纹等。卧式镗床的主参数是镗轴直径。它广泛用于机修和工具车间，适用于单件小批量生产。

8/13/2023（1）卧式镗床卧式镗床结构复杂，通用性较大，除可进行镗孔外，18卧式镗床的运动主运动有：镗轴和平旋盘的旋转运动（二者是独立的，分别由不同的传动机构驱动）进给运动有：镗轴的轴向进给运动，平旋盘上径向刀架的径向进给运动，主轴箱的垂直进给运动，工作台的纵向、横向进给运动；辅助运动有：工作台转位，后立柱纵向调位，后立柱支架的垂直方向调位，以及主轴箱沿垂直方向和工作台沿纵、横方向的快速调位运动。8/13/2023卧式镗床的运动主运动有：8/2/202319（2）坐标镗床该类机床上具有坐标位置的精密测量装置，加工孔时，按直角坐标来精密定位，所以称为坐标镗床。坐标镗床是一种高精度机床，主要用于镗削高精度的孔，特别适用于相互位置精度很高的孔系，如钻模、镗模等的孔系。卧式坐标镗床龙门坐标镗床单轴坐标镗床8/13/2023（2）坐标镗床该类机床上具有坐标位置的精密测量装置，加工孔时20单柱式坐标镗床：主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进给运动。特点：结构简单，操作方便，特别适宜加工板状零件的精密孔，但它的刚性较差，所以这种结构只适用于中小型坐标镗床。单轴坐标镗床8/13/2023单柱式坐标镗床：主轴带动刀具作旋转主运动，主轴套筒沿轴向作进21主轴上安装刀具作主运动，工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨作纵向直线移动。它的刚性较好，目前大型坐标镗床都采用这种结构。双柱式坐标镗床的主参数为工作台面宽度。双柱式坐标镗床：8/13/2023主轴上安装刀具作主运动，工件安装在工作台上随工作台沿床身导轨22卧式坐标镗床工作台能在水平面内做旋转运动，进给运动可以由工作台纵向移动或主轴轴向移动来实现。它的加工精度较高。卧式坐标镗床8/13/2023卧式坐标镗床工作台能在水平面内做旋转运动，进给运动可以由工作23卧式镗床的典型加工方法8/13/2023卧式镗床的典型加工方法8/2/202324第二节铰刀铰刀用于中小直径孔的半精加工和精加工。加工余量小，齿数多，刚性和导向性好。加工精度可达IT7～IT5级，Ra1.6～Ra0.4μm8/13/2023第二节铰刀铰刀用于中小直径孔的半精加工和精加工。8/2/25主要参数：直径d、齿数z、主偏角κr、背前角γP、后角αo和槽形角θ8/13/2023主要参数：直径d、齿数z、主偏角κr、背前角γP、后角αo和26铰刀结构8/13/2023铰刀结构8/2/2023278/13/20238/2/202328铰孔加工用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属，使孔的精度和表面质量得到提高的加工方法。铰孔是应用较普遍的对中小直径孔进行精加工的方法之一，它是在扩孔或半精镗孔的基础上进行的。根据铰刀的结构不同，铰孔可以加工圆柱孔、圆锥孔；可以用手铰操作，也可以在机床上进行。为防止震颤，通常切削速度小于10m/min8/13/2023铰孔加工用铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属，使孔的精度和表29铰孔铰孔生产率高，容易保证孔的精度和表面粗糙度，但铰刀是定值刀具，一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔，且不宜铰削非标准孔、台阶孔和盲孔。对于中等尺寸以下较精密的孔，钻—扩—铰是生产中经常采用的典型工艺方案。8/13/2023铰孔铰孔生产率高，容易保证孔的精度和表面粗糙度，但铰刀是定值30第三节复合孔加工刀具由两把或两把以上不同类孔加工刀具组合而成的刀具。生产率高，能保证各加工表面间相互位置精度；可用于工序集中，较少机床台套数。但复合刀具制造复杂，重磨和尺寸调整较困难。8/13/2023第三节复合孔加工刀具由两把或两把以上不同类孔加工刀具组合31同类型工艺复合孔加工刀具8/13/2023同类型工艺复合孔加工刀具8/2/202332不同类工艺复合孔加工刀具8/13/2023不同类工艺复合孔加工刀具8/2/2023338/13/20238/2/2023348/13/20238/2/202335四、拉削加工

拉削工艺范围广，不但可以加工各种形状的通孔，还可以拉削平面及各种组合成形表面。由于受拉刀制造工艺以及拉床动力的限制，过小或过大尺寸的孔均不适宜拉削加工（拉削孔径一般为10～100mm，孔的深径比一般不超过5），盲孔、台阶孔和薄壁孔也不适宜拉削加工。1、适用于拉削加工的典型工件截面形状

8/13/2023四、拉削加工拉削工艺范围广，不但可以加工各种形状的362、拉刀根据工件加工面及截面形状不同，拉刀有多种形式。常用的圆孔拉刀结构见图所示，其组成部分包括：前柄：用以拉床夹头夹持拉刀，带动拉刀进行拉削。颈部：是前柄与过渡锥的连接部分，可在此处打标记。过渡锥：起对准中心的作用，使拉刀顺利进入工件预制孔中。前导部：起导向和定心作用，防止拉孔歪斜，并可检查拉削前的孔径尺寸是否过小，以免拉刀第一个切削齿载荷太重而损坏。8/13/20232、拉刀根据工件加工面及截面形状不同，拉刀有多种形式。常用的37切削部：承担全部余量的切除工作，由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。校准部：用以校正孔径，修光孔壁，并作为精切齿的后备齿。后导部：用以保持拉刀最后正确位置，防止拉刀在即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面或刀齿。后柄：用作直径大于60mm既长又重拉刀的后支承，防止拉刀下垂。直径较小的拉刀可不设后柄。8/13/2023切削部：承担全部余量的切除工作，由粗切齿、过渡齿和精切齿组成383、拉孔的工艺特点

拉刀是一种高精度的多齿刀具，由于拉刀从头部向尾部方向其刀齿高度逐齿递增，拉削过程中，通过拉刀与工件之间的相对运动，分别逐层从工件孔壁上切除金属，从而形成与拉刀的最后刀齿同形状的孔。8/13/20233、拉孔的工艺特点拉刀是一种高精度的多齿刀具，由于拉刀从头39拉孔与其它孔加工方法比较，具有以下特点：生产率高：拉削时，拉刀同时工作的刀齿数多、切削刃总长度长，在一次工作行程中就能完成粗、半精及精加工，机动时间短，因此生产率很高。可以获得较高的加工质量：拉刀为定尺寸刀具，有校准齿对孔壁进行校准、修光；拉孔切削速度低（υe=2～8m/min），拉削过程平稳，因此可获得较高的加工质量。一般拉孔精度可达IT8～IT7级，表面粗糙度Ra值为1.6～0.1μm。拉刀使用寿命长：由于拉削速度低，切削厚度小，每次拉削过程中，每个刀齿工作时间短，拉刀磨损慢，因此拉刀耐用度高，使用寿命长。拉削运动简单：拉削的主运动是拉刀的轴向移动，而进给运动是由拉刀各刀齿的齿升量fz来完成的。因此，拉床只有主运动，没有进给运动。

拉床结构简单，操作方便。但拉刀结构较复杂，制造成本高。拉削多用于大批大量或成批生产中。8/13/2023拉孔与其它孔加工方法比较，具有以下特点：生产率高：拉削时，拉404、拉床拉床按用途可分为内拉床及外拉床，按机床布局可分为卧式和立式。其中，卧式内拉床应用普遍。液压缸固定于床身内，工作时，液压泵供给压力油驱动活塞，活塞带动拉刀，连同拉刀尾部活动支承一起沿水平方向左移，装在固定支承上的工件即被拉制出符合精度要求的内孔。拉力通过压力表显示8/13/20234、拉床拉床按用途可分为内拉床及外拉床，按机床布局可分为卧式411、铣削加工的工艺范围及特点

1)生产率高铣刀是典型的多刃刀具，加工过程有几个刀齿同时参加切削，总的切削宽度较大；铣削时的主运动是铣刀的旋转，有利于进行高速切削，故铣削的生产率高于刨削加工。铣削加工范围广，可以加工刨削无法加工或难以加工的表面。例如可铣削周围封闭的凹平面、圆弧形沟槽、具有分度要求的小平面和沟槽等。2)刀齿冷却、寿命长铣削过程中，就每个刀齿而言是依次参加切削，刀齿在离开工件的一段时间内，可以得到一定的冷却。因此，刀齿散热条件好，有利于减少铣刀的磨损，延长了使用寿命。三、铣削加工与铣刀8/13/20231、铣削加工的工艺范围及特点1)生产率高三、铣削加工与铣423）是断续切削，铣削过程不平稳；容易产生振动由于，刀齿在切入和切出工件时会产生冲击，而且每个刀齿的切削厚度也时刻在变化，这就引起切削面积和切削力的变化。4）铣削成本比刨削高铣床、铣刀比刨床、刨刀结构复杂，铣刀的制造与刃磨比刨刀困难。5）铣削与刨削的加工质量大致相当，端铣有接刀痕经粗、精加工后都可达到中等精度。但在加工大平面时，刨削后无明显接刀痕，而用直径小于工件宽度的端铣刀铣削时，各次走刀间有明显的接刀痕，影响表面质量。8/13/20233）是断续切削，铣削过程不平稳；容易产生振动8/2/202343铣削的典型加工方法

8/13/2023铣削的典型加工方法8/2/2023442、铣床及附件

铣床是用铣刀进行切削加工的机床，它的用途极为广泛。在铣床上采用不同类型的铣刀，配备万能分度头、回转工作台等附件。主运动：主轴部件带动铣刀的旋转运动。进给运动：是由工作台在三个互相垂直方向的直线运动来实现的。铣床的类型很多，主要类型有卧式升降台铣床、立式升降台铣床、工作台不升降铣床、龙门铣床、工具铣床；此外还有仿形铣床、仪表铣床和各种专门化铣床(如键槽铣床、曲轴铣床)等。随着机床数控技术的发展，数控铣床、镗铣加工中心的应用也越来越普遍。8/13/20232、铣床及附件铣床是用铣刀进行切削加工的机床，它的用途极为45（1）万能卧式升降台铣床1—主轴变速机构；2—床身；3—主轴；4—悬梁；5—刀杆支架；6—工作台；7—回转盘；8—床鞍；9—升降台；10—进给变速机构主轴轴线呈水平安置的，工作台可以作纵向、横向和垂直运动，并可在水平平面内调整一定角度的铣床。8/13/2023（1）万能卧式升降台铣床1—主轴变速机构；2—床身；3—46（2）卧式升降台铣床卧式升降台铣床结构与万能卧式升降台铣床基本相同，但卧式升降台铣床在工作台和床鞍之间没有回转盘，因此工作台不能在水平面内调整角度。这种铣床除了不能铣削螺旋槽外，可以完成和万能卧式升降台铣床一样完成各种铣削加工。主参数都是工作台面宽度。主要适用于中、小零件的加工。8/13/2023（2）卧式升降台铣床卧式升降台铣床结构与万能卧式升降台铣床基47（3）立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别仅在于它的主轴是垂直安置的，可用各种端铣刀(亦称面铣刀)或立铣刀加工平面、斜面、沟槽、台阶、齿轮、凸轮以及封闭的轮廓表面等。8/13/2023（3）立式升降台铣床立式升降台铣床与卧式升降台铣床的主要区别48（4）龙门铣床龙门铣床是一种大型高效能通用机床，主要用于加工各类大型工件上的平面、沟槽，它不仅对工件可以进行粗铣、半精铣，也可以进行精铣加工。8/13/2023（4）龙门铣床龙门铣床是一种大型高效能通用机床，主要用于加工49（5）铣床附件1）回转工作台：回转工作台安装在铣床工作台上，用来装夹工件，以铣削工件上的圆弧表面或沿圆周分度。

8/13/2023（5）铣床附件1）回转工作台：8/2/2023502）万能分度头：万能分度头最基本的功能是使装夹在分度头主轴顶尖与尾座顶尖之间或夹持在卡盘上的工件，依次转过所需的角度，以达到规定的分度要求。

8/13/20232）万能分度头：万能分度头最基本的功能是使装夹在分度头主轴顶513、铣刀的类型及应用铣刀为多齿回转刀具，其每一个刀齿都相当于一把车刀固定在铣刀的回转面上。铣刀刀齿的几何角度和切削过程，都与车刀或刨刀基本相同。铣刀的类型很多，结构不一，应用范围很广，是金属切削刀具中种类最多的刀具之一。铣刀按其用途可分为加工平面用铣刀、加工沟槽用铣刀、加工成形面用铣刀等类型。通用规格的铣刀已标准化，一般均由专业工具厂制造。8/13/20233、铣刀的类型及应用铣刀为多齿回转刀具，其每一个刀齿都相当于52（1）圆柱铣刀圆柱铣刀一般都是用高速钢整体制造，直线或螺旋线切削刃分布在圆周表面上，没有副切削刃。螺旋形的刀齿切削时是逐渐切入和脱离工件的，所以切削过程较平稳主要用于卧式铣床铣削宽度小于铣刀长度的狭长平面。

8/13/2023（1）圆柱铣刀圆柱铣刀一般都是用高速钢整体制造，直线或螺旋53（2）面铣刀(端铣刀)

主切削刃分布在圆柱或圆锥面上，端面切削刃为副切削刃。按刀齿材料可分为高速钢和硬质合金两大类，多制成套式镶齿结构。镶齿面铣刀刀盘直径一般为Ø75mm～Ø300mm，最大可达Ø600mm。主要用在立式或卧式铣床上铣削台阶面和平面，特别适合较大平面的铣削加工。用面铣刀加工平面，同时参加切削刀齿较多，又有副切削刃的修光作用，使加工表面粗糙度值小。硬质合金镶齿面铣刀可实现高速切削(100～150m／min)，生产效率高，应用广泛。8/13/2023（2）面铣刀(端铣刀)主切削刃分布在圆柱或圆锥面上，端面切54（