機械加工工藝基礎(chǔ)鉆削與鏜削

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

在鉆床上進行切削加工稱為鉆削。在鉆床上可進行的工作為：鉆孔、擴孔、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、錐形沉頭孔和凸臺斷面等。1、鉆床鉆床的主要類型：

臺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

兩個主切削刃兩上副切削刃一個橫刃3、鉆孔用鉆頭在零件的實體部位加工叫鉆孔。鉆孔屬粗加工，可達到的尺寸公差等級為IT13-IT11，表面粗糙度Ra值為25-12.5um。鉆孔時，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)

鉆孔的工藝特點和應(yīng)用：

（1）容易產(chǎn)生“引偏”，產(chǎn)生的原因：①麻花鉆細長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值，切削條件極差，實際上是擠刮金屬，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鉆頭的兩個切削刃，刃磨得不完全對稱，加上工件材料的不均勻性，鉆孔時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，盡量把鉆頭的兩個主切削刃刃磨得對稱一致。（2）排屑困難排屑過程中，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，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，應(yīng)采用合適的深孔鉆進行加工。（3）切削熱不易傳散。鉆削是一種半封閉式的切削，鉆削時所產(chǎn)生的熱量，熱量傳散時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，可達到的尺寸公差等級為IT13-IT11，表面粗糙度Ra值為25-12.5um。易產(chǎn)生孔徑擴大、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）改進麻花鉆的結(jié)構(gòu)；2）提高鉆頭刃磨質(zhì)量，使兩刀刃對稱；

3）合理使用切削液并注意排屑；4）合理選擇鉆孔方式。二、擴孔與鉸孔

1、擴孔

用擴孔鉆對已有孔進行加工以擴大孔徑，并提高精度降低粗糙度?？勺鳛榫庸さ那肮ば?，或作為低要求孔的最終工序。擴孔鉆與麻花鉆相比有以下特點：１）刀齒數(shù)較多，有３～４個刀齒，導(dǎo)向性好，切削平穩(wěn)。２）擴孔的余量較小，容屑槽窄、淺，鉆心粗，刀體剛性好，能采用較大的進給量和切削速度。３）無橫刃，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擴孔鉆。

擴孔是用擴孔鉆對工件上已有的孔進行擴大加工，提高孔的精度和減小表面粗糙度Ra值。擴孔的公差等級為IT10-IT9，表面粗糙度Ra值為6.3—3.2um屬于半精加工。擴孔鉆與麻花鉆在結(jié)構(gòu)上相比有以下特點：1．剛性較好。擴孔的吃刀量小，擴孔鉆鉆芯比較粗大，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個刀齒，提高生產(chǎn)率，增強了擴孔時刀具的導(dǎo)向及修光作用，切削平穩(wěn)。3．切削條件較好。擴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，可采用較大的進給量，生產(chǎn)率較高。因此，擴孔比鉆孔的精度高，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。是在擴孔或半精鏜孔后進行的一種精加工。（１）鉸刀手鉸刀：手工鉸孔、直柄。機鉸刀：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。對鉸刀尺寸精度相對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)鉸孔的工藝特點和應(yīng)用鉸孔的精度和表面粗糙度不取決于機床的精度，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，且不能鉸削非標準孔、臺階孔和盲孔。機鉸刀在機床上常用浮動連接，防止鉸刀軸線與機床主軸線偏斜，造成孔的加工誤差。因為常規(guī)的機夾鉸刀是剛性夾持,如果機床的精度不是很好的話,所有的誤差和跳動就直接累加到孔的尺寸上面去了!!而浮動夾持(大多是徑向浮動的)則沒有這個影響或者說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!!。

鉸孔是住擴孔或半精鏜的基礎(chǔ)上進行的，是孔的精加工方法：公差等級為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。鉆一擴一鉸是生產(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、尾架和工作臺等部分組成。鏜床的主軸能作旋轉(zhuǎn)主運動和軸向進給運動。安裝工件的工作臺可以實現(xiàn)縱向、橫向進給運動，并可回轉(zhuǎn)一定的角度。主軸箱可沿立柱導(dǎo)軌作上下運動。尾架可沿床身導(dǎo)軌水平移動，其上的鏜桿支承也可與主軸箱同時上下運動。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立柱頂梁主軸箱2.坐標鏜床

圖6-38立式雙柱坐標鏜床外觀圖。2．鏜刀（1）單刃鏜刀鏜刀的剛性差，切削時易產(chǎn)生振動，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)簡單，制造方便，通用性強，但切削效率低，對工人操作技術(shù)要求高

（2）雙刃鏜刀雙刃鏜刀屬定尺寸刀具，通過兩刃間的距離改變達到加工不同直徑孔的目的。常用的有固定式鏜刀塊和浮動鏜刀兩種。

圖3-42固定式鏜刀①固定式鏜刀塊鏜刀塊通過斜楔或在兩個方向傾斜的螺釘?shù)葕A緊于鏜桿，如圖3-42所示。安裝后鏜刀塊相對于軸線的位置誤差都將造成孔徑擴大，所以，鏜刀塊與鏜桿上方孔的配合要求較高，刀塊安裝方孔對軸線的垂直度與對稱度誤差不大于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浮動鏜刀浮動鏜刀裝入鏜桿的方孔中不需夾緊.鏜孔時通過作用在兩側(cè)切削刃上切削力來自動平衡。鏜孔時通過作用在兩側(cè)切削刃上切削力來自動平衡其切削位置,因此,它能自動補償由刀具安裝誤差、機床主軸偏差而造成的加工誤差獲得較高的加工精度（IT7～IT6），但它無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。浮動鏜刀結(jié)構(gòu)簡單,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（長徑比大于5）的筒件和管件孔。浮動鏜刀可分為整體式、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—刀片松開緊固螺釘2，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘3推動刀體就可調(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鏜刀鏜孔。②利用平旋盤帶動鏜刀鏜孔。③孔系鏜削。（3）銑床鏜孔（3）鏜削的工藝特點鏜削的適應(yīng)性廣。除直徑特別小，長度較大的孔外，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、過渡錐部、前導(dǎo)部、切削部、校準部、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。拉時拉刀的直線移動為主運動，無進給運動.拉刀的切削部分由一系列的刀齒組成，那些刀齒一個比一個增高地排列著。當(dāng)拉刀上相對工件作直線運動時，拉刀上的刀齒一個一個地依次從工件上的切削一層層金屬。當(dāng)全部刀齒通過工件后，即完成了工件的加工。所以拉刀經(jīng)過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(鉆.鏜等).被拉孔的長度一般不超過孔徑的3倍.

圖8-29各種形狀的孔.工件的外形應(yīng)具有易于準確地安裝在號床上的形狀，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，以使工件上的孔自動調(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

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

磨床包括外圓磨、內(nèi)圓磨、無心磨等幾種，下圖是萬能外圓磨床

M1432A萬能外圓磨床(M—磨床；14—萬能外圓磨床；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)過一次重大改進)。

1—床身

2—頭架

3—工作臺

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3、頭架2、尾座7及橫向滑鞍等部件，使這些部件在工作時保持準確的相對位置。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，并帶動工件旋轉(zhuǎn),頭架在水平面內(nèi)可逆時針方向轉(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)圓磨具主軸由單獨的電動機驅(qū)動。

（4）砂輪架

砂輪架5用于支承并傳動高速旋轉(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，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）滑鞍及橫向進給機構(gòu)

轉(zhuǎn)動橫向進給手輪9，可以使橫向進給機構(gòu)帶動滑鞍6及其上的砂輪架作橫向進給運動。

（7）工作臺

工作臺3由上下兩層組成。上工作臺可繞下工作臺的水平面內(nèi)回轉(zhuǎn)一個角度(±10°)，用以磨削錐度不大的長圓錐面。上工作臺的上面裝有頭架2和尾座7，它們可隨著工作臺一起，沿床身導(dǎo)軌作縱向往復(fù)運動。

。（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3、頭架2、尾座7及橫向滑鞍等部件，使這些部件在工作時保持準確的相對位置。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，并帶動工件旋轉(zhuǎn),頭架在水平面內(nèi)可逆時針方向轉(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)圓磨具主軸由單獨的電動機驅(qū)動。

（4）砂輪架