《机械制造技术》-第七章

7.1概述7.1.1内圆面加工方法内圆面的加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、撞孔、拉孔和磨孔等。对于精度要求高的孔，最后还需经琦磨、研磨或滚压等精密加工。内圆面(孔)的加工与外圆面的加工相比，具有以下特点。

(1)孔加工所用的刀具(或磨具)的尺寸受被加工孔的直径的限制，刀具的刚性差，容易产生弯曲变形及振动。孔的直径越小，深度越大，这种影响越显著。

(2)大部分孔加工刀具为定尺寸刀具，孔的直径往往取决于刀具的直径，刀具的制造误差及磨损将直接影响孔的加工精度。

(3)加工孔时，切削区在工件的内部，排屑条件、散热条件都差，因此，孔的加工精度和表面质量都不容易控制。下一页返回7.1概述7.1.2内圆表面加工方案及选择由于内圆面加工的条件比外圆面差得多，因此，加工内圆面要比加工同样要求的外圆面困难些。内圆面的加工方案、经济精度和表面粗糙度如表7-1所示。上一页返回7.2钻孔7.2.1钻孔的工艺范围用钻头在实体材料上加工内圆面的方法称为钻孔。钻头可以分为扁钻、中心钻、麻花钻和深孔钻。最常用的是麻花钻，用麻花钻钻孔，精度较低，表面较粗糙。因此，钻孔主要用于粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺栓孔、油孔等;一些内螺纹，在攻丝之前，需要先进行钻孔;精度和粗糙度要求较高的孔，也要以钻孔作为粗加工工序。单件、小批生产的中、小型工件上的小孔(一般D<13mm)，常用台式钻床加工;中小型工件上直径较大的孔(一般D<50mm)，常用立式钻床加工;大中型工件上的孔，则采用摇臂钻床加工。回转体工件上的孔，多在车床上加工。在成批和大量生产中，广泛使用钻模、多轴钻或组合机床进行孔的加工。下一页返回7.2钻孔7.2.2钻床用钻头在工件上加工孔的机床称为钻床。钻床的主要功能为钻孔和扩孔，也可以用来铰孔、攻螺纹、惚沉头孔及惚凸台端面。通常以钻头的回转为主运动，钻头的轴向移动为进给运动。钻床分为台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床、卧式钻床、中心孔钻床等，以最大钻孔直径为其主参数值。

1.台式钻床台式钻床如图7-1所示，又称台钻，是一种小型钻床。台钻重量轻，移动方便，转速高，适于加工小型零件上的直径≤13mm的小孔，主轴采用手动进给。上一页下一页返回7.2钻孔2.立式钻床立式钻床分为圆柱立式钻床、方柱立式钻床和可调多轴立式钻床3个系列。图7-2为方柱立式钻床，其立柱呈方形。立柱4上有垂直导轨。主轴箱和工作台上有垂直的导轨槽，可沿立柱上下移动来调整它们的位置，以适应不同高度工件加工的需要。主轴部件及操纵机构等都装在主轴箱3中。钻削时，主轴随同主轴套筒在主轴箱中作直线移动以实现进给运动。利用装在主轴箱上的进给操纵机构5，可实现主轴的快速升降、手动进给，以及接通和断开机动进给。主轴回转方向的变化，靠电动机的正反转来实现。钻床的进给量用主轴转1转时，主轴的轴向位移来表示，符号也是厂，单位为mm/r。上一页下一页返回7.2钻孔

工件(或通过夹具)置于工作台1上。工作台在水平面内既不能移动，也不能转动，因此，当钻头在工件上钻好一个孔而需要钻第2个孔时，就必须移动工件的位置，使被加工孔的中心线与刀具回转轴线重合。因此，生产率不高，大多用于单件小批生产的中小型工件加工。

3.摇臂钻床如图7-3所示为摇臂钻床。主轴箱4装在摇臂3上，并可沿摇臂3上的导轨作水平移动。摇臂3可沿立柱2作垂直升降运动，可适应不同高度的工件需要。此外，摇臂还可以绕立柱轴线回转。当主轴箱在空间的位置完全调整好后，可用相应的夹紧机构快速夹紧。此外，机床上端有吊环，可以吊放在任意位置。摇臂钻床一般用于单件小批生产的大中型工件加工，钻孔直径为Φ25~Φ100mm。上一页下一页返回7.2钻孔4.手电钻手电钻，如图7-4所示，携带方便，操作简单，使用灵活，常用于不便使用钻床钻孔的场合。手电钻的电源有220V和380V两种，主要用于钻直径12mm以下的孔。7.2.3麻花钻

1.麻花钻的结构麻花钻用于在实体材料上加工低精度的孔。麻花钻由3个部分组成，如图7-5(a)、(b)所示。

(1)工作部分。工作部分包括切削部分和导向部分。切削部分承担切削工作，导向部分在一切削部分一切入孔后起导向作用，也是一切削部分的备磨部分。上一页下一页返回7.2钻孔

为了减小与孔壁的摩擦，一方面在导向圆柱面上只保留两个窄棱面，另一方面沿轴向做出每100mm长度上有0.030.12mm的倒锥。为了提高钻头的刚度，工作部分两刃瓣间的钻心直径试沿轴向做出每100mm长度上有1.4~1.8mm的正锥，如图7-5(d)所示。

(2)柄部。柄部是钻头的夹持部分，用于与机床主轴孔配合并传递扭矩。柄部有直柄和锥柄之分。柄部末端还有扁尾。

(3)颈部。颈部位于工作部分与柄部之间，可供砂轮磨锥柄时退刀，也是打标记之处。为了制造上的方便，直柄钻头无颈部。

2.麻花钻切削部分的组成麻花钻切削部分，如图7-5(c)所示，由两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两条主切削刃和一条横刃组成。上一页下一页返回7.2钻孔(1)前刀面。前刀面即螺旋沟表面，是切屑流经的表面，起容屑、排屑作用。

(2)后刀面。后刀面与加工表面相对，可刃磨为螺旋面、圆锥面或平面。

(3)副后刀面。副后刀面与已加工表面(孔壁)相对的钻头外圆柱面上的窄棱面。

(4)主切削刃。主切削刃是前刀面(螺旋沟表面)与后刀面的交线。

(5)副切削刃。副切削刃是前刀面(螺旋沟表面)与副后刀面(窄棱面)的交线，即棱边。

(6)横刃。横刃是两个(主)后刀面的交线，位于钻头的最前端，亦称钻尖。上一页下一页返回7.2钻孔3.麻花钻的几何参数

(1)钻头的参考系由基面与切削平面组成。①基面。切削刃上任一点的基面，是通过该点垂直于该点切削速度方向的平面。如图7-6所示。钻削时，如果忽略进给运动，钻头只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线作圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7-7中1点的切削速度:v1垂直于1点的半径方向。不难看出，切削刃上任意一点的基面就是通过该点面又包括钻头(回转)轴线的平面，如图7-6所示。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以基面也就不同。上一页下一页返回7.2钻孔②切削平面。切削刃上任意一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面。如图7-6所示为钻头外缘刀尖A点的切削平面与基面。各点的切削平面与基面在空间互相垂直，且位置是变化的。

(2)麻花钻切削部分的几何角度，如图7-8所示，选择m点为参考点。①螺旋角β。钻头螺旋槽表面与外圆柱表面的交线为螺旋线，该螺旋线与钻头轴线的夹角称钻头螺旋角，记为β。钻头不同直径处的螺旋角不同，外径处螺旋角最大，越接近中心，螺旋角越小。增大螺旋角则前角增大，有利于排屑，但钻头刚度下降。对于直径较小的钻头，螺旋角应取较小值，以保证钻头的刚度。上一页下一页返回7.2钻孔

②前角γam。由于麻花钻的前面是螺旋面，主切削刃上各点的前角是不同的。从外圆到中心，前角逐渐减小。③后角αfm。④主偏角krm。主偏角是主切削刃选定点m的切线在基面投影与进给方向的夹角。麻花钻的基面是过主切削刃选定点包含钻头轴线的平面。由于钻头主切削刃不通过轴心线，故主切削刃上各点基面不同，各点的主偏角也不同。当锋角磨出后，各点主偏角也随之确定。⑤锋角(顶角)2Φ。锋角是两主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角。较小的锋角容易切入工件，轴向抗力较小，且使切削刃工作长度增加，切削层公称厚度较小，有利于散热和提高刀具耐用度;若锋角过小，则钻头强度减弱，变形增加，转矩增大，钻头易拆断。上一页下一页返回7.2钻孔⑥横刃斜角ψ。横刃斜角是主切削刃与横刃在垂直于钻头轴线的平面上投影的夹角。当麻花钻后刀面磨出后，Ψ自然形成。横刃斜角少增大，则横刃长度和轴向抗力减小。

4.钻削要素

(1)钻削用量。①一切削速度ve。钻头外缘处的线速度，即ve=πdon/1000m/min式中do—钻头外径，单位为mm;n—钻头或工件转速，单位为r/min。②进给量f。钻头每转1转，与工件之间的轴向相对位移量f(mm/r)。上一页下一页返回7.2钻孔

由于钻头有两个刀齿，钻头每转一个刀齿，钻头与工件之间轴向相对位移量称为每齿进给量，以fz表示，fz=f/z=f/2(mm);单位时间内钻头与工件之间的轴向相对位移量称为进给速度，以vf表示，vf=nf=2nfz(mm/min)。③背吃刀量asp。钻头直径的1/2,asp=do/2。

(2)切削层的截面尺寸。钻削时，切削层尺寸平面为过基点D的基面PD，如图7-9所示。①切削厚度hD。在切削层尺寸平面内测量的切削层厚度。从图7-9(b)可知

上一页下一页返回7.2钻孔式中KzD—钻刃在基点D的主偏角。②一切削宽度bD。在切削层尺寸平面内测量的切削层宽度，有

③切削面积AD。切削层在切削层尺寸平面内的实际横截面积，有

7.2.4钻深孔深孔指孔的深度与直径比L/D>5的孔。一般L/D=5~10的深孔，还可用深孔麻花钻加工，但更深的孔则必须用深孔刀具才能加工。上一页下一页返回7.2钻孔

深孔加工条件恶劣。如不能观测到切削情况，只能通过听声音、看切屑、测油压来判断排屑与刀具磨损的情况;一切削热不易传散;孔易钻偏斜;刀柄细长，刚性差，易振动;排屑不良，易损坏刀具等。因此，深孔刀具需有较好的冷却、排屑措施及合理的导向装置。下面介绍几种典型的深孔加工刀具。

1.枪钻枪钻属于小直径深孔钻，如图7-10所示。它的切削部分用高速钢或硬质合金制成，工作部分用无缝钢管压制成形。工作时，工件旋转，钻头进给，一定压力的切削液从钻杆尾端注入，冷却切削区后沿钻杆凹槽将切屑冲出，也称外排屑。排出的切削液经过过滤、冷却后再流回液池，可循环使用。

上一页下一页返回7.2钻孔

枪钻可加工直径为2~20mm、长径比达100的中等精度的小深孔。枪钻的结构如图7-11所示。它由切削部分和钻杆两部分组成，二者是焊接起来的。切削部分只有一个主切削刃，呈拆线形，分为CP与PE两段，如图7-12(a)所示。钻尖P相对轴线偏移一定距离e，作用在PE段的径向力略大于作用于CP段的径向力，在钻削过程中较大的钻头背部圆弧支承面能始终紧贴已加工孔壁，以保证加工孔的直线性。此外，主切削刃呈拆线还可以分屑，切削时在孔底形成栓形芯，如图7-12(b)所示，起定位作用，有利于钻头的导向及切削稳定性。120。的V形槽中心交点基本上位于钻头轴线上，一般可略低0.03~0.05mm。上一页下一页返回7.2钻孔

2.内排盾深孔钻内排屑深孔钻在工作中，切屑从钻杆内部排出而不与工件已加工表面接触，可获得好的已加工表面质量。内排屑深孔钻适于加工直径在20mm以上、孔深径比不超过100的深孔。错齿内排屑深孔钻是内排屑深孔钻的典型结构，如图7-13所示，乳化切削液(约26MPa)由工件孔壁与钻杆外表面之间的空隙进入切削区以冷却、润滑钻头切削部分，并将切屑经钻头前端的排屑孔冲入钻杆内部向后排出。切削部分由数块硬质合金刀片交错地焊在钻体上，使全部切削刃布满整个孔径，并起到分屑作用。这样，可根据钻头径向各点不同的切削速度，采用不同的刀片材料(或牌号)，并可分别磨出所需要的不同参数的断屑台，采用较大的顶角，以利断屑。上一页下一页返回7.2钻孔

采用导向条以增大切屑过程的稳定性，其位置根据钻头受力状态安排，导向条材料一般可采用YG8硬质合金。钻头与钻杆之间采用多线矩形螺纹连接。

3.喷吸钻喷吸钻是一种新型的内排屑深孔钻，一般用于加工直径Φ20~Φ65mm，深径比不超过100的深孔。喷吸钻主要由钻头、内钻管、外钻管3个部分组成，如图7-14所示。切削液以一定压力(1~2MPa)从内、外钻管之间输入，其中2/3的切削液通过钻头上的小孔压向切削区，对钻头切削部分及导向部分进行冷却与润滑;另外1/3切削液则通过内钻管上喷嘴(月牙形槽)喷入内钻管向出口方向喷射，由于流速增大而形成一个低压区，低压区一直延伸到钻头的排屑通道。这样，切屑便随着切削液被吸入内钻管，并向出口迅速排出。

上一页下一页返回7.2钻孔4.深孔钻床深孔钻床是专门用于加工深孔的机床，如图7-15所示，用于加工枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔。为了减少孔的偏斜，通常是由工件旋转来实现主运动，深孔钻头不转动，只作轴向进给运动。此外，由于被加工孔较深且工件往往又较长，为了便于排屑及避免机床过于高大，深孔钻床通常是成卧式的布局。在深孔钻床中，备有切削液输送装置及周期退刀排屑装置。上一页返回7.3膛孔

撞孔可加工不同尺寸和精度等级的孔，既能修正孔中心线的偏斜，又能保证孔较高的位置精度。对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系，撞孔几乎是唯一的加工方法。在单件、小批量生产中，撞孔也是很经济的孔加工方法。其工艺范围非常广泛，典型的加工方式如图7-16所示。撞孔的加工精度可达IT7~8，表面粗糙度Ra为0.4~3.2um。7.3.1膛床

1.卧式抢床撞床种类很多，常用的有卧式撞床、坐标撞床。卧式撞床适合加工尺寸较大、形状复杂、具有孔系的箱体和机架类零件。下一页返回7.3膛孔

卧式撞床如图7-17所示，刀具装夹在主轴3上或平旋盘4的径向刀架上，通过主轴箱2可获得各种转速和进给量。主轴箱可沿前立柱1的垂直导轨上下移动(垂直进给)。工件用螺栓、压板装夹在工作台5上，可随工作台和上滑座6一起沿下滑座7的导轨作横向移动(横向进给)。下滑座可沿床身8的水平导轨作纵向移动(纵向进给)。工作台还可绕上滑座的圆导轨在水平面内旋转所需的角度，以加工互相成一定角度的孔或平面。装夹在主轴上的刀具可随主轴作轴向移动，以实现轴向进给或调整刀具的轴向位置。当撞杆或刀杆伸出较长时，可用后立柱10上的尾座9来支撑它的左端，以增加刚性。尾座可在后立柱的铅垂导轨上与主轴同步升降。平旋盘的径向刀架带着刀具作径向进给运动，可加工端面。上一页下一页返回7.3膛孔2.坐标抢床坐标撞床有单柱、双柱和卧式等类型，其主要特点是具有精密的坐标测量装置，能精确地确定工作台、主轴箱等移动部件的位移量，实现工件和刀具的精确定位，用于孔和孔系的加工，可以获得较高的尺寸精度及位置精度。常用于钻模、撞模和量具等零件上的精密孔加工。除撞孔外，还可进行钻、扩、铰孔，,端面及铣平面和沟槽等加工。主要类型如下。

(1)单柱坐标撞床。如图7-18所示，主轴箱3装在立柱4的垂直导轨上，可上、下调整位置，以适应加工不同高度的工件的需要。当进行撞孔、钻孔、铰孔时，主轴2在垂直方向作机动或手动进给运动。上一页下一页返回7.3膛孔

撞孔坐标位置由工作台1沿床鞍5导轨的纵向移动和床鞍沿床身6导轨的横向移动来确定。当进行铣削时，则由工作台在纵向或横向移动完成进给运动。

(2)双柱坐标撞床。如图7-19所示，由立柱3、立柱6、顶梁4和床身8构成了龙门框架，主轴箱装在可沿立柱导轨上下调整位置的横梁2上，工作台1则直接支承在床身导轨上。撞孔坐标位置由主轴箱沿横梁导轨移动和工作台沿床身导轨移动来确定。双柱坐标撞床的主轴箱装在龙门框架上，较易保证机床刚度;另外，工作台和床身之间层次少，承载能力较强。因此，双柱坐标撞床一般为大、中型机床。

(3)卧式坐标撞床。如图7-20所示，主轴3水平布置，与工作台2平行。工作台由上滑座1、下滑座7及可作精密分度的回转工作台3层组成。上一页下一页返回7.3膛孔

撞孔坐标位置由下滑座沿床身6导轨的纵向移动和主轴箱5沿立柱4导轨的垂直方向移动来确定。机床进行孔加工时的进给运动，可由主轴轴向移动完成，也可由上滑座横向移动完成。卧式坐标撞床具有较好的工艺性能，工件高度不受限制，且安装方便，利用回转工作台的分度运动，工件在一次安装中可完成几个面上孔与平面等的加工。因此，近年来，卧式坐标撞床应用越来越多。7.3.2膛刀

(1)单刃撞刀。内孔车刀即为单刃撞刀中最简单的一种，如图7-21(a)所示，它把撞刀和刀杆制成一体，大多数单刃撞刀制成可调结构。图7-21(b)用于撞通孔，图7-21(c)用于撞阶梯孔，图7-21(d)用于撞盲孔，调整螺钉用于调整尺寸;紧固螺钉起锁紧作用。上一页下一页返回7.3膛孔

图7-22是可以进行双向调整的撞刀。

(2)多刃撞刀。两个以上切削刃在同时工作的撞刀即为多刃复合撞刀。在大批量生产中，尤其是加工刀具磨耗量较小的有色金属时，常采用多刃组合撞刀，如图7-23所示，即在一个撞杆和一个刀头上安排多个径向和轴向尺寸加工的撞刀。

(3)双刃锁刀。双刃锁刀的两端有一对对称的切削刃同时参与切削，如图7-24所示，工件的孔径等于锁刀长度L。调整时，先松开紧固螺钉2，然后转动调整螺母4，待锁刀片调至所需尺寸，再拧紧紧固螺钉2。双刃锁刀大多采用浮动结构，即锁刀以间隙配合装人锁杆的方孔中，无须夹紧，而是靠切削时作用于两侧切削刃上的背向力来自动平衡定位，可以消除背向力对锁杆的影响。上一页下一页返回7.3膛孔

因而能自动补偿由刀具安装误差和锁杆径向圆跳动所产生的加工误差，但不能纠正孔的直线度误差和相互位置误差。

(4)微调锁刀。在精密锁床和数控机床上使用微调锁刀，如图7-25所示，其可读数值达0.01mm。调整时，先松开拉紧螺钉5，然后转动带刻度盘的调整螺母3，待刀头调至所需尺寸，再拧紧螺钉5。上一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔7.4.1扩孔扩孔是对工件上已有的孔进行扩大加工，其加工精度一般为IT9~IT10级，表面粗糙度Ra=6.3~3.2um，可作为要求不高的孔的最终加工，也可作为精加工(如铰孔)的预加工。扩孔加工余量为0.4~0.5mm

麻花钻可用作扩孔钻。在扩孔精度要求较高或生产批量较大时，采用扩孔钻扩孔。扩孔钻有3~4条切削刃，无横刃，其顶端是平的，螺旋槽较浅，故钻芯粗实，刚性好，不易变形，导向性能好，可提高孔的加工质量。如图7-26所示为扩孔钻及用扩孔钻扩孔时的情形。下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔7.4.2铰孔铰孔是用铰刀从孔壁上(钻或钻一扩后的孔)切除微量金属层，以提高尺寸精度和表面质量的加工方法。铰孔的精度可达IT7~IT8级，表面粗糙度Ra=0.4~3.2um。按使用方法的不同，铰刀分为手用铰刀和机用铰刀。铰刀的结构形状如图7-27所示。手用铰刀多为直柄，端部制成方头，以便使用铰手，铰削直径范围为1~50mm，手用铰刀的工作部分较长，锥角2Φ较小，导向作用好，可以防止手工铰孔时铰刀歪斜。机用铰刀有直柄和锥柄之分，铰削直径范围为10~80mm。机用铰刀可安装在钻床、车床、铣床和撞床上铰孔。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔

锥交铰刀用于加工锥孔常作成两把，分粗铰刀和精铰刀。铰刀的工作部分包括切削部分和修光部分，如图7-28所示，切削部分呈锥形，担负主要的切削工作。修光部分用于矫正孔径、修光孔壁和导向。修光部分的后部具有很小的倒锥，以减小与孔壁之间的摩擦。铰刀有4~16个刀齿，刃带与刀齿数相同。切削槽浅，刀芯粗壮。因此，铰刀的刚度和导向性比扩孔钻要好得多。铰刀的锥角2Φ相当于麻花钻的锋角。手用铰刀的半锥角Φ为0.5。~1.5，机用铰刀的半锥角为5。~150。铰削塑性、韧性材料时，笋取较大值;铰削脆性材料时，笋取较小值。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔

铰刀的前角一般为00，加工韧性材料的粗铰刀，前角可取5。~150。后角大小影响刀齿强度和表面粗糙度。在保证质量的条件下，应选较小的后角。切削部分的后角一般为50~80。铰孔时应注意的事项如下。①铰削余量要适中。余量过大，会因一切削热多而导致铰刀直径增大，孔径扩大;余量过小，会留下底孔的刀痕，使表面粗糙度达不到要求。粗铰余量一般为0.15~0.35mm，精铰余量一般为0.05~0.15mm。②铰削精度较高，铰刀齿数较多，心部直径大，导向性及刚性好。铰削余量小，且综合了切削和挤光作用，能获得较高的加工精度和表面质量。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔③铰削时采用较低的切削速度，并且要使用切削液，以免积屑瘤对加工质量产生不良影响，粗铰时取0.07~0.17m/s，精铰时取0.025~0.08m/s。④铰刀适应性很差。一把铰刀只能加工一种尺寸、一种精度要求的孔。⑤为防止铰刀轴线与主轴线相互偏斜而引起的空轴线歪斜、孔径扩大等现象，铰刀与主轴之间应采用浮动连接。当采用浮动连接时，铰削不能校正底孔轴线的偏斜，孔的位置精度应由前道工序来保证。⑥机用铰刀不可倒转，以免崩刃。⑦手工铰孔过程中，如果铰刀被切屑卡住，不能用力扳转绞手，以防损坏铰刀。应想办法将铰刀退出，清除切屑后，再加切屑液，继续铰削。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔7.4.3拉孔拉削是在拉床上使用拉刀加工工件的方法。拉刀是一种多齿刀具，拉削可看成是多把刀具按高低顺序排列成的多刃切削。拉削加工多用于大批量或成批生产中。圆孔拉削如图7-29所示。拉削前，圆孔不需要精确的预加工，钻孔或粗撞后即可拉削。拉孔时工件一般不夹紧，只以工件端面为支撑面，因此，原孔的轴线与端面之间应有垂直度要求。当孔的轴线与端面不垂直时，应将端面贴紧在球面垫圈上，在拉削力的作用下，工件连同球面垫圈能略微转动，以使工件孔的轴线自动地调整到与拉刀轴线一致的方向。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔

孔的端面经切削加工，可消除端面硬皮对拉刀的磨损。一般拉孔精度可达IT7~IT8级，表面粗糙度Ra=0.1~1.6um，拉削的孔径为φ10~Φ100mm，孔的深径比一般小于3~5，拉削速度常取Ve=2~8m/min，以免产生积屑瘤。拉削加工适于大批大量生产的各种通孔和内、外表面，如图7-30所示。

1.拉床拉床按结构形式可分为卧式和立式，按加工表面可分为内拉式和外拉式。其中，以卧式内拉床应用最普通。如图7-31所示为卧式内拉床的外形结构。拉刀的切削运动一般采用液压传动。当液压缸1工作时，通过活塞杆驱动圆孔拉刀4，连同拉刀尾部的活动支承5一起左移，装在固定支承上的工件3即被拉制出符合精度要求的内孔。其拉力通过压力表2显示。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔2.拉刀根据工件截面形状不同，存在多种形式的拉刀。圆孔拉刀是常用的拉削刀具，结构如图7-32所示。柄部用来夹持刀具和传递动力;过渡锥起对准中心作用，使拉刀易于进人工件孔中;前导部用于定位;切削部分包括粗切齿、过渡齿与精切齿3部分，担负切削工作;校准部校准和刮光已加工表面;当拉刀工作即将结束时，后导部继续支承住工件，防止因工作下垂而损坏刀齿和碰伤已加工表面;支托部支承在滑动托架上，使滑动托架与拉刀一起移动，防止拉刀因自重下垂。上一页下一页返回7.4扩孔、铰孔、拉孔和惚孔7.4.4惚孔惚孔是用惚钻对工件上的已有孔进行孔口形面的加工，保证孔端面与孔中心线的垂直度。常用的惚孔工具有柱形惚钻(惚柱孔)，锥形惚钻(惚孔)和端面惚钻(惚端面)3种。图7-33(a)为圆柱形埋头惚钻，端刃起切削作用，其周刃作为副切削刃起修光作用。为保证原有孔与埋头孔同心，将惚钻前端带有的导柱与已有孔配合使用以起到定心作用。导柱和惚钻本体可以制成整体，也可以分开制造，然后装配成一体;图7-33(b)为锥形惚钻，用来惚圆锥形沉头孔。图7-33(c)为端面惚钻用来惚与孔垂直的孔口端面。上一页返回7.5磨孔

内圆磨削可以在内圆磨床或万能外圆磨床上进行。常用的磨削方法有纵向磨削法与径向磨削法。磨削对象主要是各种圆柱孔及端面、圆锥孔及端面及成形内表面。内圆磨削的尺寸精度可以达到IT6~IT7级，面粗糙度Ra=0.2~0.8um;高精度内圆磨削，尺寸精度可以控制在0.005mm以内，表面粗糙度Ra=0.025~0.1um。

1.普通内圆磨床

图7-34为普通内圆磨床。机床由床身1、工作台2、头架3、砂轮架4和滑鞍5等主要部件组成。砂轮架上的砂轮主轴由电动机经皮带传动。砂轮架沿板座作横向进给，可以手动或机动实现。下一页返回7.5磨孔

工作头架安装在工作台上，并随工作台一起沿床身导轨作纵向往复运动。头架主轴也由电动机经皮带传动。普通内圆磨床加工方法如图7-35所示。

2.无心内圆磨削无心内圆磨削适于加工不宜用夹盘夹紧，内、外圆同轴度要求较高的薄壁件，如轴承的内、外圈，其工作原理如图7-36所示。磨削时，工件支承在滚轮1和导轮3上，压紧轮2使工件靠紧导轮，工件即由导轮带动旋转，实现圆周进给运动。砂轮除了完成主运动外，还作纵向进给运动和周期性横向进给运动。加工结束时，压紧轮沿箭头方向A摆开，以便装卸工件。其工艺特点是精度高，适用于大批量生产。上一页返回7.6孔的精密加工

当孔的加工精度和表面质量要求很高时，在精加工之后还需要对孔进行精密加工。常用的精密加工方法有琦磨、研磨和滚压等。

1.琦磨琦磨是利用装夹在琦磨头圆周上的若干条细磨粒油石，由胀开机构将油石沿径向撑开，使其压向工件孔壁，如图7-37所示;与此同时，使琦磨头作回转运动和直线往复运动，对孔进行低速磨削。琦磨头运动的组合，使油石上的磨粒在孔的表面上的切削轨迹成交叉而不重复的网纹，如图7-37(b)所示，故易获得粗糙度较小的加工表面。

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琦磨用的工具是琦磨头，其结构有很多种，图7-38为一种简单的琦磨头。琦磨头体与琦磨机主轴采用浮动连接(图中未标出)，以防主轴的运动误差传给琦磨头。油石7用茹结剂或机械夹固方法与垫块6固定，并一起装入头体5的圆周等分槽中。各垫块上下两端用弹簧卡箍8卡紧。用手转动螺母1使锥体3向下移动，由于锥面的作用，使各水平顶销4均匀推动垫块连同油石沿径向均匀外胀，使直径逐渐增大，以保持油石和孔壁间具有一定压力，即实现进给运动。加工时因油石磨损和孔径增大，使接触压力逐渐减弱，因此必须经常调整螺母。手调试琦磨头调整辅助时间长，压力大小难以控制，因此只适用于单件、小批生产。多数琦磨头采用液压调节，工作时自动外胀进给，以保持稳定可靠的工作接触压力。上一页下一页返回7.6孔的精密加工

琦磨时，油石与孔壁接触面积大，参加切削的磨粒很多，因此，每1磨粒上的磨削力很小，加之琦磨的切削速度较低，所以琦磨过程中发热少，孔的表面不易烧伤，而且变形层极薄，从而使得孔的表面质量很高。琦磨能够获得很高的尺寸精度和形状精度。琦磨孔的尺寸精度可达IT6，圆度和圆柱度可达到0.003~0.005mm。但是，由于琦磨余量较小，为保证切削时余量均匀，琦磨头和机床主轴浮动连接，因而琦磨不能修正被加工孔轴线的位置误差和直线度误差。琦磨时，虽然琦磨头的转速较低，但往复速度较高，参加切削的磨粒又很小，所以能很快地切除金属，生产效率较高。上一页下一页返回7.6孔的精密加工

琦磨时，油石与工件接触面积大，因此需供应大量的用于清洁的冷却润滑液。加工钢和铸铁时，通常用60%~90%的煤油，加入10%~40%的硫化油或其他动物性油。琦磨时，磨粒会嵌入加工表面中，故琦磨后要将工件精洗，否则，会加速零件在工作过程中的磨损。琦磨的应用范围很广，可加工铸铁、淬硬或不淬硬的钢件，但不宜加工易堵塞油石的韧性金属零件。琦磨可加工孔径为Φ15~Φ1500mm的孔，也可以加工L/D>10的深孔。但不适合加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。琦磨广泛用于发动机的汽缸孔、缸套及连杆孔，各种液压装置的套类零件内孔等的精密加工。

上一页下一页返回7.6孔的精密加工2.研磨研磨孔的原理与研磨外圆相同。研具用比工件软的材料(如低碳钢、铸铁、铜、巴氏合金等