內(nèi)孔的加工講解

內(nèi)孔表面的加工一、鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔

1、鉆孔

鉆孔是利用鉆頭在實(shí)體材料上加工內(nèi)孔的工藝方法。

特點(diǎn)：屬于粗加工，精度可達(dá)IT13～I(xiàn)T11，Ra50～12.5μm。鉆削時(shí)，由于刀具剛性差，鉆頭容易引偏，排屑和散熱都較差，生產(chǎn)率低。

刀具：麻花鉆。

機(jī)床：常用的有臺(tái)式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床，也可在車床、銑床、鏜床上鉆孔。

鉆孔時(shí)的切削力主要是作用在鉆頭軸向的進(jìn)給力Ff

和鉆削轉(zhuǎn)矩M。1鉆孔方式：①工件旋轉(zhuǎn)，刀具進(jìn)給（如在車床上鉆孔），加工中如刀具引偏，會(huì)造成工件孔徑擴(kuò)大。

②工件不動(dòng)，刀具既旋轉(zhuǎn)又進(jìn)給（如在鉆床上鉆孔），加工中如刀具引偏，會(huì)造成工件孔軸線彎曲。2麻花鉆的組成①柄部：

②頸部

③

工作部分：

3

2、擴(kuò)孔

擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆在已鉆出、鑄出、鍛出或沖出的孔進(jìn)行加工的方法。

特點(diǎn)：相當(dāng)于半精加工，精度可達(dá)IT10，Ra6.3～3.2μm。擴(kuò)孔可以修正孔軸線的歪斜，生產(chǎn)率高。4①

整體式；

②

鑲齒套式

；

③

硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位式

。

5

3、鉸孔

特點(diǎn)：鉸孔一般作為未淬硬小孔的精加工方法。精度可達(dá)精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T6，Ra1.6～0.4μm。手鉸和機(jī)鉸兩種。機(jī)鉸時(shí)，鉸刀與機(jī)床采用浮動(dòng)連接。鉸孔只能提高孔本身的尺寸精度及形狀精度，但不能校正孔的位置精度。注意：鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔是加工小孔常用的方法。6鉸刀特點(diǎn)

：刀齒多、刀槽淺、剛度好、定尺寸（一把刀加工一種孔）；精度：H7、H8、H9

。7二、鏜孔鏜孔是在工件已有的孔上進(jìn)行擴(kuò)大孔徑的加工方法。

特點(diǎn)：鏜孔可分為粗鏜（IT13～I(xiàn)T11，Ra50～12.5μm）、半精鏜（IT10～I(xiàn)T9，Ra6.3～3.2

μm）和精鏜（IT8～I(xiàn)T6，Ra1.6～0.8μm）。鏜孔除了能提高尺寸精度和表面質(zhì)量外，還可以修正孔的軸線的彎曲誤差，且較容易保證各孔的孔距精度和位置精度。

鏜孔方式有主軸進(jìn)給、工作臺(tái)進(jìn)給兩種，當(dāng)工件較大、孔較短時(shí)采用主軸進(jìn)給，反之則采用工作臺(tái)進(jìn)給。8鏜刀（1）單刃鏜刀①車床用：即內(nèi)孔車刀②

鏜床用：鏜桿+刀頭(一般——較難調(diào)刀；微調(diào)鏜刀——有刻度，較易調(diào)整)。9（2）雙刃鏜刀①固定鏜刀塊≈沒有橫刃的鉆頭②浮動(dòng)鏜刀塊≈只有兩條刀刃的鉸刀——不修正位置誤差。10三、拉孔特點(diǎn)：屬于的孔的精加工方法。在拉床上進(jìn)行。精度可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，Ra0.8～0.4μm。加工時(shí)以孔本身定位，不能修正孔的軸線歪斜。生產(chǎn)率高，但刀具復(fù)雜。11四、磨孔與孔的精密加工

1磨孔工藝特點(diǎn)：屬于孔的精加方法。精度可達(dá)IT7，Ra1.6～0.4

μm。磨孔不僅能獲得較高的尺寸精度和表面質(zhì)量，而且還可以提高孔的位置精度和孔的軸線的直線度。與外圓磨削相比，工作條件較差：砂輪直徑小，剛性差，排屑和散熱困難，生產(chǎn)率低。對(duì)于淬硬零件中的孔加工，磨孔是主要的加工方法。內(nèi)孔為斷續(xù)圓周表面（如有鍵槽或花鍵的孔）、階梯孔及盲孔時(shí)，常采用磨孔作為精加工。12磨孔時(shí)砂輪的尺寸受被加工孔徑尺寸的限制，一般砂輪直徑為工件孔徑的0.5—0.9倍，磨頭軸的直徑和長度也取決于被加工孔的直徑和深度。故磨削速度低，磨頭的剛度差，磨削質(zhì)量和生產(chǎn)率均受到影響。磨孔的方式有中心內(nèi)圓磨削、無心內(nèi)圓磨削。中心內(nèi)圓磨削是在普通內(nèi)圓磨床或萬能磨床上進(jìn)行。無心內(nèi)圓磨削是在無心內(nèi)圓磨床上進(jìn)行的，被加工工件多為薄壁件，不宜用夾盤夾緊，工件的內(nèi)外圓同軸度要求較高。這種磨削方法多用于磨削軸承環(huán)類型的零件，其工藝特點(diǎn)是精度高，要求機(jī)床具有高精度、高的自動(dòng)化程度和高的生產(chǎn)率，以適應(yīng)大批大量生產(chǎn)。1314

2孔的精密加工①②③④⑤

①珩磨是磨削加工的一種特殊形式，屬于光整加工。需要在磨削或精鏜的基礎(chǔ)上進(jìn)行。珩磨所用的工具是由若干砂條

(油石

)組成的珩磨頭，四周砂條能作徑向張縮，并以一定的壓力與孔表面接觸，珩磨頭上的砂條有

3種運(yùn)動(dòng)

(如

圖

）；即旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)和加壓力的徑向運(yùn)動(dòng)。珩磨頭與工件之間的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使砂條的磨粒在孔表面上的切削軌跡形成交叉而又不相重復(fù)的網(wǎng)紋。珩磨時(shí)磨條便從工件上切去極薄的一層材料，并在孔表面形成交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋切痕

(如圖

）,這種交叉而不重復(fù)的網(wǎng)紋切痕有利于貯存潤滑油，使零件表面之間易形成—層油膜，從而減少零件間的表面磨損。

15研磨孔是一種光整加工方法。精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，Ra0.4～0.025μm，形狀精度也有相應(yīng)的提高，但不能提高位置精度。

16珩磨頭對(duì)孔施加一定壓力，結(jié)構(gòu)如圖；切除極小的加工余量。

17②研磨孔是一種光整加工方法。精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，Ra0.4～0.025μm，形狀精度也有相應(yīng)的提高，但不能提高位置精度。需要在精鏜、精鉸或精磨之后進(jìn)行。

在研具與工件加工表面之間加入研磨劑，在一定壓力下表面作復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使磨粒在工件表面上滾動(dòng)或滑動(dòng)，起切削、刮擦和擠壓作用，從加工表面上切下極薄的一層材料，得到尺寸精度和表面粗糙度極低的表面。按研磨方式可分為手工研磨和機(jī)械研磨兩種。

研磨前，將套上工件的研磨棒安裝在車床上，涂上研磨劑，調(diào)整研磨棒直徑使其對(duì)工件有適當(dāng)?shù)膲毫?，即可進(jìn)行研磨。研磨時(shí)，研磨棒旋轉(zhuǎn)，手握工件往復(fù)移動(dòng)。固定式研磨棒多用于單件生產(chǎn)18固定式研磨棒多用于單件生產(chǎn)。帶槽研磨棒便于存貯研磨劑，用于粗研，光滑研磨棒，一般用于精研。如圖所示。所有研具采用比工件軟的材料制成，這些材料為鑄鐵、銅、青銅、巴氏合金及硬木等。有時(shí)也可用鋼做研具。研磨時(shí)，部分磨粒懸浮于工件與研具之間，部分磨粒則嵌入研具的表面層，工件與研具作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，磨料就在工件表面上切除很薄的一層金屬(主要是上工序在工件表面上留下的凸峰)。19③滾壓利用經(jīng)過淬硬和精細(xì)拋光過的、可自由旋轉(zhuǎn)的滾柱或滾珠，對(duì)零件表面進(jìn)行擠壓，以提高加工表面質(zhì)量的一種機(jī)械強(qiáng)化加上方法。滾壓加工可減小表面粗糙度值2-3級(jí)，提高硬度10%-40%，表面層耐疲勞強(qiáng)度一般提高30%～50%。滾柱或滾珠材質(zhì)通常用高速鋼或硬質(zhì)合金。滾柱滾壓是最簡單最常用的冷壓強(qiáng)化方法。單滾柱滾壓壓力大且不平衡，這就要求工藝系統(tǒng)有足夠的剛度；多滾柱滾壓可對(duì)稱布置滾柱以滾壓內(nèi)孔或外圓，減小了工藝系統(tǒng)的變形。

3)離心轉(zhuǎn)子滾壓離心轉(zhuǎn)子滾壓是利用離心力進(jìn)行滾壓的方法滾球和滾柱的重量、轉(zhuǎn)子直徑及轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了滾壓力的大小，一般成正比關(guān)系。20離心轉(zhuǎn)子滾壓是利用離心力進(jìn)行滾壓的方法滾球和滾柱的重量、轉(zhuǎn)子直徑及轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了滾壓力的大小，一般成正比關(guān)系。21

④金剛鏜

(高速精細(xì)鏜)

，廣泛應(yīng)用于不適宜用于內(nèi)圓磨削加工的各種結(jié)構(gòu)零件的精密孔，例如發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸孔、連桿孔，活塞銷孔以及變速箱的主軸孔等。由于高速精細(xì)鏜切削速度高和切屑截面很小，因而切削力非常小，這就保證了加工過程中工藝系統(tǒng)彈性變形小，故可獲得較高的加工精度和表面質(zhì)量，孔徑精度可達(dá)IT6-IT7級(jí)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.8-0.1?？讖皆?5-100mm范圍內(nèi)，尺寸誤差可保持在5-8級(jí)以內(nèi)，還能獲得較高的孔軸心線的位置精度。為保證加工質(zhì)量，高速精細(xì)鏜常分預(yù)、終兩次進(jìn)給。22高速精細(xì)鏜要求機(jī)床精度高、剛性好、傳動(dòng)平穩(wěn)、能實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給。一般采用硬質(zhì)合金刀具，主要特點(diǎn)是主偏角較大

(450~900)，刀尖圓弧半徑較小，故徑向切削力小，有利于減小變形和振動(dòng)。當(dāng)要求表面粗糙度小于

時(shí)，須使用金剛石刀具。金剛石刀具主要適用于銅、鋁等有色金屬及其合金的精密加工。23五、內(nèi)孔表面加工方案的選擇選擇內(nèi)孔加工方案時(shí)，除了考慮工件材料、生產(chǎn)批量、孔的精度與表面粗糙度過以及熱處理要求外，還應(yīng)考慮孔徑的大小和長徑比等。

24內(nèi)孔加工方案的選擇：序號(hào)加工方案公差等級(jí)表面粗糙度Ra(μm)適用范圍1鉆IT13～I(xiàn)T1112.5用于加工除淬火鋼以外的各種金屬的實(shí)心工件2鉆—鉸IT93.2～1.6用于加工除淬火鋼以外的各種金屬的實(shí)心工件，但孔徑D<20mm3鉆—擴(kuò)—鉸IT9～I(xiàn)T83.2～1.6用于加工除淬火鋼以外的各種金屬的實(shí)心工作，但孔徑為10～804鉆—擴(kuò)—粗鉸—精鉸IT71.6～0.45鉆—拉IT9～I(xiàn)T71.6～0.4用于大批量生產(chǎn)6（鉆）—粗鏜—半精鏜IT10～I(xiàn)T96.3～3.2用于除淬火鋼以外的各種材料25加工方案的選擇：序號(hào)加工方案公差等級(jí)表面粗糙度Ra(μm)適用范圍8（鉆）—粗鏜—半精鏜—磨