高级模具钳工工艺与技能训练（第二版）课件：特殊孔加工

特殊孔加工精密孔、孔系加工小孔、深孔、斜孔、相交孔加工课题一课题二课题三特殊材料孔及非平面上孔的加工课题一小孔、深孔、斜孔、相交孔加工１.加工特点(１)钻孔直径小，在3mm以下。(２)排屑困难，钻头易折断。(３)切削液很难注入切削区，刀具冷却及润滑不良，使用寿命缩短。(４)刀具刃磨困难。(５)钻削小孔时要求转速高。(６)在钻削过程中一般常用手动进给，进给量不易掌握均匀，且钻头细，刚度低，易弯曲、倾斜甚至折断；钻尖碰到高点或硬点时，钻头易引偏，造成孔位不符合要求。一、小孔钻削２.加工要点(１)选择钻床。选择主轴回转精度高、转速高、刚度高的钻床。采取减振措施。(２)钻削时，可用钻模钻孔或用中心钻先钻引导孔，以免钻头滑移。(３)修磨钻头。如图所示。小钻头几何角度的修磨ａ)双重顶角ｂ)单边第二顶角ｃ)单边分屑槽ｄ)台阶刃ｅ)加大顶角ｆ)将钻刃磨偏(４)钻头的装夹、校正。(５)加入切削液。加注适量低黏度的全损耗系统用油或植物油(菜籽油)。(６)钻削时应及时退出钻头排屑。二、深孔钻削１.加工特点(１)深孔加工刀具受孔径限制，一般较细长，刚度和强度低，钻削中钻头容易引偏，孔轴线易歪斜，故要解决合理导向问题。(２)刀具进入工件深孔内时处于半封闭条件下工作，排屑和冷却散热成为突出问题。(３)由于孔很深，钻头易磨损，又很难观察加工情况，故加工质量难以控制。２.加工方法(１)中、小型模具的冷却水道孔和加热器孔常用普通钻头或加长钻头在立式钻床、摇臂钻床上加工。(２)中、大型模具的孔一般在摇臂钻床、镗床及深孔钻床上加工。(３)过深的低精度孔采用划线后从两头对钻的方法。(４)垂直度精度要求较高的孔应采取一定的工艺措施予以导向，如采用钻模等。３.注意事项(１)钻孔深度达到直径的3倍时需将钻头退出排屑。(２)深孔深度超过钻头的总长度或更深一些，可使用加长钻头或加长套管的方法钻孔。(３)对于一些特殊的深孔，需要特殊的深孔钻头。三、斜孔钻削１.加工特点分为在斜面上钻孔、在平面上钻斜孔和在曲面上钻孔三种情况。共同的特点:孔的轴线与钻孔端面不垂直。２.加工方法(１)将工件放正锪窝后再钻孔(２)用中心钻钻锥坑后钻孔(３)用小钻头钻浅孔后钻孔钻斜孔的方法ａ)将工件放正锪窝后再钻孔ｂ)用中心钻钻锥坑后钻孔ｃ)用小钻头钻浅孔后钻孔ｄ)铣出平面后钻孔(４)铣出平面后钻孔四、相交孔钻削相交孔分为正交、斜交、偏交等几种。１.加工特点保证孔径精度，各孔轴线交角准确。２.加工方法(１)选择基准，准确划线。(２)注意钻孔顺序的安排，对不等径的相交孔，应先钻大孔，然后钻小孔。(３)钻削偏交孔(又称钻半圆孔)，如图所示。钻半圆孔(４)对于精度要求较高的孔，钻孔后应留有铰削或研磨的余量。(５)钻削第二孔即将穿过交叉部位时，应采用手动以较小的进给量进给。课题二精密孔、孔系加工常见精密孔加工方法能达到的加工精度见表。一、精密孔的加工特点和技术要求精密孔加工方法能达到的加工精度采用精钻—扩孔的方法。适应各种未淬硬的不同材质工件孔的精加工。１.改进钻头切削部分几何参数（见图）二、精密单孔的钻削精孔钻头２.选用适当的切削用量(１)普通麻花钻按划线钻底孔，留0.5~1mm加工余量。(２)钻削铸铁件时，切削速度小于15m

/min；钻削钢件时，切削速度小于10m

/min。(３)应采用机动进给，进给量为0.10~0.15mm/r。３.其他要求(１)选用精度高的钻床，可采用浮动夹头。(２)选用尺寸精度符合孔径精度要求的钻头。(３)钻头两主切削刃修磨要对称，两刃径向摆动差应小于0.05mm。(４)扩孔过程中要选择植物油或低黏度全损耗系统用油进行润。(５)钻孔至终点时应先停车，然后退出钻头，以免擦伤孔壁。三、精密孔系的钻、铰轴线平行孔系、轴线交叉孔系和同轴孔系三类。１.用找正对刀法钻、铰精密孔系(１)按划线找正法(２)采用定心套、量块和心轴找正对刀法采用定心套找正对刀２.用坐标法钻、铰精密孔系见图。孔心距与坐标尺寸采用坐标法钻、铰孔系，在选择原始孔和孔加工顺序时应考虑以下原则:(１)原始孔应位于孔系的一侧(一般选取坐标尺寸最大的孔)。(２)要把孔系中有孔心距要求的两个孔的加工顺序紧紧连在一起，以减小坐标尺寸的累积误差对孔心距精度的影响。课题三特殊材料孔及非平面上孔的加工一、特殊材料孔的加工１.钻削铸铁件的钻头提高钻头切削刃强度，改善散热条件，强制排出切屑等。(１)三重顶角钻头三重顶角钻头如下图所示。三重顶角钻头１)切削刃角度参数见表。切削刃角度参数２)切削刃长度参数见表。切削刃长度参数３)修磨要点①磨出三重顶角。②在主切削刃l

处磨出负前角。③修磨横刃。４)实用效果①钻刃切削能力好，能快速连续钻削，钻头使用寿命长。②后角较大，切削液较易流入切削区域，减少钻削热。(２)大圆弧刃钻头大圆弧刃钻头如图所示。大圆弧刃钻头１)切削刃参数值①圆弧半径R和顶角2φ

见表。圆弧半径R和顶角2φ②圆弧刃处后角α1、α2。③直线切削刃长度l

1。④横刃修磨长度b1。⑤修磨横刃后过渡刃处的前角γ。２)修磨要点①将标准麻花钻两直线主切削刃改磨成大圆弧刃。②圆弧刃各点主偏角从里向外逐渐减小，使钻削中切削刃与工件的接触面不固定，切削点在全部切削刃上移动。③磨成圆弧刃后转角处平滑，形成的副后角为6°~8°。④磨短钻心处横刃。３)实用效果①切削刃长度增加，切屑变长，散热好。②钻削中圆弧部分与孔壁为曲线接触，长度大，且有自动定心作用。４)刃磨步骤和注意事项①先按磨标准麻花钻的方法磨出两直刃，保持顶角2φ

及两直刃对称性。②修磨横刃b1。③磨圆弧刃R，注意圆弧部分与直线部分连接要光滑，两边要对称。④磨出后角α1、α2。⑤钻头前面的表面粗糙度Ra值要求在0.8μm以下，各刃要对称，刃口处无微小锯齿缺口，各刃交接处光滑过渡，无凸角。(３)60°定心钻头如图所示为60°定心钻头。60°定心钻头１)修磨要点①钻尖角磨成60°。②钻头直径超过17mm时，在其中一刃上磨出一个分屑槽。２)钻削用量。３)实用效果①导向好。②钻头散热条件良好。③切屑呈微小的细片状。４)注意事项①刃磨切削刃间夹角时，两刃口必须对称。②切削刃应刃磨得光滑、锋利。２.钻削有色金属件的钻头(１)钻削纯铜的钻头１)常用钻削纯铜的钻头(见图)钻削纯铜的钻头①修磨要点。②钻削用量。③实用效果。２)钻削纯铜的群钻(见图)钻削纯铜的群钻３)三重顶角钻削纯铜的钻头(见图)三重顶角钻削纯铜的钻头(２)钻削铝和铝合金的钻头１)大顶角钻削铝合金钻头(见图)大顶角钻削铝合金钻头２)双顶角钻削钴铝合金钻头(见图)双顶角钻削钴铝合金钻头３.钻削难加工材料的钻头(１)钻削不锈钢的断屑钻头１)I型钻头，如图所示为I型钻削不锈钢的断屑钻头。I型钻头２)Ⅱ型钻头，如图所示为Ⅱ型钻削不锈钢的断屑钻头。Ⅱ型钻头３)Ⅲ型钻头，如图所示为Ⅲ型钻削不锈钢的断屑钻头。Ⅲ型钻头(２)钻削淬火钢、硬钢的钻头１)钻削淬火钢的钻头，如图所示为钻削普通淬火钢的钻头。钻削普通淬火钢的钻头２)钻削硬钢件的钻头(见图)钻削硬钢件钻头(３)钻削渗碳工件的高效钻头(见图)钻削渗碳工件的高效钻头１)修磨要点２)切削刃参数值３)切削用量。４)实用效果。二、非平面上孔的加工采用平顶钻头，如图所示。在非平面上钻孔ａ)平顶钻头ｂ)多级平顶钻头１.钻削大圆弧面钻头如图所示为钻削大圆弧面的钻头。钻削大圆弧面钻头(１)角度参数见表。角度参数(２)长度参数见表。长度参数(３)修磨要点１)将铸钢群钻的三尖七刃修磨为五尖十一刃。２)磨出第二内刃顶角。３)采用双后