機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)鉆削與鏜削

機(jī)械制造基礎(chǔ)機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)第二節(jié)鉆削與鏜削一、鉆削

在鉆床上進(jìn)行切削加工稱為鉆削。在鉆床上可進(jìn)行的工作為：鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋、锪孔、锪端面等，如圖所示。鉆床所能完成的工作a)鉆孔；b)擴(kuò)孔；c)鉸孔；d)攻螺紋；e)锪錐孔；f)锪圓柱孔；g)锪端面锪孔：一種金屬加工方法，是指在已加工的孔上加工圓柱形沉頭孔、錐形沉頭孔和凸臺(tái)斷面等。1、鉆床鉆床的主要類型：

臺(tái)式鉆床立式鉆床搖臂鉆床各種專門化鉆床1.立式鉆床

。底座工作臺(tái)主軸箱立柱手柄2.搖臂鉆床

一、鉆削加工設(shè)備底座主軸箱外立柱內(nèi)立柱搖臂主軸。3、其他鉆床臺(tái)式鉆床

只能加工小孔（一般，孔徑<12mm）。

2、麻花鉆與群鉆（1）麻花鉆麻花鉆是最常用的鉆孔刀具。麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖所示．它由柄部、頸部和工作部分組成。而工作部分包含切削部分和導(dǎo)向部分。圖11.21麻花鉆的組成

兩個(gè)主切削刃兩上副切削刃一個(gè)橫刃3、鉆孔用鉆頭在零件的實(shí)體部位加工叫鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT13-IT11，表面粗糙度Ra值為25-12.5um。鉆孔時(shí)，鉆頭工作部分大都處在已加工表面的包圍中，受空間限制：（1）工件的裝夾（2)

鉆孔的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用：

（1）容易產(chǎn)生“引偏”，產(chǎn)生的原因：①麻花鉆細(xì)長(zhǎng)又有兩條寬而深的容屑槽，剛性較差。②鉆頭僅有兩條很窄的棱邊與孔壁接觸，接觸剛度和導(dǎo)向作用很差。③鉆頭橫刃處的前角具有很大的負(fù)值，切削條件極差，實(shí)際上是擠刮金屬，由鉆頭橫刃產(chǎn)生的軸向力很大，稍有偏斜，將產(chǎn)生較大的附加力矩，使鉆頭彎曲。④鉆頭的兩個(gè)切削刃，刃磨得不完全對(duì)稱，加上工件材料的不均勻性，鉆孔時(shí)的徑向力不可能完全抵銷。

減小“引偏”產(chǎn)生采取的措施：①預(yù)鉆錐形定心坑。用小頂角（°—100°）大直徑的鉆頭。②用鉆套為鉆頭導(dǎo)向。③刃磨時(shí)，盡量把鉆頭的兩個(gè)主切削刃刃磨得對(duì)稱一致。（2）排屑困難排屑過(guò)程中，切屑與孔壁發(fā)生較大的摩擦，擠壓、拉毛和刮傷已加工表面，降低表面質(zhì)量；切屑可能阻塞在鉆頭的容屑槽里，卡死鉆頭，甚至將鉆頭扭斷。改善排屑條件：鉆鋼料工件時(shí)，在鉆頭上修磨出分屑槽，將寬的切屑分成窄條，以利于排屑。當(dāng)鉆深孔(L/D＞5-10)時(shí)，應(yīng)采用合適的深孔鉆進(jìn)行加工。（3）切削熱不易傳散。鉆削是一種半封閉式的切削，鉆削時(shí)所產(chǎn)生的熱量，熱量傳散時(shí)工件吸收的熱量約占52.5%，鉆頭約占14.5%，切屑約占28%，而介質(zhì)僅占5%左右。鉆削的應(yīng)用１.鉆孔屬粗加工，

精度低，表面粗糙度大，可達(dá)到的尺寸公差等級(jí)為IT13-IT11，表面粗糙度Ra值為25-12.5um。易產(chǎn)生孔徑擴(kuò)大、軸線歪斜和明顯的圓度誤差等缺陷。

2.生產(chǎn)效率低。要提高鉆孔質(zhì)量和生產(chǎn)率，可采用：

1）改進(jìn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)；2）提高鉆頭刃磨質(zhì)量，使兩刀刃對(duì)稱；

3）合理使用切削液并注意排屑；4）合理選擇鉆孔方式。二、擴(kuò)孔與鉸孔

1、擴(kuò)孔

用擴(kuò)孔鉆對(duì)已有孔進(jìn)行加工以擴(kuò)大孔徑，并提高精度降低粗糙度?？勺鳛榫庸さ那肮ば颍蜃鳛榈鸵罂椎淖罱K工序。擴(kuò)孔鉆與麻花鉆相比有以下特點(diǎn)：１）刀齒數(shù)較多，有３～４個(gè)刀齒，導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)。２）擴(kuò)孔的余量較小，容屑槽窄、淺，鉆心粗，刀體剛性好，能采用較大的進(jìn)給量和切削速度。３）無(wú)橫刃，切削條件好。精度較高，粗糙度低，可部分糾正鉆孔的軸線歪斜，常用于孔的半精加工。圖6-10擴(kuò)孔鉆。

擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上已有的孔進(jìn)行擴(kuò)大加工，提高孔的精度和減小表面粗糙度Ra值。擴(kuò)孔的公差等級(jí)為IT10-IT9，表面粗糙度Ra值為6.3—3.2um屬于半精加工。擴(kuò)孔鉆與麻花鉆在結(jié)構(gòu)上相比有以下特點(diǎn)：1．剛性較好。擴(kuò)孔的吃刀量小，擴(kuò)孔鉆鉆芯比較粗大，增加了工作部分的剛性。2．導(dǎo)向性較好。由于容屑槽淺而窄，可在刀體上做出3—4個(gè)刀齒，提高生產(chǎn)率，增強(qiáng)了擴(kuò)孔時(shí)刀具的導(dǎo)向及修光作用，切削平穩(wěn)。3．切削條件較好。擴(kuò)孔鉆的切削刃不必自外緣延續(xù)到中心，避免了橫刃和由橫刃引起的不良影響。軸向力較小，可采用較大的進(jìn)給量，生產(chǎn)率較高。因此，擴(kuò)孔比鉆孔的精度高，表面粗糙度Ra值小，且在一定程度上可校正原孔軸線的偏斜。3、鉸孔

鉸孔是用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬，提高孔尺寸精度和減小粗糙度值的加工方法。是在擴(kuò)孔或半精鏜孔后進(jìn)行的一種精加工。（１）鉸刀手鉸刀：手工鉸孔、直柄。機(jī)鉸刀：鉆床或車床上鉸孔，多為錐柄。鉸刀的工作部分分為切削部分和修光部分。對(duì)鉸刀尺寸精度相對(duì)位置精度以及表面粗糙度要求較高。。。圖6-13手鉸刀結(jié)構(gòu)（2)鉸孔的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用鉸孔的精度和表面粗糙度不取決于機(jī)床的精度，而取決于鉸刀的精度和安裝方式以及加工余量、切削用量和切削液等條件。鉸刀為定徑的精加工刀具，容易保證工件的尺寸精度和形狀精度。但一種規(guī)格的鉸刀只能加工一種尺寸和精度的孔，且不能鉸削非標(biāo)準(zhǔn)孔、臺(tái)階孔和盲孔。機(jī)鉸刀在機(jī)床上常用浮動(dòng)連接，防止鉸刀軸線與機(jī)床主軸線偏斜，造成孔的加工誤差。因?yàn)槌Ｒ?guī)的機(jī)夾鉸刀是剛性?shī)A持,如果機(jī)床的精度不是很好的話,所有的誤差和跳動(dòng)就直接累加到孔的尺寸上面去了!!而浮動(dòng)夾持(大多是徑向浮動(dòng)的)則沒(méi)有這個(gè)影響或者說(shuō)很大程度上降低這方面影響,保證了鉸刀的功能-得到好的孔的直徑和圓度以及表面光潔度!!。

鉸孔是住擴(kuò)孔或半精鏜的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是孔的精加工方法：公差等級(jí)為IT8—IT6，表面粗糙度Ra值為1.6—0.2um。鉸孔不能校正原孔軸線的偏斜鉸削速度較低、可避免產(chǎn)生積屑瘤和引起振動(dòng)。鉆一擴(kuò)一鉸是生產(chǎn)中典型的孔加工方案。

鏜削一般是指在鏜床上進(jìn)行的切削加工。圖為常用的臥式鏜床。由床身、立柱、主軸箱、尾架和工作臺(tái)等部分組成。鏜床的主軸能作旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。安裝工件的工作臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并可回轉(zhuǎn)一定的角度。主軸箱可沿立柱導(dǎo)軌作上下運(yùn)動(dòng)。尾架可沿床身導(dǎo)軌水平移動(dòng)，其上的鏜桿支承也可與主軸箱同時(shí)上下運(yùn)動(dòng)。三、鏜削圖6-35T68型臥式鏜床外觀圖

1.臥式鏜床

后立柱工作臺(tái)鏜軸平旋盤徑向刀架主軸箱前立柱尾架床身下滑座上滑座。床身立柱橫梁工作臺(tái)立柱頂梁主軸箱2.坐標(biāo)鏜床

圖6-38立式雙柱坐標(biāo)鏜床外觀圖。2．鏜刀（1）單刃鏜刀鏜刀的剛性差，切削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，故鏜刀有較大主偏角，以減小徑向力。普通單刃鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，通用性強(qiáng)，但切削效率低，對(duì)工人操作技術(shù)要求高

（2）雙刃鏜刀雙刃鏜刀屬定尺寸刀具，通過(guò)兩刃間的距離改變達(dá)到加工不同直徑孔的目的。常用的有固定式鏜刀塊和浮動(dòng)鏜刀兩種。

圖3-42固定式鏜刀①固定式鏜刀塊鏜刀塊通過(guò)斜楔或在兩個(gè)方向傾斜的螺釘?shù)葕A緊于鏜桿，如圖3-42所示。安裝后鏜刀塊相對(duì)于軸線的位置誤差都將造成孔徑擴(kuò)大，所以，鏜刀塊與鏜桿上方孔的配合要求較高，刀塊安裝方孔對(duì)軸線的垂直度與對(duì)稱度誤差不大于0.01mm。固定式鏜刀塊用于粗鏜或半精鏜直徑大于40mm的孔。固定式鏜刀塊也可制成焊接式或可轉(zhuǎn)位式硬質(zhì)合金鏜刀塊。②浮動(dòng)鏜刀浮動(dòng)鏜刀裝入鏜桿的方孔中不需夾緊.鏜孔時(shí)通過(guò)作用在兩側(cè)切削刃上切削力來(lái)自動(dòng)平衡。鏜孔時(shí)通過(guò)作用在兩側(cè)切削刃上切削力來(lái)自動(dòng)平衡其切削位置,因此,它能自動(dòng)補(bǔ)償由刀具安裝誤差、機(jī)床主軸偏差而造成的加工誤差獲得較高的加工精度（IT7～I(xiàn)T6），但它無(wú)法糾正孔的直線度誤差，因而要求預(yù)加工孔的直線性好，表面粗糙度值不大于mRaμ2.3。浮動(dòng)鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,刃磨方便,但鏜桿上方孔難制造,加工孔徑不能太小,操作麻煩,效率亦低于鉸孔,故適用于單件、小批生產(chǎn)中加工直徑較大的孔，尤其適合于精鏜孔徑大（大于200mm）而深（長(zhǎng)徑比大于5）的筒件和管件孔。浮動(dòng)鏜刀可分為整體式、可調(diào)焊接式和可轉(zhuǎn)位式。整體式通常用高速鋼制作或在45鋼刀體上焊兩塊硬質(zhì)合金刀片，制造時(shí)直接磨到尺寸，適用于多品種、小批量的零件加工。（a）可調(diào)焊接式（b）可轉(zhuǎn)位式1—刀體；2—緊固螺釘；3—調(diào)節(jié)螺釘；1—刀體；2—調(diào)節(jié)螺釘3—壓板；4—壓緊螺釘；

5—銷子；6—刀片松開(kāi)緊固螺釘2，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘3推動(dòng)刀體就可調(diào)大尺寸旋松螺釘2、4可方便地裝卸刀片并調(diào)節(jié)直徑尺寸。1．鏜孔方法鏜孔可在車床、鏜床或銑床上進(jìn)行。鏜孔可分粗鏜、半精鏜和精鏜。（1）車床鏜孔（右圖）（2）鏜床鏜孔利用主軸帶動(dòng)鏜刀鏜孔。②利用平旋盤帶動(dòng)鏜刀鏜孔。③孔系鏜削。（3）銑床鏜孔（3）鏜削的工藝特點(diǎn)鏜削的適應(yīng)性廣。除直徑特別小，長(zhǎng)度較大的孔外，各直徑孔都可。鏜削可有效地校正原孔的軸線偏斜。能靠多次走刀來(lái)校正孔的軸線偏斜。鏜削的生產(chǎn)率低。鏜削廣泛用于單件小批生產(chǎn)中各類零件的孔加工。大批量生產(chǎn)中鏜削支架、箱體的支承孔，需要使用鏜模。鏜削可加工鋼、鑄鐵、和有色金屬零件，不宜加工硬度高的材料。鏜床夾具又稱鏜模，是一種精密夾具，主要用來(lái)加工箱體、支座類零件上的精密孔或孔系。鏜模與鉆模相比結(jié)構(gòu)要復(fù)雜得多，制造精度也要高得多。鏜模不僅廣泛應(yīng)用于各類鏜床上，而且還可以用于車床、搖臂鉆床及組合機(jī)床上。

第三節(jié)拉削在拉床上用拉刀加工工件，叫做拉削1、拉床.2．拉刀結(jié)構(gòu)：柄部、頸部、過(guò)渡錐部、前導(dǎo)部、切削部、校準(zhǔn)部、后導(dǎo)部、尾部。.二、拉削加工拉削加工從切削性質(zhì)上看近似刨削。拉時(shí)拉刀的直線移動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，無(wú)進(jìn)給運(yùn)動(dòng).拉刀的切削部分由一系列的刀齒組成，那些刀齒一個(gè)比一個(gè)增高地排列著。當(dāng)拉刀上相對(duì)工件作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉刀上的刀齒一個(gè)一個(gè)地依次從工件上的切削一層層金屬。當(dāng)全部刀齒通過(guò)工件后，即完成了工件的加工。所以拉刀經(jīng)過(guò)工件一次即加工完畢，生產(chǎn)力效率很高，加工的工件質(zhì)量好。加工的公差等級(jí)IT9—IT7工件粗糙度1.6~0.8。但由于一把拉刀只能加工一種規(guī)格的表面，且拉刀較昂貴，故拉削加工主要用于大批大量生產(chǎn)。.在拉床上可以加工各種孔(平面.半圓弧面以及一些不規(guī)則表面.拉削加工的孔必須預(yù)先加工過(guò)(鉆.鏜等).被拉孔的長(zhǎng)度一般不超過(guò)孔徑的3倍.

圖8-29各種形狀的孔.工件的外形應(yīng)具有易于準(zhǔn)確地安裝在號(hào)床上的形狀，否則加工產(chǎn)生誤差。若拉削前,孔的端面未經(jīng)加工，則應(yīng)將其端面貼緊在球面墊圈上，在拉削力的作用下工件連同球面墊圈能略微轉(zhuǎn)動(dòng)，以使工件上的孔自動(dòng)調(diào)整到和拉刀軸線一致的方向.

拉削圓孔3．拉孔的工藝特點(diǎn)

(1)生產(chǎn)率高。(2)加工質(zhì)量高。(3)拉床簡(jiǎn)單，操作方便。(4)拉刀壽命長(zhǎng)。(5)拉刀是定值刀具，不能加工臺(tái)階孔和盲孔。2-4磨削一、磨床與砂輪1、磨床

磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無(wú)心磨等幾種，下圖是萬(wàn)能外圓磨床

M1432A萬(wàn)能外圓磨床(M—磨床；14—萬(wàn)能外圓磨床；32—最大磨削直徑的1/10，即最大磨削直徑為320mm；A—性能和結(jié)構(gòu)上經(jīng)過(guò)一次重大改進(jìn))。

1—床身

2—頭架

3—工作臺(tái)

4—內(nèi)圓磨具

5—砂輪架

6—滑鞍

7—尾座

8—腳踏操縱板

9—橫向進(jìn)給手輪。

（1）床身

床身1是磨床的基礎(chǔ)支承件，在它的上面裝有砂輪架5、工作臺(tái)3、頭架2、尾座7及橫向滑鞍等部件，使這些部件在工作時(shí)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。床身內(nèi)部用作液壓油的油池（2）頭架

頭架2用于安裝及夾持工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn),頭架在水平面內(nèi)可逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)90°。

（3）內(nèi)圓磨具

內(nèi)圓磨具4用于支承磨內(nèi)孔的砂輪主軸，內(nèi)圓磨具主軸由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

（4）砂輪架

砂輪架5用于支承并傳動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的砂輪主軸。砂輪架裝在滑鞍6上，當(dāng)需磨削短圓錐面時(shí)，砂輪架可以在水平面內(nèi)調(diào)整至一定角度位置（±30°）。。（5）尾座

尾座7和頭架2的頂尖一起支承工件。

（6）滑鞍及橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)

轉(zhuǎn)動(dòng)橫向進(jìn)給手輪9，可以使橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑鞍6及其上的砂輪架作橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

（7）工作臺(tái)

工作臺(tái)3由上下兩層組成。上工作臺(tái)可繞下工作臺(tái)的水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個(gè)角度(±10°)，用以磨削錐度不大的長(zhǎng)圓錐面。上工作臺(tái)的上面裝有頭架2和尾座7，它們可隨著工作臺(tái)一起，沿床身導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

。（1）床身

床身1是磨床的基礎(chǔ)支承件，在它的上面裝有砂輪架5、工作臺(tái)3、頭架2、尾座7及橫向滑鞍等部件，使這些部件在工作時(shí)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置。床身內(nèi)部用作液壓油的油池（2）頭架

頭架2用于安裝及夾持工件，并帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn),頭架在水平面內(nèi)可逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)90°。

（3）內(nèi)圓磨具

內(nèi)圓磨具4用于支承磨內(nèi)孔的砂輪主軸，內(nèi)圓磨具主軸由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。

（4）砂輪架