机械基础 第3版 课件19-3-2 钻削

第十九章金属加工基础第三节钻削*【学习目标】1.了解钻削加工原理。2.了解麻花钻的结构、组成。3.了解钻削、铰削加工过程。4.了解钻削、铰削加工特点及应用场合。。二、钻削钻削是在钻床上用钻头或扩孔钻在工件上加工孔的方法。钻削时钻头或扩孔钻的旋转运动是主运动，它们沿本身轴线方向的移动是进给运动。在钻床上除钻孔与扩孔外，还可以进行铰孔、锪孔和攻螺纹作业，常用钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。（1）台式钻床。台钻结构简单，主轴通过变换V带在塔形V带轮上的位置实现变速，通过进给手柄手动轴向进给，用于单件、小批量生产。1.钻床立式钻床与台式钻床一样，主轴（钻头）回转中心固定，需要通过移动工件使加工孔轴线与主轴轴线重合以实现工件的定位，因此，只适用于加工中、小型工件的单件、小批量生产。（2）立式钻床。摇臂钻床有一个可以绕立柱回转的摇臂，用于大型工件或多孔工件的钻削。（3）摇臂钻床。2.麻花钻（1）麻花钻的组成麻花钻由刀体和刀柄组成。刀柄是麻花钻上的夹持部分，切削时用来转递转矩，有锥柄（莫氏标准锥度）和直柄两种，刀体的头部起切削作用（切削部分），后面部分起导向作用（导向部分）麻花钻有两个关于轴线对称的切削部分。两个螺旋槽面是前面Ar，顶端的两个曲面是后面Aa，前面与后面的交线是主切削刃S，两个后面的交线是横刃。修磨成刃带的是第一副后面，前面与第一副后面的交线是副切削刃S′。（2）麻花钻的主要角度①顶角2Kr。两主切削刃在与它们平行的轴平面上的投影的夹角。顶角大，钻头尖端强度大，并可增大前角，但钻削时轴向抗力大。标准麻花钻的顶角一般是118°±2°②前角ro。在正交平面Po内测量的前面（螺旋面）与基面Pr的夹角。前角越大，切削越省力，但刃口的强度越低。麻花钻主切削刃上各点的前角大小不同，外缘处的前角最大，约为30°，越靠近中心，前角越小，靠近横刃处的前角约为-30°，横刃上的前角则小到-50°~-60°。③后角。正交平面Po内测量的后面Aa与切削平面Ps的夹角。④侧后角af。后面Aa与切削平面Ps的夹角，在假定工作平面Pf中测量。⑤横刃斜角ψ，钻心处后角较大，横刃斜角较小，横刃较长，钻削时轴向抗力大，一般横刃斜角ψ=50°~55°。（2）麻花钻的刃磨。一般只刃磨两个主后面，并同时磨出顶角、后角和横刃斜角。3.钻削用量（1）背吃刀量ap

。钻孔时的背吃刀量为麻花钻直径的一半，即ap=d/2。（2）进给量f。钻削时的进给量是当钻头每转一转，钻头与工件在进给运动方向（麻花钻轴向）的相对位移，单位：mm/r。每齿进给量是每转进给量的一半，即f_z=f/2。（3）钻削速度vc。钻削速度是切削刃外缘处的线速度。（2）工件的装夹对于孔径较小的小型工件，一般用机用虎钳夹住即可进行钻削。当工件孔径较大时，钻削扭矩也大，为装夹牢靠和操作安全起见，应采用压板、螺栓和V形块等夹具元件装夹工件，（3）钻孔要点对于单件、小批量工件一般采用划线法钻孔，即先在工件上划出待加工孔的位置和轮廓线，并用锥形样冲冲出冲点（样冲眼），以便钻头容易对准钻孔中心。如果工件批量大、孔的位置精度要求高，则需用专用夹具（钻模）来保证，钻削较深的孔，要经常退出钻头，排出切屑并进行充分冷却和润滑，防止因切屑堵塞而扭断钻头或钻头过热而加剧钻头磨损，还应采用较小的进给量。5.钻削加工工艺特点（1）钻头两条切削刃对称地分布在轴线两侧，切削时所受径向力相互平衡，钻头不像单刃车孔刀那样容易弯曲。（2）钻削时，背吃刀量达到孔径的一半，所以金属切除率较高。（3）由于钻削处于半封闭状态，冷却困难，切屑宽且成螺旋状，排屑也困难，容易堵塞而扭断钻头。切屑与孔内壁摩擦、挤压严重，故钻孔表面粗糙度值较大。（4）钻孔加工精度低，尺寸精度一般为IT13~IT11级，表面粗糙度R_a值为12.5~50μm，常为其他孔加工方法的预加工或要求不高的孔（如螺栓通过孔、润滑油的通道孔)的终加工。6.扩孔与铰孔简介（1）扩孔扩孔是用扩孔工具扩大孔径的加工方法，常用的扩孔工具有麻花钻和扩孔钻，一般精度要求的孔可采用麻花钻扩孔，精度要求较高的孔，可采用扩孔钻扩孔。扩孔钻通常有3～4个齿，导向性好；钻削时背吃刀量较小ap=（D-d）/2；钻心粗，刚度好，没有横刃，避免横刃对切削的不利影响，故加工质量较好，尺寸精度为IT11～IT10，表面粗糙度R_a值为6.3～3.2μm。（2）铰孔铰孔是用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小表面粗糙度的方法，是孔的精加工方法之一，常用于孔径不大、硬度不高的工件的孔加工的最后工序。铰孔的精度一般为IT9～IT7，表面粗糙度R_a为1.6～0.4μm。铰刀由工作部分、颈部和柄部组成，工作部分又由引导部分、切削部分、校准部分组成，结

构作

用工作部分引导部分导向及保护切削刃切削部分切削作用校准部分圆柱部分起导向、校准、修光作用，也是铰刀的备磨部分倒锥部分减少铰刀与工件已加工表面的摩擦颈

部标注规格及商标柄

部装夹和传递转矩