《機(jī)械加工技術(shù)》課件第5章

第5章箱體類零件的加工5.1概述

5.2平面加工

5.3平面的精密加工

5.4銑削加工常用的工藝裝備

5.5箱體類零件的孔系加工

5.6典型箱體零件加工工藝分析

思考題與習(xí)題5.1概

述

5.1.1箱體類零件的功用和結(jié)構(gòu)特點

箱體類零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)件。它將機(jī)器或部件中的軸、軸承、套和齒輪等零件按一定的相互位置關(guān)系連在一起，按一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地運動。因此，箱體類零件的加工質(zhì)量，不但直接影響箱體的裝配精度和運動精度，而且還會影響機(jī)器的工作精度、使用性能和壽命。圖5－1所示是幾種常見箱體零件的簡圖。由圖可見，各種箱體零件盡管形狀各異、尺寸不一，

但其結(jié)構(gòu)均有以下的主要特點：

圖5-1幾種常見的箱體零件簡圖（a）

組合機(jī)床主軸箱；（b）

車床進(jìn)給箱；（c）

分離式減速器；

（d）

泵殼

主要特點：

形狀復(fù)雜：

（2）

體積較大（3）壁薄容易變形（4）有精度要求較高的孔和平面

5.1.2箱體類零件的技術(shù)要求（1）孔徑精度：孔徑的尺寸誤差和幾何形狀誤差會造成軸承與孔的配合不良?？讖竭^大，配合過松，使主軸回轉(zhuǎn)軸線不穩(wěn)定，并降低了支承剛度，易產(chǎn)生振動和噪聲；孔徑過小，會使配合過緊，軸承將因外圈變形而不能正常運轉(zhuǎn)，縮短壽命。裝軸承的孔不圓，也使軸承外圈變形而引起主軸徑向跳動。因此，對孔的精度要求是較高的。主軸孔的尺寸公差等級為IT6，

其余孔為IT6～I(xiàn)T7。

孔的幾何形狀精度未作規(guī)定，一般控制在尺寸公差范圍內(nèi)。

（2）孔與孔的位置精度：同一軸線上各孔的同軸度誤差和孔端面對軸線垂直度誤差，會使軸和軸承裝配到箱體內(nèi)出現(xiàn)歪斜，從而造成主軸徑向跳動和軸向竄動，也加劇了軸承磨損?？紫抵g的平行度誤差，會影響齒輪的嚙合質(zhì)量。一般同軸上各孔的同軸度約為最小孔尺寸公差之半。（3）孔和平面的位置精度：一般都要規(guī)定主要孔和主軸箱安裝基面的平行度要求，它們決定了主軸和床身導(dǎo)軌的相互位置關(guān)系。這項精度是在總裝通過刮研來達(dá)到的。為了減少刮研工作量，一般都要規(guī)定主軸軸線對安裝基面的平行度公差。在垂直和水平兩個方向上，只允許主軸前端向上和向前偏。

（4）主要平面的精度：裝配基面的平面度影響主軸箱與床身連接時的接觸剛度，加工過程中作為定位基面則會影響主要孔的加工精度。因此規(guī)定底面和導(dǎo)向面必須平直，用涂色法檢查接觸面積或單位面積上的接觸點數(shù)來衡量平面度的大小。頂面的平面度要求是為了保證箱蓋的密封性，防止工作時潤滑油泄出。當(dāng)大批量生產(chǎn)將其頂面用作定位基面加工孔時，對它的平面度要求還要提高。

圖5-2某車床主軸箱簡圖（5）表面粗糙度：重要孔和主要平面的粗糙度會影響連接面的配合性質(zhì)或接觸剛度，其具體要求一般用Ra值來評價。一般主軸孔Ra值為0.4μm，其它各縱向孔Ra值為1.6μm，孔的內(nèi)端面Ra值為3.2μm，裝配基準(zhǔn)面和定位基準(zhǔn)面Ra值為0.63～2.5μm，其它平面的Ra值為2.5～10μm。

5.1.3箱體類零件的材料、毛坯及熱處理箱體零件有復(fù)雜的內(nèi)腔，應(yīng)選用易于成型的材料和制造方法。鑄鐵容易成型，切削性能好，價格低廉，并且具有良好的耐磨性和減振性，因此，箱體零件的材料大都選用HT200～HT400的各種牌號的灰鑄鐵。最常用的材料是HT200，而對于較精密的箱體零件（如坐標(biāo)鏜床主軸箱，見圖5-2）則選用耐磨鑄鐵。

鑄件毛坯的精度和加工余量是根據(jù)生產(chǎn)批量而定的。對于單件小批量生產(chǎn)，一般采用木模手工造型。這種毛坯的精度低，加工余量大，其平面余量一般為7～12mm，孔在半徑上的余量為8～14mm。在大批量生產(chǎn)時，通常采用金屬模機(jī)器造型。此時毛坯的精度較高，加工余量可適當(dāng)減低，則平面余量為5～10mm，孔（半徑上）的余量為7～12mm。為了減少加工余量，對于單件小批生產(chǎn)直徑大于50mm的孔和成批生產(chǎn)直徑大于30mm的孔，一般都要在毛坯上鑄出預(yù)孔。另外，在毛坯鑄造時，應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生；應(yīng)使箱體零件的壁厚盡量均勻，

以減少毛坯制造時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。

熱處理是箱體零件加工過程中的一個十分重要的工序，需要合理安排。由于箱體零件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，壁厚也不均勻，因此，在鑄造時會產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力。為了消除殘余應(yīng)力，減少加工后的變形和保證精度的穩(wěn)定，在鑄造之后必須安排人工時效處理。人工時效的工藝規(guī)范為：加熱到500～550℃，保溫4～6h，冷卻速度小于或等于30℃/h，出爐溫度小于或等于200℃。

5.1.4箱體類零件的加工方法

箱體類零件的加工主要是一些平面和孔的加工。平面加工可用粗刨—精刨、粗刨—半精刨—磨削、粗銑—精銑或粗銑—磨削（可分粗磨和精磨）等方案。其中刨削生產(chǎn)率低，多用于中小批生產(chǎn)。銑削生產(chǎn)率比刨削高，多用于中批以上生產(chǎn)。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，可采用組合銑和組合磨的方法來對箱體零件各平面進(jìn)行多刃、多面同時銑削或磨削。軸孔加工可用粗鏜（擴(kuò)）—精鏜（鉸）或粗鏜（鉆、擴(kuò)）—半精鏜（粗鉸）—精鏜（精鉸）方案。對于精度在IT6，表面粗糙度Ra值小于1.25μm的高精度軸孔（如主軸孔），則還需進(jìn)行精細(xì)鏜或珩磨、研磨等光整加工。對于箱體零件上的孔系加工，當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，可在組合機(jī)床上采用多軸、多面、多工位和復(fù)合刀具等方法來提高生產(chǎn)率。

5.2平

面

加

工

5.2.1銑削加工

銑削加工是目前應(yīng)用最廣泛的切削加工方法之一，適用于平面、臺階溝槽、成形表面和切斷等加工。其加工表面形狀及所用刀具如圖5-3所示。銑削加工生產(chǎn)率高，加工表面粗糙度值較小，精銑表面粗糙度Ra值可達(dá)3.2～1.6μm，兩平行平面之間的尺寸精度可達(dá)IT9～I(xiàn)T7，直線度可達(dá)0.08～0.12mm/m。

圖5-3銑削加工的應(yīng)用

1.銑削要素

(1)銑削用量要素。銑削用量要素包括背吃刀量ap，側(cè)吃刀量ae，銑削速度vc和進(jìn)給量，如圖5-4所示。

圖5-4銑削用量要素

①背吃刀量ap。平行于銑刀軸線測量的切削層尺寸為背吃刀量ap，單位為mm。端銑時，背吃刀量為切削層深度，而圓周銑削時，背吃刀量為被加工表面的寬度。②側(cè)吃刀量ae。垂直于銑刀軸線測量的切削層尺寸為側(cè)吃刀量ae，單位為mm。端銑時，側(cè)吃刀量為被加工表面寬度，

而圓周銑削時，

側(cè)吃刀量為切削層深度。

③

銑削速度vc。

銑削速度是銑刀主運動的線速度，其值可按下式計算：

（5-1）

式中,vc——銑削速度（m/min）；d

——

銑刀直徑(mm)；n——銑刀轉(zhuǎn)速(r/min)。

④銑削進(jìn)給量。銑削時進(jìn)給運動的大小有下列三種表示方法：每齒進(jìn)給量af：每齒進(jìn)給量是銑刀每轉(zhuǎn)一個刀齒時，工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位為mm/z。每轉(zhuǎn)進(jìn)給量f：每轉(zhuǎn)進(jìn)給量是銑刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位為mm/r。進(jìn)給速度vf：進(jìn)給速度是單位時間內(nèi)工件與銑刀沿進(jìn)給方向的相對位移，單位為mm/min。三者之間的關(guān)系為

vf＝fn＝afzn

式中，z為銑刀刀齒數(shù)目。銑床銘牌上給出的是進(jìn)給速度，調(diào)整機(jī)床時，首先應(yīng)根據(jù)加工條件選擇af，然后計算出vf，并按vf調(diào)整機(jī)床。

(2)銑削切削層要素。銑削時，銑刀相鄰兩個刀齒在工件上形成的加工表面之間的一層金屬層稱為切削層，切削層剖面的形狀和尺寸對銑削過程有很大的影響。如圖5-5所示，切削層要素有三個。

圖5-5銑削切削層要素（a）

圓柱形銑刀的切削厚度;（b）

面銑刀的切削厚度

①切削厚度ac。是指相鄰兩個刀齒所形成的加工面間的垂直距離。由圖5-5可知，銑削時，切削厚度是隨時變化的。圓柱銑刀銑削時，當(dāng)銑削刃轉(zhuǎn)到F點時，其切削厚度為

ac＝afsinψ

（5-3）式中,ψ為瞬時接觸角，它是刀齒所在位置與起始切入位置間的夾角。由式（5-3）可知，刀齒在起始位置H點時，ψ＝０，因此ac＝０，為最小值。刀齒即將離開工件到A點時，ψ＝δ，切削厚度達(dá)到最大值。

acmax＝afsinδ

(5-4)以ψ＝δ／2處的切削厚度作為平均切削厚度acav，由圖可得

而

因此

螺旋齒圓柱銑刀銑削時切削刃是逐漸切入和切離工件的，切削刃上各點的瞬時接觸角不同，因此切削厚度也不相等，如圖5-6所示。

圖5-6螺旋齒圓柱銑刀切削層要素

端銑時，刀齒在任意位置時的切削厚度為

ac＝EFsinκr＝afcosψsinκr

由于刀齒接觸角由最大變?yōu)榱?，然后由零變?yōu)樽畲螅虼?，刀齒的切削厚度在剛切入工件時為最小，然后逐漸增大，到中間位置為最大，以后又逐漸減小。故平均切削厚度應(yīng)為

(5-5)

②切削寬度aw。切削寬度是指為主切削刃參加工作時的長度，如圖5-5和圖5-6所示，直齒圓柱銑刀的切削寬度與銑削吃刀量ap相等。而螺旋齒圓柱銑刀的切削寬度是變化的。隨著刀齒切入切出工件，切削寬度逐漸增大，然后又逐漸減小，因而銑削過程較為平穩(wěn)。端銑時，切削寬度保持不變，其值為

(5-6)

③平均切削總面積Acav。銑刀每個刀齒的切削面積Ac＝acaw，銑刀同時有幾個刀齒參加切削，切削總面積等于各個刀齒的切削面積之和。銑削時，銑削厚度是變化的，而螺旋齒圓柱銑刀的切削寬度也是變化的，并且銑刀的同時工作齒數(shù)也在變化，所以銑削總面積是變化的。銑刀的平均切削總面積可按下式計算：(5-7)

2.銑削力

(1)銑刀的銑削合力和分力。銑削時每個工作刀齒都受到切削力，銑削合力應(yīng)是各刀齒所受切削力相加。由于每個工作刀齒的切削位置和切削面積隨時在變化，為便于分析，假定銑削力的合力Fr作用在某個刀齒上，并將銑削合力分解為三個互相垂直的分力，如圖5-7所示。

圖5-7銑削力（a）

圓柱形銑刀銑削力；

（b）

面銑刀銑削力

①切向力Fy。在銑刀圓周切線方向上的分力，消耗功率最多，是主切削力。②徑向力Fx。在銑刀半徑方向上的分力，一般不消耗功率，但會使刀桿彎曲變形。③軸向力Fz。在銑刀軸線方向上的分力。圓周銑削時，F(xiàn)x和Fy

的大小與螺旋齒圓柱銑刀的螺旋角有關(guān)，而端銑時，與面銑刀的主偏角β有關(guān)。

(2)工件所受的切削力。工件所受的切削力可按銑床工作臺運動方向來分解，如圖5-7所示。①縱向分力Fe。與縱向工作臺運動方向一致的分力。它作用在銑床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)上。②橫向分力Fc。與橫向工作臺運動方向一致的分力。③

垂直分力Fv。

與銑床垂直進(jìn)給方向一致的分力。

3.銑削方式

(1)逆銑和順銑。

圓周銑削有兩種銑削方式，

如圖5-8所示。

①逆銑。銑刀切削速度方向與工件進(jìn)給方向相反時稱為逆銑。逆銑時，刀齒的切削厚度從零逐漸增大。銑刀刃口鈍圓半徑大于瞬時切削厚度時，刀具實際切削前角為負(fù)值，刀齒在加工表面上擠壓、滑動，切不下切屑，使這段表面產(chǎn)生嚴(yán)重的冷硬層。下一個刀齒切入時，又在冷硬層上擠壓、滑行，使刀齒容易磨損，同時使工件表面粗糙度增大。

圖5-8圓周銑削方式（a）

逆銑；

（b）順銑

②順銑。銑刀切削速度方向與工件進(jìn)給方向相同時稱為順銑。順銑時，刀齒的切削厚度從最大開始，避免了擠壓、滑行現(xiàn)象，同時切削力始終壓向工作臺，避免了工件的上下振動，因而能提高銑刀耐用度和加工表面質(zhì)量，但順銑不適用于銑削帶硬皮的工件。

如圖5-9所示，逆銑時工件受到的縱向分力Fe與進(jìn)給運動方向相反，銑床工作臺絲桿與螺母始終接觸，而順銑時工件受到的縱向分力Fe與進(jìn)給運動方向相同，當(dāng)縱向分力大于工作臺摩擦力時，本來是螺母固定絲桿轉(zhuǎn)動推動工作臺前進(jìn)的運動形式，就會變成由銑刀帶動工作臺前進(jìn)的運動形式。由于絲桿與螺母之間有間隙，就會造成工作臺竄動，使銑削進(jìn)給量不均，甚至還會打刀。因此，在沒有絲桿螺母間隙消除裝置的一般銑床上，宜采用逆銑加工。

圖5-9銑削時工作臺絲桿與螺母的間隙（a）

逆銑；

（b）順銑

(2)對稱銑削與不對稱銑削。端銑時，根據(jù)銑刀相對于工件安裝位置不同，可分為對稱銑削與不對稱銑削，如圖5-10所示。

圖5-10端銑的銑削方式（a）

對稱銑削；

（b）

不對稱逆銑；

（c）不對稱順銑

①對稱銑削。銑刀軸線位于銑削弧長的對稱中心位置，切入、切出的切削厚度一樣，這種銑削方式具有較大的平均切削厚度，在用較小的af銑削淬硬鋼時，為使刀齒超越冷硬層切入工件，應(yīng)采用對稱銑削。②不對稱逆銑。這種銑削在切入時切削厚度最小，銑削碳鋼和一般合金鋼時，可減小切入時的沖擊。③不對稱順銑。這種銑削在切出時切削厚度最小，用于銑削不銹鋼和耐熱合金時，可減小硬質(zhì)合金的剝落磨損，提高切削速度40%～60%。5.2.2刨削加工刨削是以刨刀相對工件的往復(fù)直線運動與工作臺（或刀架）的間歇進(jìn)給運動實現(xiàn)切削加工的。主要用于加工平面、斜面、溝槽和成形表面，附加仿形裝置也可以加工一些空間曲面（見圖5-11）。

刨削加工應(yīng)用于單件小批生產(chǎn)及修配工作中，其加工的精度為IT9～I(xiàn)T7，最高可達(dá)IT6，表面粗糙度值Ra一般為6.3～1.6μm，最低可達(dá)0.8μm。

圖5-11刨削加工的應(yīng)用（a）刨平面；（b）刨垂直面；（c）刨臺階面；（d）刨斜面；（e）刨直槽（f）

切斷；

（g）

刨T形槽；

（h）

刨成形面

刨削的工藝特點如下：（1）刨削的主運動為直線往復(fù)運動，切入和切出時有較大的沖擊，慣性力大，切削速度不宜太快，因此，只適于中、低速條件下加工。（2）刨削后的工件表面硬化層很薄。當(dāng)工件加工質(zhì)量要求較高時，采用寬刃精刨可以獲得理想的效果，而且可以實現(xiàn)以刨代刮。（3）刨刀在返回行程中一般不進(jìn)行切削，增加了輔助時間，再加上刨削都是單刀工作，因此生產(chǎn)率一般較低。但在刨削狹長平面（如機(jī)床導(dǎo)軌面）或采取多件、多刀刨削時，生產(chǎn)率可以提高。（4）

刨削時，

機(jī)床和刀具的調(diào)整均比較簡單，

生產(chǎn)前準(zhǔn)備工作少，

適應(yīng)性較強(qiáng)。

5.2.3平面磨削

磨削是用砂輪、砂帶、油石或研磨料等對工件表面的切削加工，它可以使被加工零件得到高的加工精度和好的表面質(zhì)量。

平面磨削方法如圖5-12所示。

由于砂輪的工作面不同，因此通常有兩種磨削方法：一種是用砂輪的周邊進(jìn)行磨削，砂輪主軸為水平位置，稱為臥軸式；另一種是用砂輪的端面進(jìn)行磨削，砂輪主軸為垂直布置，稱為立軸式。平面磨床工作臺的形狀有矩形和圓形兩種。因此，根據(jù)工作臺的形狀和砂輪主軸布置方式的不同組合，可把普通平面磨床分為以下幾種：

(1)臥軸矩臺平面磨床。如圖5-12（a）所示，機(jī)床的主運動為砂輪的旋轉(zhuǎn)運動n，工作臺作縱向往復(fù)運動f1，砂輪作橫向進(jìn)給運動f2和周期垂直切入運動f3。

(2)立軸矩臺平面磨床。如圖5-12（b）所示，砂輪作旋轉(zhuǎn)主運動n，矩形工作臺作縱向往復(fù)運動f1，砂輪作周期垂直切入運動f2。

(3)立軸圓臺平面磨床。如圖5-12（c）所示，砂輪作旋轉(zhuǎn)主運動n，圓工作臺作圓周進(jìn)給運動f1，砂輪作周期垂直切入運動f2。

(4)臥軸圓臺平面磨床。如圖5-12（d）所示，砂輪作旋轉(zhuǎn)主運動n，圓工作臺作圓周進(jìn)給運動f1，砂輪作連續(xù)的徑向進(jìn)給運動f2和周期垂直切入運動f3。對以上幾種平面磨削的特點進(jìn)行分析比較如下：砂輪周邊磨削和砂輪端面磨削。(2)矩臺平面磨床與圓臺平面磨床。(3)應(yīng)用范圍。圖5-12平面磨床加工示意圖5.2.3平面磨削由于砂輪的工作面不同，因此通常有兩種磨削方法：一種是用砂輪的周邊進(jìn)行磨削，砂輪主軸為水平位置，稱為臥軸式；另一種是用砂輪的端面進(jìn)行磨削，砂輪主軸為垂直布置，稱為立軸式。平面磨床工作臺的形狀有矩形和圓形兩種。因此，根據(jù)工作臺的形狀和砂輪主軸布置方式的不同組合，可把普通平面磨床分為以下幾種：

(1)臥軸矩臺平面磨床。

(2)立軸矩臺平面磨床。

(3)立軸圓臺平面磨床。

(4)臥軸圓臺平面磨床。

對以上幾種平面磨削的特點進(jìn)行分析比較如下：

(1)砂輪周邊磨削和砂輪端面磨削。砂輪周邊磨削時，砂輪與工件接觸面積小，磨削熱量較小，加工表面質(zhì)量較高，但是生產(chǎn)效率較低，故常用于精磨和磨削較薄的工件。砂輪端面磨削時，由于主軸是立式的，剛性較好，可使用較大的磨削用量，生產(chǎn)效率較高，但砂輪與工件接觸面積較大，磨削熱量大，

加工表面質(zhì)量較低，

故常用于粗磨。

(2)矩臺平面磨床與圓臺平面磨床。圓臺平面磨床采用連續(xù)磨削方式，沒有工作臺的換向時間損失，所以生產(chǎn)效率較高。但是，圓臺平面磨床只適于磨削小零件和大直徑的環(huán)形零件端面，不適于磨削長零件。矩臺平面磨床能方便地磨削各種零件，加工范圍很廣。

(3)應(yīng)用范圍。

目前應(yīng)用范圍較廣的是臥軸矩臺平面磨床和立軸圓臺平面磨床。

5.3平面的精密加工

5.3.1平面刮研刮研是靠手工操作，利用刮刀對已加工的未淬硬工件表面切除一層微量金屬，達(dá)到所要求的精度和表面粗糙度的一種加工方法。其加工精度可達(dá)IT7，表面粗糙度Ra值達(dá)1.25～0.04μm。用單位面積上接觸點數(shù)目來評定表面刮研的質(zhì)量。經(jīng)過刮研的表面能形成具有潤滑膜的滑動面，可減少相對運動表面之間的磨損并增強(qiáng)零件結(jié)合面間的接觸強(qiáng)度。刮研生產(chǎn)率低，逐漸被精刨、精銑和磨削所代替。但是，特別精密的配合表面還是要用刮研來保證其技術(shù)條件的。

5.3.2平面研磨

1.研磨機(jī)理

研具在一定的壓力下與加工表面作復(fù)雜的相對運動，如圖5-13所示。研具和工件之間的磨粒、研磨劑在相對運動中分別起著機(jī)械切削作用和物理化學(xué)作用，從而切去極薄的一層金屬。研磨劑中所加的2.5%左右的油酸或硬脂酸吸附在工件表面形成一層薄膜。研磨過程中，表面上的凸峰最先研去露出新的金屬表面，新的金屬表面很快產(chǎn)生氧化膜，氧化膜很快被研掉，如此循環(huán)下去，直到凸鋒被研平。表面凹處由于吸附薄膜起了保護(hù)作用，不易氧化而難以研去。研磨中，研具和工件之間起著相互對照、相互糾正、相互切削的作用，使尺寸精度和形狀精度都能達(dá)到很高的級別。

研磨分手工研磨和機(jī)械研磨兩種。

圖5-13研磨加工示意圖（a）

濕式；

（b)干式

2.研磨的工藝參數(shù)

研磨余量在0.01～0.03mm范圍內(nèi)，如果表面質(zhì)量要求很高，則必須進(jìn)行多次粗、精研磨。研磨壓強(qiáng)越大，生產(chǎn)率越高，但粗糙度值也越大；相對速度增加則生產(chǎn)率高，但很容易引起發(fā)熱。一般機(jī)械研磨的壓強(qiáng)取10～1000kPa，手工研磨時憑操作者的感覺而定。研磨時的相對滑動速度粗研取40～50m/min，精研取6～12m/min。常用研具材料是比工件材料軟的鑄鐵、銅、鋁、塑料或硬木。研磨液以煤油和機(jī)油為主，并注入2.5%的硬脂酸和油酸。

3.平面研磨

平面研磨的工藝特點與外圓研磨、內(nèi)孔研磨相似。研磨較小工件時，在研磨平板上涂以研磨劑，將工件放在研磨平板上，按“8”字形推磨，使每一個磨粒的運動軌跡都互不重復(fù)。研磨較大工件時，是將研磨平尺放在涂有研磨劑的工件平面上進(jìn)行研磨，其運動形式與上述相同。

大批生產(chǎn)中采用機(jī)械研磨，

小批生產(chǎn)中采用手工研磨。

5.3.3平面拋光拋光是利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件獲得光亮、平整表面的加工手段。當(dāng)對零件表面只有粗糙度要求而無嚴(yán)格的精度要求時，拋光是較常用的光整加工手段。對各種工件的平面進(jìn)行拋光的光整加工稱為平面拋光。拋光所用的工具是在圓周上粘著涂有細(xì)磨料層的彈性輪或砂布，彈性輪材料用得最多的是毛氈輪，也可用帆布輪、棉花輪等?？梢栽谳喩险辰Y(jié)幾層磨料（氧化鉻或氧化鐵）作為拋光材料，粘結(jié)劑一般為動物皮膠、干酪素膠和水玻璃等，也可用按一定化學(xué)成分配制的拋光膏。

拋光一般可分為兩個階段：首先是“拋磨”，用粘有硬質(zhì)磨料的彈性輪進(jìn)行加工，然后是“拋光”，用含有軟質(zhì)磨料的彈性輪進(jìn)行加工。拋光劑中含有活性物質(zhì)，故拋光不僅有機(jī)械作用，還有化學(xué)作用。在機(jī)械作用中除了用磨料切削外，還有使工件表面凸峰在力的作用下產(chǎn)生塑性流動而壓光表面的作用。彈性輪拋光不容易保證均勻地從工件上切下切屑，但切削效率并不低，每分鐘可以切下十分之幾毫米的金屬層。拋光經(jīng)常被用來去掉前工序留下的痕跡，或是打光已精加工的表面，或者是作為裝飾鍍鉻前的準(zhǔn)備工序。

5.4銑削加工常用的工藝裝備

5.4.1銑刀的種類規(guī)格及標(biāo)記

1.銑刀的種類

(1)按銑刀切削部分的材料分類。①高速鋼銑刀。這類銑刀是目前廣泛應(yīng)用的銑刀，尤其是形狀比較復(fù)雜的銑刀，大都用高速鋼制造。高速鋼銑刀大都做成整體的，直徑較大而不太薄的銑刀，則大都做成鑲齒的。②硬質(zhì)合金銑刀。端銑刀很多采用硬質(zhì)合金做刀齒或刀齒的切削部分，其它銑刀也有采用硬質(zhì)合金來制造的，但比較少。目前可轉(zhuǎn)換硬質(zhì)合金刀片的廣泛應(yīng)用，使硬質(zhì)合金在銑刀上的使用日益增多。

硬質(zhì)合金銑刀大都不是整體的。

(2)按銑刀的用途分類。①加工平面用銑刀。加工平面用的銑刀主要有面銑刀和圓柱銑刀，如圖5-14所示。加工較小的平面，

也可用立銑刀和三面刃銑刀。

②加工溝槽用銑刀。常見的有立銑刀、三面刃銑刀、盤形槽銑刀和鋸片銑刀等。加工特形槽的有T形槽銑刀、

燕尾槽銑刀和角度銑刀等，如圖5-15所示。

圖5-14加工平面用銑刀（a）

圓柱銑刀；

（b）面銑刀

圖5-15加工溝槽用銑刀（a）立銑刀；（b）三面刃銑刀；（c）、（d）鍵槽銑刀；（e）T型槽銑刀；（f）

燕尾槽銑刀；

（g）

角度銑刀

③加工特形面用銑刀。據(jù)特形面的形狀而專門設(shè)計的成形銑刀又稱特形銑刀，如半圓形銑刀和專門加工葉片內(nèi)弧用的成形銑刀等，

如圖5-16所示。

圖5-16加工特形面銑刀（a）

凸形面銑刀；

（b）

凹形槽銑刀

2.銑刀的標(biāo)記為了便于辨別銑刀的規(guī)格、材料和制造單位等，在銑刀上都刻有標(biāo)記。銑刀標(biāo)記的內(nèi)容主要包括下列幾個方面：

(1)制造廠的商標(biāo)。我國制造銑刀的工具廠很多，主要有上海工具廠、哈爾濱量具刃具廠和成都量具刃具廠等，各廠都有自己的標(biāo)記。

(2)制造銑刀的材料。一般均用材料的牌號表示，如W18Cr4V。

(3)銑刀尺寸規(guī)格的標(biāo)記。

銑刀尺寸規(guī)格的標(biāo)注方法，

隨銑刀的形狀不同而略有區(qū)別。

圓柱銑刀、三面刃銑刀和鋸片銑刀等均以外圓直徑×寬度×內(nèi)孔直徑來表示。如在圓柱銑刀上標(biāo)有80×100×32，則表示此銑刀的外圓直徑為80mm，寬度為100mm，內(nèi)孔直徑為32mm。立銑刀和鍵槽銑刀等一般只標(biāo)注外圓直徑。

角度銑刀和半圓銑刀等，一般以外圓直徑×寬度×內(nèi)孔直徑×角度（或圓弧半徑）表示。如在角度銑刀上標(biāo)有75×20×27×60°，則表示此銑刀為外徑為75mm，寬度（或稱厚度）為20mm，孔徑為27mm的60°角度銑刀。同樣，在半圓銑刀的標(biāo)記末尾有8R等，則表示圓弧半徑為8mm。銑刀上所標(biāo)的尺寸均為基本尺寸，在使用和刃磨后，往往會產(chǎn)生變化，使用時應(yīng)加以注意。其它各種銑刀的尺寸規(guī)格標(biāo)記方法大致相同，

都以表示出銑刀的主要規(guī)格為目的。

3.銑刀的安裝

（1）帶孔圓柱形銑刀和圓盤形銑刀的安裝。這類銑刀一般利用刀桿將銑刀安裝到銑床主軸上，

如圖5-17所示。

常用的刀桿直徑有:22mm、

27mm、

32mm和40mm四種，

用得較少的還有16mm和50mm兩種。

在臥式銑床上常用的刀桿如圖5-18（b）所示。刀桿和銑刀的安裝步驟如下：

①安裝刀桿：用干凈棉紗擦拭干凈刀桿的錐柄和銑床主軸的錐孔，把刀桿的錐柄插入主軸錐孔中，使刀桿凸緣盤上的槽和主軸前端的傳動塊（或稱鍵）配合，并用拉緊螺桿把刀軸拉緊使其緊固在銑床主軸上。拉緊螺桿旋入刀桿后端的螺孔中時，最好旋入四圈以上，若太少，則會使螺紋損壞。

②安裝銑刀：將銑刀、墊圈和刀軸全部擦拭干凈，套上幾個墊圈，使銑刀處在適當(dāng)位置，再裝上銑刀，并在銑刀與刀桿之間裝上鍵。然后在銑刀外面套上適當(dāng)數(shù)量的墊圈和與掛架軸承相配的軸套。最后裝上掛架和旋緊螺母。當(dāng)銑削用量不太大，受力較小時，可利用輕便刀桿來安裝銑刀。這種刀桿安裝時不需用橫梁和掛架來支承，

所以在臥式和立式銑床中均可使用。

（2）端銑刀的安裝。端銑刀的安裝是通過短刀桿安裝到銑床主軸上的。圖5-18（a）所示是圓柱面上帶有鍵槽的刀桿，用來安裝內(nèi)孔具有鍵槽的銑刀或刀體。安裝時，先把端銑刀套在刀桿上，再旋緊螺釘，把銑刀緊固。圖5-18（b）所示的刀桿由三部分組成。刀桿體主要對銑刀起定中心作用，并通過拉緊螺桿固定在銑床主軸上；凸緣盤的兩個鍵槽（缺口）與銑床主軸端上的鍵配合，端面上的兩個凸塊與主軸的端面鍵槽相配，是傳遞扭矩的主要零件，損壞后只要更換此零件即可；壓緊螺釘是用來壓緊銑刀的。目前生產(chǎn)的端銑刀大都是端面上有鍵槽的，因此安裝端銑刀的刀桿也大都做成如圖5-18（b）所示的形式。套裝式銑刀盤的直徑較大，所以也應(yīng)把孔徑做得大一些。安裝時可不需通過刀軸，直接套在銑床主軸的端部，再用四個螺釘緊固。

圖5-17帶孔圓柱銑刀和圓盤銑刀的安裝1—拉桿

2—主軸

3—端面鍵

4—套筒

5—銑刀

6—刀桿

7—螺母

8—刀桿支承

圖5-18端銑刀安裝及刀桿（a）

安裝；

（b）

刀桿組成

(3)直柄銑刀的安裝。如圖5-19（a）所示，將銑刀柄插入彈簧套中，接著用螺母壓彈簧套端面，并使之被擠緊在夾頭體錐孔中，達(dá)到夾緊刀柄的目的。更換相應(yīng)規(guī)格的彈簧套，可安裝20mm以內(nèi)的直柄銑刀。夾頭體在主軸錐孔中用螺桿拉緊。圖5-19帶柄銑刀的安裝（a）直柄銑刀的安裝;（b）錐柄銑刀直接裝入主軸孔;（c）錐柄銑刀在中間套里安裝1—螺母

2—彈簧套

3—夾頭體

(4)錐柄銑刀的安裝。銑刀和鍵槽銑刀的柄部錐度，大部分是采用“莫氏”錐度的。目前也有一部分采用“公制”錐度。安裝方法根據(jù)機(jī)床主軸錐孔的錐度不同可分兩種：①若銑床主軸錐孔的錐度與銑刀柄部的錐度相同，則可把銑刀直接安裝在銑床主軸孔上，并用螺桿拉緊即可。在拆卸銑刀時，最好利用主軸尾部帶有臺階孔的螺母（在立銑上有）旋松拉緊螺桿，把銑刀推出卸下（見圖5-19（b））。②當(dāng)銑刀柄部的錐度與銑床主軸錐孔的錐度不相同時，則要利用中間套筒來進(jìn)行安裝。安裝時，先把銑刀放入套筒內(nèi)，再連同套筒一起安裝到銑床上。當(dāng)中間套筒的內(nèi)孔錐度與立銑刀的錐柄錐度不同時，中間可再放一只小的中間套筒（見圖5-19（c））。

（5）

圓柱柄銑刀的安裝。

圓柱柄銑刀又稱直柄銑刀，

一般都是利用彈簧夾頭來安裝的。

5.4.2銑床夾具

1.銑削加工的常用裝夾方法在銑床上加工工件時，一般采用以下幾種裝夾方法：（1)直接裝夾在銑床工作臺上。大型工件常直接裝夾在工作臺上，用螺柱、壓板壓緊。這種方法需用百分表、劃針等工具找正加工面和銑刀的相對位置，如圖5-20(a)所示。

(2)用機(jī)床用平口虎鉗裝夾工件。對于形狀簡單的中、小型工件，一般可裝夾在機(jī)床用平口虎鉗中，如圖5-20(b)所示，

使用時需保證虎鉗在機(jī)床中的正確位置。

(3)用分度頭裝夾工件。如圖5-20(c)所示，對于需要分度的工件，一般可直接裝夾在分度頭上。另外，不需分度的工件用分度頭裝夾加工也很方便。

(4)用V形架裝夾工件。這種方法一般適用于軸類零件，除了具有較好的對中性以外，還可承受較大的切削力，如圖5-20(d)所示。

(5)用專用夾具裝夾工件。專用夾具定位準(zhǔn)確，夾緊方便，效率高，一般適用于成批、大量生產(chǎn)。

圖5-20工件的裝夾(a)銑床工作臺；

(b)平口虎鉗；

(c)分度頭；

(d)V形架

2.銑床夾具的類型

銑床夾具可分為三類。

(1)直線進(jìn)給銑床夾具（見圖5-21）。這類夾具安裝在銑床工作臺上，加工中工作臺是按直線進(jìn)給方式運動的。為了降低輔助時間，提高銑削工序的生產(chǎn)率，對于直線進(jìn)給式的銑床夾具來說，可以采取下面兩種措施：①采用多件或多工位加工。與單件分別裝夾加工相比，該方法可以節(jié)省每次進(jìn)刀的引進(jìn)和越程時間，所以能提高銑削效率。②

使裝卸工件等的輔助時間與機(jī)動時間重合。

圖5-21直線進(jìn)給式銑床夾具應(yīng)用1—工位

2—銑刀

3—夾具體

(2)圓周進(jìn)給式銑床夾具。圓周進(jìn)給式銑床夾具的結(jié)構(gòu)型式也很多，此處著重介紹轉(zhuǎn)盤銑床上的圓周進(jìn)給式銑床夾具的工作原理。轉(zhuǎn)盤銑床通常有一個很大的轉(zhuǎn)臺或轉(zhuǎn)鼓（前者為立軸，后者為臥軸），在轉(zhuǎn)臺上可以沿圓周依次布置若干工作夾具，依靠轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)而將其上的工作夾具依次送入轉(zhuǎn)盤銑床的切削區(qū)域，

從而進(jìn)行連續(xù)銑削。

圖5-22所示是圓周進(jìn)給式銑床夾具的工作原理示意圖。圖5-22圓周進(jìn)給式銑床夾具應(yīng)用1—工作臺

2—夾具

3—粗銑頭

4—精洗頭

3.銑床夾具設(shè)計要點

(1)對刀元件。對刀元件是銑床夾具的重要組成部分。有了對刀元件，就可以準(zhǔn)確而迅速地調(diào)整好夾具與刀具的相對位置。圖5-23所示是標(biāo)準(zhǔn)的對刀塊使用情況。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)對刀塊的結(jié)構(gòu)尺寸，可參閱國標(biāo)。采用對刀塞尺的目的，是為了不使刀具與對刀塊直接接觸，以免損壞刀刃或造成對刀塊過早磨損。使用時，將塞尺放在刀具與對刀塊之間，憑抽動的松緊感覺來判斷，以適度為宜。

圖5-23對刀塊1—對刀塊

2—塞尺

圖5-24定位鍵

(2)銑床夾具的定位鍵。定位鍵安裝在夾具底面的縱向槽中（見圖5-24），一般采用兩個，其距離越遠(yuǎn)，定向精度就越高。定位鍵不僅可以確定夾具在機(jī)床上的位置，還可以承受切削扭矩，減輕螺栓負(fù)荷，增加夾具的穩(wěn)定性，因此，銑平面夾具有時也裝定向鍵。除了銑床夾具使用定向鍵外，

鉆床、

鏜床等夾具也常使用。

5.5箱體類零件的孔系加工

有相互位置精度要求的一系列孔稱為“孔系”。孔系可分為平行孔系、同軸孔系和交叉孔系，

如圖5-25所示。

圖5-25孔系分類(a)平行孔系；

(b)同軸孔系；

(c)交叉孔系

5.5.1平行孔系的加工

1.找正法

(1)劃線找正法。根據(jù)圖樣要求在毛坯或半成品上劃出界線作為加工依據(jù)，然后按劃線找正加工。劃線和找正誤差較大，所以加工精度低，一般在±0.3～±0.5mm。為了提高加工精度，可將劃線找正法與試切法相結(jié)合，即先鏜出一個孔（達(dá)到圖樣要求），然后將機(jī)床主軸調(diào)整到第二個孔的中心，鏜出一段比圖樣要求直徑尺寸小的孔，測量兩孔的實際中心距，根據(jù)與圖樣要求中心距的差值調(diào)整主軸位置，再試切、調(diào)整。經(jīng)過幾次試切達(dá)到圖樣要求孔距后即可將第二個孔鏜到規(guī)定尺寸。采用這種方法孔距精度可達(dá)到±0.08～±0.25mm。雖然比單純按劃線找正加工精確些，但孔距尺寸精度仍然很低，且操作費時，生產(chǎn)率低，只適于單件小批生產(chǎn)。

(2)用心軸和塊規(guī)找正。如圖5-26所示，將精密心軸插入鏜床主軸孔內(nèi)（或直接利用鏜床主軸），然后根據(jù)孔和定位基面的距離用塊規(guī)、塞尺校正主軸位置，鏜第一排孔。鏜第二排孔時，分別在第一排孔和主軸中插入心軸，然后采用同樣方法確定鏜第二排孔時的主軸位置。

采用這種方法孔距精度可達(dá)到±0.03～±0.05mm。

圖5-26心軸和塊規(guī)找正1—心軸

2—鏜床主軸

3—塊規(guī)

4—塞尺

5—工作臺

(3)用樣本找正。如圖5-27所示，按工件孔距尺寸的平均值在10～20mm厚的鋼板樣板上加工出位置精度很高（±0.01～±0.03mm）的相應(yīng)孔系，其孔徑比被加工孔徑大，以便鏜桿通過。樣板上的孔有較高的形狀精度和較小的表面粗糙度。找正時將樣板裝在垂直于各孔的端面上（或固定在機(jī)床工作臺上），在機(jī)床主軸上裝一千分表，按樣板找正主軸，找正后即可換上鏜刀加工。此方法找正方便，工藝裝備不太復(fù)雜。一般樣板的成本僅為鏜模成本的1/7～1/9，孔距精度可達(dá)±0.05mm。在單件小批生產(chǎn)加工較大箱體使用鏜模不經(jīng)濟(jì)時常用此法。

圖5-27樣本找正1—樣板

2—千分表

2.鏜模法

鏜模法是用鏜模板上的孔系保證工件上孔系位置精度的一種方法。工件裝在帶有鏜模板的夾具內(nèi)，并通過定位與夾緊裝置使工件上待加工孔與鏜模板上的孔同軸。鏜桿支承在鏜模板的支架導(dǎo)向套里，這樣，鏜刀便通過模板上的孔將工件上相應(yīng)的孔加工出來。當(dāng)用兩個或兩個以上的支架來引導(dǎo)鏜桿時，鏜桿與機(jī)床主軸浮動連接。這時機(jī)床精度對加工精度影響很小，因而可以在精度較低的機(jī)床上加工出精度較高的孔系。孔距精度主要取決于鏜模，一般可達(dá)±0.05mm。

鏜模可以應(yīng)用于普通機(jī)床、專業(yè)機(jī)床和組合機(jī)床，用鏜模法加工孔系，可以大大提高工藝系統(tǒng)的剛性和抗振性，所以可用帶有幾把鏜刀的長鏜桿同時加工箱體上幾個孔。鏜模法加工可節(jié)省調(diào)整、找正的輔助時間，并可采用高效的定位、夾緊裝置，生產(chǎn)率高，廣泛地應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中。由于鏜模自身存在制造誤差，導(dǎo)套與鏜桿之間存在間隙與磨損，所以孔系的加工精度不可能很高。用鏜模法能加工公差等級IT7的孔，同軸度和平行度從一端加工精度可達(dá)0.02～0.03mm，從兩端加工精度可達(dá)0.04～0.05mm。

3.坐標(biāo)法

坐標(biāo)法是在普通臥式鏜床、坐標(biāo)鏜床或數(shù)控鏜銑床等設(shè)備上，借助于測量裝置，調(diào)整機(jī)床主軸與工件間在水平和垂直方向的相對位置來保證孔距精度的一種鏜孔方法。在箱體的設(shè)計圖樣上，因孔與孔間有齒輪嚙合關(guān)系，對孔距尺寸有嚴(yán)格的公差要求，所以采用坐標(biāo)法鏜孔之前，必須把各孔距尺寸及公差借助三角幾何關(guān)系及工藝尺寸鏈規(guī)律換算成以主軸孔中心為原點的相互垂直的坐標(biāo)尺寸及公差。目前許多工廠編制了主軸箱傳動軸坐標(biāo)計算程序，用微機(jī)很快即可完成該項工作。

圖5-28(a)為二軸孔的坐標(biāo)尺寸及公差計算的示意。兩孔中心距 ，YOB

=54mm。加工時，先鏜孔O，

調(diào)整機(jī)床在X方向移動XOB、在Y方向移動YOB，再加工孔B。

由此可見,中心距LOB是由XOB和YOB間接保證的。

圖5-28兩軸孔的坐標(biāo)尺寸及公差計算

下面著重分析XOB和YOB的公差分配計算。注意，在計算過程中應(yīng)把中心距公差化為對稱偏差，即 。

在確定兩坐標(biāo)尺寸公差時，要利用平面尺寸鏈的解算方法?，F(xiàn)介紹一種簡便的計算方法。如圖5-28(b)所示:對上式取全微分并以增量代替各個微分時，

可得到下列關(guān)系:2LOBΔLOB=2XOBΔXOB+2YOBΔYOB

采用等公差法并以公差值代替增量，即令ΔXOB=ΔYOB=ε，

則

上式是如圖5-28(b)所示尺寸鏈公差計算的一般式。

將本例數(shù)據(jù)代入，可得ε=0.039mm，XOB=(154.764±0.039)mm，YOB=(54±0.039)mm由以上計算可知，在加工孔O以后，只要調(diào)整機(jī)床在X方向移動XOB=(154.764±0.039)mm，在Y方向移動YOB=(54±0.039)mm，再加工孔B，就可以間接保證兩孔中心距 。在箱體類零件上還有三根軸之間保持一定的相互位置要求的情況。如圖5-29所示，其中 。加工時，鏜完孔O以后，調(diào)整機(jī)床在X方向移動XOA，在y方向移動YOA，

再加工孔A；

然后用同樣的方法調(diào)整機(jī)床，再加工孔B。

由此可見,孔A和孔B的中心距是由兩次加工間接保證的。

圖5-29三軸孔的孔心距與坐標(biāo)尺寸

在加工過程中應(yīng)先確定兩組坐標(biāo)，即(XOA，YOA)和(XOB，YOB)及其公差。由圖5-29通過數(shù)學(xué)計算可得XOA=50.918mm，YOA=119.298mmXOB=157.76mm，

YOB=54mm在確定坐標(biāo)公差時，為計算方便，可分解為幾個簡單的尺寸鏈來研究，如圖5-30所示。首先由圖5-30(a)求出為滿足中心距LAB公差而確定的XAB和YAB的公差。

由公式得

但XAB和YAB是間接得到保證的，由圖5-30(

b)和圖5-30(c)所示，

兩尺寸鏈采用等公差法，即可求出孔A和孔B的坐標(biāo)尺寸及公差:XOA=(50.918±0.018)mm,YOA=(129.298±0.018)mmXOB=(54±0.018)mm,

YOB=(157.76±0.018)mm圖5-30三軸坐標(biāo)尺寸鏈的分解

坐標(biāo)法鏜孔的孔距精度取決于坐標(biāo)的移動精度，實際上就是坐標(biāo)測量裝置的精度。對測量裝置的主要形式介紹如下：（1）普通刻線尺與游標(biāo)尺加放大鏡測量裝置。其位置精度為±0.1～±0.3mm。（2）百分表與塊規(guī)測量裝置。一般與普通刻線尺測量配合使用，對于普通鏜床，用百分表和塊規(guī)來調(diào)整主軸垂直和水平位置，百分表裝在鏜床頭架和橫向工作臺上，位置精度可達(dá)±0.02～±0.04mm。這種裝置調(diào)整費時，效率低。

（3）經(jīng)濟(jì)刻度尺與光學(xué)讀數(shù)頭測量裝置。這是用得最多的一種測量裝置，該裝置操作方便，精度較高，經(jīng)濟(jì)刻度尺任意兩劃線間誤差不超過5μm，光學(xué)讀數(shù)頭的讀數(shù)精度為0.01mm。

(4)光柵數(shù)字顯示裝置和感應(yīng)同步器測量裝置。其讀數(shù)精度高，為0.0025～0.01mm。采用坐標(biāo)法加工孔系的機(jī)床可分兩類：一類是具有較高坐標(biāo)位移精度、定位精度及測量裝置的坐標(biāo)控制機(jī)床，如坐標(biāo)鏜床、數(shù)控鏜銑床、加工中心等，這類機(jī)床可以很方便地采用坐標(biāo)法加工精度較高的孔系；另一類是沒有精密坐標(biāo)位移裝置及測量裝置的普通機(jī)床，如普通鏜床、落地鏜床、銑床等，這類機(jī)床如采用坐標(biāo)法加工孔系，可利用塊規(guī)、百分表等測量工具找正坐標(biāo)尺寸來保證位置精度。

在普通臥式鏜床上，利用塊規(guī)、量棒及百分表控制工作臺的橫向位移和主軸箱垂直位移的坐標(biāo)尺寸，進(jìn)行找正加工，如圖5-31所示。這種方法不需要專用的工藝裝備，其定位精度一般可達(dá)±0.04mm，但操作難度大，

生產(chǎn)率低，僅適用于單件小批生產(chǎn)。

圖5-31在普通鏜床上用坐標(biāo)法加工孔系1—百分表

2—塊規(guī)

這種方法主要是提高了機(jī)床運動部件位移的測量精度。應(yīng)用較多的是在機(jī)床上加裝一套由金屬線紋尺和光學(xué)讀數(shù)頭組成的精密長度測量裝置。該測量裝置的測量精度不受機(jī)床傳動系統(tǒng)精度的影響，可將普通鏜床的位移精度提高到±0.02mm。采用坐標(biāo)法加工孔系時，要特別注意選擇原始孔和鏜孔順序，否則，坐標(biāo)尺寸的累積誤差會影響孔距精度。把有孔距精度要求的兩孔的加工順序緊緊地連在一起，以減少坐標(biāo)尺寸的累積誤差對孔距精度的影響；原始孔應(yīng)位于箱壁的一側(cè)，這樣，依次加工各孔時，工作臺朝一個方向移動，以避免因工作臺往返移動由間隙而造成的誤差；原始孔應(yīng)盡量選擇本身尺寸精度高、表面粗糙度小的孔，這樣便于在加工過程中校驗其坐標(biāo)尺寸。

5.5.2同軸孔系加工在成批以上生產(chǎn)中，箱體的同軸孔系的同軸度幾乎都由鏜模保證。在單件小批生產(chǎn)中，其同軸度用下面幾種方法來保證：

（1）用已加工孔作支承導(dǎo)向。如圖5-32所示，當(dāng)箱體前壁上的孔加工好后，在孔內(nèi)裝一導(dǎo)向套，通過導(dǎo)向套支承鏜桿加工后壁的孔。此法對于加工箱壁距離較近的同軸孔比較適合，但需配制一些專用的導(dǎo)向套。

（2）利用鏜床后立柱上的導(dǎo)向支承鏜孔。這種方法其鏜桿系兩端支承，剛性好。但此法調(diào)整麻煩，鏜桿要長，很笨重，故只適用于大型箱體的加工。（3）采用調(diào)頭鏜。當(dāng)箱體箱壁相距較遠(yuǎn)時，可采用調(diào)頭鏜。工件在一次裝夾下，鏜好一端的孔后，將鏜床工作臺回轉(zhuǎn)180°，鏜另一端的孔。由于普通鏜床工作臺回轉(zhuǎn)精度較低，故此法加工精度不高。

圖5-32利用已加工孔作支承導(dǎo)向

當(dāng)箱體上有一較長并與所鏜孔軸線有平行度要求的平面時，鏜孔前應(yīng)先用裝在鏜桿上的百分表對此平面進(jìn)行校正，如圖5-33所示，使其和鏜桿軸線平行，校正后加工孔。B孔加工后，再回轉(zhuǎn)工作臺，并用鏜桿上裝的百分表沿此平面重新校正，這樣就可保證工作臺準(zhǔn)確地回轉(zhuǎn)180°，然后再加工A孔，就可以保證A、B孔同軸。若箱體上無長的加工好的工藝基面，也可用平行長鐵置于工作臺上，使其表面與要加工的孔軸線平行后再固定。其調(diào)整方法同上，也可達(dá)到兩孔同軸的目的。

圖5-33調(diào)頭鏜對工件的校正(a)第一工位；

(b)

第二工位

5.5.3垂直孔系加工

箱體上垂直孔系的加工主要是控制有關(guān)孔的垂直誤差。在多面加工的組合機(jī)床上加工垂直孔系，其垂直度主要由機(jī)床和模板保證；在普通鏜床上，其垂直度主要靠機(jī)床的擋塊保證，但定位精度較低。為了提高定位精度，可用心軸與百分表找正。如圖5-34所示，在加工好的孔中插入心軸，

然后將工作臺旋轉(zhuǎn)90°，移動工作臺，用百分表找正。

圖5-34找正法加工垂直孔系(a)第一工位;(b)第二工位

5.5.4箱體孔系加工精度分析

1.鏜桿受力變形的影響鏜桿受力變形是影響鏜孔加工質(zhì)量的主要原因之一，尤其當(dāng)鏜桿與主軸剛性連接采用懸臂鏜孔時，鏜桿的受力變形最為嚴(yán)重，現(xiàn)以此為例進(jìn)行分析。懸臂鏜桿在鏜孔過程中，受到切削力矩M、切削力Fr及鏜桿自重G的作用，如圖5-35和圖5-36所示。切削力矩M使鏜桿產(chǎn)生彈性扭曲，主要影響工件的表面粗糙度和刀具的壽命；切削力Fr和自重G使鏜桿產(chǎn)生彈性彎曲(撓曲變形)，對孔系加工精度的影響嚴(yán)重，面主要分析Fr和G的影響。圖5-35切削力對鏜桿撓曲變形的影響

圖5-36自重對鏜桿撓曲變形的影響

（1）由切削力Fr所產(chǎn)生的撓曲變形。作用在鏜桿上的切削力Fr

，隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn)不斷地改變方向，由此而引起的鏜桿的撓曲變形也不斷地改變方向（如圖5-35所示），使鏜桿的中心偏離了原來的理想中心。由圖可見，當(dāng)切削力大小不變時刀尖的運動軌跡仍然呈正圓，只不過所鏜出孔的直徑比刀具調(diào)整尺寸減少了2fF。fF的大小與切削力Fr及鏜桿的伸出長度有關(guān)，F(xiàn)r越大或鏜桿伸出越長，則fF就越大。但應(yīng)該指出，在實際生產(chǎn)中由于加工余量的變化和材質(zhì)的不均，切削力Fr是變化的，因此刀尖運動軌跡不可能是正圓。同理，在被加工孔的軸線方向上，由于加工余量和材質(zhì)的不均，當(dāng)采用鏜桿進(jìn)給時，鏜桿的撓曲變形也是變化的。（2）鏜桿自重G所產(chǎn)生的撓曲變形。鏜桿自重G在鏜孔過程中，其大小和方向不變，因此，由它所產(chǎn)生的鏜桿撓曲變形fG的方向也不變。高速鏜削時，由于陀螺效應(yīng)，自重所產(chǎn)生的撓曲變形很小；低速精鏜時，自重對鏜桿的作用相當(dāng)于均布載荷作用在懸臂梁上，使鏜桿實際回轉(zhuǎn)中心始終低于理想回轉(zhuǎn)中心一個fG值。G越大或鏜桿懸伸越長，則fG越大，如圖5-36所示。

（3）鏜桿在自重G和切削力Fr共同作用下的撓曲變形。事實上，鏜桿在每一瞬間所產(chǎn)生的撓曲變形，是切削力Fr和自重G所產(chǎn)生的撓曲變形的合成?？梢?，在Fr和G的綜合作用下，鏜桿的實際回轉(zhuǎn)中心偏離了理想回轉(zhuǎn)中心。由于材質(zhì)不均、加工余量的變化、切削用量的不一，以及鏜桿伸出長度的變化，使鏜桿的實際回轉(zhuǎn)中心在切削過程中作無規(guī)律的變化，從而引起了孔系加工的各種誤差：對同一孔的加工，引起圓柱度誤差；對同軸孔系引起同軸度誤差；對平行孔系引起孔距誤差和平行度誤差。粗加工時，切削力大，這種影響比較顯著；精加工時，切削力小，這種影響比較小。從以上分析可知，鏜桿在自重和切削力作用下的撓曲變形，對孔的幾何形狀精度和相互位置精度都有顯著的影響。因此，在鏜孔時必須十分注意提高鏜桿的剛度，一般可采取下列措施：第一，盡可能加粗鏜桿直徑和減少懸伸長度；第二，采用導(dǎo)向裝置，使鏜桿的撓曲變形得以約束。此外，也可通過減小鏜桿自重和減小切削力對撓曲變形的影響來提高孔系加工精度：鏜桿直徑較大時(80mm以上)，應(yīng)加工成空心，以減輕重量；合理選擇定位基準(zhǔn)，使加工余量均勻；精加工時采用較小的切削用量，并使加工各孔所用的切削用量基本一致，以減小切削力影響。

2.鏜桿與導(dǎo)向套的精度及配合間隙的影響采用導(dǎo)向裝置或鏜模鏜孔時，鏜桿由導(dǎo)套支承，鏜桿的剛度較懸臂鏜時大大提高。此時，與導(dǎo)套的幾何形狀精度及其相互的配合間隙，將成為影響孔系加工精度的主要因素之一，現(xiàn)分析如下。由于鏜桿與導(dǎo)套之間存在著一定的配合間隙，在鏜孔過程中，當(dāng)切削力Fr大于自重G時，刀具不管處在任何切削位置，切削力都可以推動鏜桿緊靠在與切削位置相反的導(dǎo)套內(nèi)表面，這樣，隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn)，鏜桿表面以一固定部位沿導(dǎo)套的整個內(nèi)圓表面滑動。因此，導(dǎo)套的圓度誤差將引起被加工孔的圓度誤差，

而鏜桿的圓度誤差對被加工孔的圓度沒有影響。

精鏜時，切削力很小，通常Fr<G，切削力Fr不能抬起鏜桿。隨著鏜桿的旋轉(zhuǎn)，鏜桿軸頸以不同部位沿導(dǎo)套內(nèi)孔的下方擺動，如圖5-37所示。顯然，刀尖運動軌跡為一個圓心低于導(dǎo)套中心的非正圓，直接造成了被加工孔的圓度誤差，此時，鏜桿與導(dǎo)套的圓度誤差也將反映到被加工孔上而引起圓度誤差。當(dāng)加工余量與材質(zhì)不均或切削用量選取不一樣時，使切削力發(fā)生變化，引起鏜桿在導(dǎo)套內(nèi)孔下方的擺幅也不斷變化。這種變化對同一孔的加工，可能引起圓柱度誤差；對不同孔的加工，可能引起相互位置的誤差和孔距誤差。所引起的這些誤差的大小與導(dǎo)套和鏜桿的配合間隙有關(guān)：配合間隙越大，在切削力作用下，鏜桿的擺動范圍越大，所引起的誤差也就越大。圖5-37鏜桿在導(dǎo)套下方的擺動

綜上所述，在有導(dǎo)向裝置的鏜孔中，為了保證孔系加工質(zhì)量，除了要保證鏜桿與導(dǎo)套本身必須具有較高的幾何形狀精度外，尤其要注意合理地選擇導(dǎo)向方式和保持鏜桿與導(dǎo)套合理的配合間隙，在采用前、后雙導(dǎo)向支承時，應(yīng)使前、后導(dǎo)向的配合間隙一致。此外，由于這種影響還與切削力的大小和變化有關(guān)，因此在工藝上應(yīng)注意合理選擇定位基準(zhǔn)和切削用量，精加工時，應(yīng)適當(dāng)增加走刀次數(shù)，以保持切削力的穩(wěn)定和盡量減少切削力的影響。

3.機(jī)床進(jìn)給運動方式的影響

鏜孔時常有兩種進(jìn)給方式：由鏜桿直接進(jìn)給和由工作臺在機(jī)床導(dǎo)軌上進(jìn)給。進(jìn)給方式對孔系加工精度的影響與鏜孔方式有關(guān)，當(dāng)鏜桿與機(jī)床主軸浮動連接采用鏜模鏜孔時，進(jìn)給方式對孔系加工精度無明顯的影響；當(dāng)采用鏜桿與主軸剛性連接懸臂鏜孔時，進(jìn)給方式對孔系加工精度有較大的影響。

懸臂鏜孔時，若以鏜桿直接進(jìn)給，如圖5-38(a)所示，在鏜孔過程中隨著鏜桿的不斷伸長，刀尖處的撓曲變形量越來越大，使被加工孔越來越小，造成圓柱度誤差；同理，若用鏜桿直接進(jìn)給加工同軸線上的各孔，則造成同軸度誤差。反之，若鏜桿伸出長度不變，而以工作臺進(jìn)給，如圖5-38(b)所示，在鏜孔過程中，由于刀尖處的撓度值不變(假定切削力不變)，因此，鏜桿的撓曲變形對被加工孔的幾何形狀精度和孔系的相互位置精度均無影響。

但是，當(dāng)用工作臺進(jìn)給時，機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差會使被加工孔產(chǎn)生圓柱度誤差，使同軸線上的孔產(chǎn)生同軸度誤差。機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線的平行度誤差，使被加工孔產(chǎn)生圓度誤差，如圖5-39所示，在垂直于鏜桿旋轉(zhuǎn)軸線的截面A—A內(nèi)，被加工孔是正圓；而在垂直于進(jìn)給方向的截面B—B內(nèi)，被加工孔為橢圓。不過所產(chǎn)生圓度誤差在一般情況下是極其微小的，可以忽略不計。例如當(dāng)機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線在100mm長上傾斜1mm，對直徑為100mm的被加工孔，所產(chǎn)生的圓度誤差僅為0.005mm。此外，工作臺與床身導(dǎo)軌的配合間隙對孔系加工精度也有一定影響，因為當(dāng)工作臺作正、反向進(jìn)給時，通常是以不同部位與導(dǎo)軌接觸的，這樣，工作臺就會隨著進(jìn)給方向的改變而發(fā)生偏擺，間隙越大，工作臺越重，其偏擺量越大。因此，當(dāng)鏜同軸孔系時，會產(chǎn)生同軸度誤差；鏜相鄰孔系時，則會產(chǎn)生孔距誤差和平行度誤差。

圖5-38機(jī)床進(jìn)給方式的影響(a)鏜桿進(jìn)給；

(b)

工作臺進(jìn)給

圖5-39進(jìn)給方向與主軸軸線不平行

比較以上兩種進(jìn)給方式，在懸臂鏜孔中，鏜桿直接進(jìn)給，鏜桿的撓曲變形較難控制；而機(jī)床的工作臺進(jìn)給，采用合理的操作方式時，比鏜桿進(jìn)給較易保證孔系的加工質(zhì)量。因此，在一般的懸臂鏜孔中，特別是當(dāng)孔深大于200mm時，大都采用工作臺進(jìn)給；但當(dāng)加工大型箱體時，鏜桿的剛度好，用工作臺進(jìn)給十分沉重，易產(chǎn)生爬行，反而不如鏜桿直接進(jìn)給快，此時宜用鏜桿進(jìn)給；另外，當(dāng)孔深小于200mm時，鏜桿懸伸短，也可直接采用鏜桿進(jìn)給。5.5.5鏜床夾具（鏜模）

1.鏜模的組成圖5-40所示是加工車床尾架孔用的鏜模。鏜模的兩個支承分別設(shè)置在刀具的前方和后方，鏜刀桿9和主軸浮動連接。工件以底面槽及側(cè)面在定位板3、4及可調(diào)支承釘7上定位，采用聯(lián)動夾緊機(jī)構(gòu)，擰緊夾緊螺釘6，壓板5、8同時將工件夾緊。鏜模支架1上用回轉(zhuǎn)鏜套2來支承和引導(dǎo)鏜桿。鏜模以底面A安裝在機(jī)床工作臺上，其位置用B面找正。可見，一般鏜模是由定位元件、夾緊裝置、引導(dǎo)元件（鏜套）和夾具體（鏜模支架和鏜模底座）四部分組成的。

圖5-40鏜車床尾架孔鏜模1—支架2—鏜套3、4—定位板5、8—壓板6—夾緊螺釘7—可調(diào)支承釘

9—鏜刀桿

10—浮動接頭

2.鏜套鏜套的結(jié)構(gòu)和精度直接影響到加工孔的尺寸精度、幾何形狀和表面粗糙度。設(shè)計鏜套時，可按加工要求和情況選用標(biāo)準(zhǔn)鏜套，特殊情況則可自行設(shè)計。（1）鏜套的分類及結(jié)構(gòu)。一般鏜孔用的鏜套，主要有固定式和回轉(zhuǎn)式兩類，都已標(biāo)準(zhǔn)化了。①固定式鏜套：固定式鏜套的結(jié)構(gòu)，和前面介紹的一般鉆套的結(jié)構(gòu)基本相似。它是固定在鏜模支架上面的，不能隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動，因此鏜桿與鏜套之間有相對運動，

存在摩擦。

固定式鏜套具有下列優(yōu)點：外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡單，容易保證鏜套中心位置的準(zhǔn)確。但是固定式鏜套只適用于低速加工，否則鏜桿與鏜套間容易因相對運動發(fā)熱過高而咬死，或者造成鏜桿迅速磨損。圖5-41所示是標(biāo)準(zhǔn)式固定鏜套。圖中A型無潤滑裝置，需在鏜桿上滴潤滑油；B型則自帶潤滑油杯，只需定時在油杯中注油，就可保持潤滑，因而使用方便，潤滑性能好。固定式鏜套結(jié)構(gòu)已標(biāo)準(zhǔn)化，

設(shè)計時可參閱國標(biāo)GB2266—1991。

圖5-41固定鏜套

②回轉(zhuǎn)式鏜套：回轉(zhuǎn)式鏜套在鏜孔過程中是隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動的，所以鏜桿與鏜套之間無相對轉(zhuǎn)動，只有相對移動。這樣，在高速鏜孔時，便能避免鏜桿與鏜套發(fā)熱咬死，而且也改善了鏜桿磨損情況。特別是在立式鏜模中，若采用上、下鏜套雙面導(dǎo)向，為了避免因切屑落入下鏜套內(nèi)而使鏜桿卡住，則下鏜套應(yīng)該采用回轉(zhuǎn)式鏜套。由于回轉(zhuǎn)式鏜套要隨鏜桿一起轉(zhuǎn)動，所以鏜套必須另用軸承支承。按所用軸承型式的不同，回轉(zhuǎn)式鏜套可分為滑動鏜套和滾動鏜套。

滑動鏜套：回轉(zhuǎn)式鏜套是由滑動軸承來支承的，稱為滑動鏜套，其結(jié)構(gòu)見圖5-42（a）。鏜套2支承在滑動軸承套1上，其支承的結(jié)構(gòu)和一般滑動軸承相似。支承上有油杯（圖中未畫出），經(jīng)油孔而將潤滑油送到回轉(zhuǎn)部分的支承面間。鏜套中開有鍵槽，鏜桿上的鍵通過鍵槽帶動鏜套回轉(zhuǎn)。它有時也可讓鏜桿上的固定刀頭通過（若尺寸允許，否則要另行開專用引刀槽）。

滑動鏜套的特點是：與下面即將介紹的滾動鏜套相比，它的徑向尺寸較小，因而適用于孔心距較小而孔徑卻很大的孔系加工；減振性較好，有利于降低被鏜孔的表面粗糙度；承載能力比滾動鏜套大；若潤滑不夠充分，或鏜桿的徑向切削負(fù)荷不均衡，則易使鏜套和軸承咬死；工作速度不能過高。滾動鏜套：隨著高速鏜孔工藝的發(fā)展，鏜桿的轉(zhuǎn)速愈來愈高。因此，滑動鏜套已不能滿足需要，于是便出現(xiàn)了用滾動軸承作為支承的滾動鏜套，其典型結(jié)構(gòu)如圖5-42（b）所示。鏜套1由兩個向心推力球軸承2所支承，向心推力球軸承安裝在鏜模支架4的軸承孔中，鏜模支承孔的兩端分別用軸承蓋3封住。根據(jù)需要，鏜套內(nèi)孔上也可相應(yīng)地開出鍵槽或引刀槽。

圖5-42回轉(zhuǎn)式鏜套（a）滑動鏜套；（b）滾動鏜套1—軸承套

2、

6—鏜套

3—支架

4—軸承端蓋

5—滾動軸承

滾動鏜套的特點：采用滾動軸承（標(biāo)準(zhǔn)件），使設(shè)計、制造、維修都簡化方便；采用滾動軸承結(jié)構(gòu)，潤滑要求比滑動鏜套低，可在潤滑不充分時，取代滑動鏜套；采用向心推力球軸承的結(jié)構(gòu)，可按需要調(diào)整徑向和軸向間隙，還可用使軸承預(yù)加載荷的方法來提高軸承剛度，因而可以在鏜桿徑向切削負(fù)荷不平衡的情況下使用；結(jié)構(gòu)尺寸較大，不適用于孔心距很小的鏜模；鏜桿轉(zhuǎn)速可以很高，但其回轉(zhuǎn)精度受滾動軸承本身精度的限制，一般比滑動鏜套要略低一些。

(2)鏜套的材料與主要技術(shù)條件。標(biāo)準(zhǔn)鏜套的材料與主要技術(shù)條件可參閱有關(guān)設(shè)計資料。當(dāng)需要設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)固定式鏜套時，可參考下列內(nèi)容：①鏜套的材料：鏜套的材料用滲碳鋼（20鋼、20Cr鋼），滲碳深度0.8～1.2mm，淬火硬度55～60HRC。一般情況下，鏜套的硬度應(yīng)比鏜桿低。用磷青銅做固定式鏜套，因為減摩性好而不易與鏜桿咬住，可用于高速鏜孔，但成本較高；對大直徑鏜套，或單件小批生產(chǎn)時用的鏜套，也可采用鑄鐵鏜套，目前也有用粉末冶金制造的耐磨鏜套。鏜套的襯套也用20鋼做成，

滲碳深度0.8～1.2mm，

淬火硬度58～64HRC。

②鏜套的主要技術(shù)條件：鏜套內(nèi)徑的公差帶為H6或H7；鏜套外徑的公差帶，對粗鏜用g6，對精鏜用g5；鏜套內(nèi)孔與外圓的同軸度，當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H7時為￠0.01mm，當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H6時為￠0.005mm（外徑小于85mm時）或￠0.01mm（外徑大于或等于85mm時）。鏜套內(nèi)孔表面的粗糙度Ra為0.2μm（內(nèi)孔公差帶為H6時）或Ra為0.4μm（內(nèi)孔公差帶為H7時），外圓表面粗糙度Ra為0.4μm；鏜套用襯套的內(nèi)徑公差帶，粗鏜選用H7，精鏜選用H6；襯套的外徑公差帶為n6；襯套的內(nèi)孔與外圓的同軸度，當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H7時為￠0.01mm，當(dāng)內(nèi)徑公差帶為H6時為￠0.005mm（外徑小于52mm時）或￠0.01mm（外徑大于或等于52mm時）。

(3)鏜套的布置形式。①單支承后引導(dǎo)。當(dāng)D<60mm時，常將鏜套布置在刀具加工部位的后方(即機(jī)床主軸和工件之間)。當(dāng)加工L<D的通孔或小型箱體的盲孔時，應(yīng)采用如圖5-43(b)所示的布置方式(d>D)，這種方式刀桿剛性很大，加工精度高，且用于立鏜時無切屑落入鏜套；當(dāng)加工L>(1～1.25)D的通孔和盲孔時，應(yīng)采用如圖5-43(c)所示的布置方式(d<D)，這種方式使刀具與鏜套的垂直距離h大大減少，提高了刀具的剛度。鏜套的長度(相當(dāng)于鉆套高度)H宜根據(jù)鏜桿導(dǎo)向部分的直徑d來選取，一般取H=(2～3)d。鏜套距工件孔的距離h要根據(jù)更換刀具及排屑要求等而定。如果在立式鏜床上則與鉆模相似，h值可參考鉆模的情況確定。在臥式鏜床、組合機(jī)床上使用時，常取h=60～100mm。②單支承前引導(dǎo)。當(dāng)鏜削直徑D>60mm且L／D<1的通孔或小型箱體上單向排列的同軸線通孔時，常將鏜套(及其支架)布置在刀具加工部位的前方，如圖5-43(a)所示。這種方式便于在加工中進(jìn)行觀察和測量，特別適合锪平面或攻螺紋的工序，其缺點是切屑易帶入鏜套中。為了便于排屑，一般取h=(0.5～1)D，但h不應(yīng)小于20mm。鏜套長度H的選取與單支承后引導(dǎo)相同。

圖5-43單支承引導(dǎo)單支承前引導(dǎo)；(b)單支承后引導(dǎo)(d>D)；(c)單支承后引導(dǎo)(d<D)1—鏜桿

2—鏜套

3—工件

③雙支承前、后引導(dǎo)。如圖5-44(a)所示，導(dǎo)向支架分別裝在工件兩側(cè)。當(dāng)鏜長度L>1.5D的通孔且加工孔徑較大，或排列在同一軸線上的幾個孔，并且其位置精度也要求較高時，宜采用雙支承前、后引導(dǎo)。這種方式的缺點是鏜桿較長，剛性差，更換刀具不方便。圖中的后引導(dǎo)采用的是內(nèi)滾式鏜套，前引導(dǎo)采用的是外滾式鏜套。這兩種滾動軸承所構(gòu)成的回轉(zhuǎn)式鏜套的長度，可按H=0.75d的關(guān)系和結(jié)構(gòu)情況選取。當(dāng)采用固定式鏜套時，可按H=(1.5～2)d來選取。④雙支承后引導(dǎo)。當(dāng)在某些情況下，因條件限制不能使用前、后雙引導(dǎo)時，可在刀具后方布置兩個鏜套，如圖5-44(b)所示。這種布置方式裝卸工件方便，更換鏜桿容易，便于觀察和測量，一般應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中。由于鏜桿在受切削力時呈懸臂狀，為了提高刀具的剛度，一般鏜桿外伸端應(yīng)滿足L1<5d。

圖5-44雙支承引導(dǎo)(a)雙支承前、

后引導(dǎo)；

(b)雙支承后引導(dǎo)

不論單面雙支承還是雙面單支承，布置的兩鏜套一定要同軸，且鏜桿與機(jī)床主軸之間應(yīng)采用浮動連接。鏜模與機(jī)床浮動連接的類型很多，圖5-45所示為常用的一種類型。浮動連接應(yīng)能自動調(diào)節(jié)以補(bǔ)償角度偏差和位移量，否則失去浮動的效果，影響加工精度。軸向切削力由鏜桿端部和鏜套內(nèi)部的支承釘來支承，圓周力由鏜桿連接銷和鏜套橫槽來傳遞。

圖5-45鏜桿浮動連接

3.鏜桿圖5-46所示為用于固定式鏜套的鏜桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)。當(dāng)鏜桿導(dǎo)向部分直徑d<50mm時，鏜桿常采用整體式。當(dāng)直徑d>50mm時，常采用圖5-46(d)所示的鑲條式結(jié)構(gòu)，鑲條應(yīng)采用摩擦因數(shù)小而耐磨的材料，如銅或鋼。鑲條磨損后，可在底部加墊片，重新修磨使用。圖5-46鏜桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)

圖5-47所示為用于外滾式回轉(zhuǎn)鏜套的鏜桿引進(jìn)結(jié)構(gòu)。其中圖(a)所示為鏜桿前端設(shè)置平鍵，鍵下裝有壓縮彈簧，鍵的前部有斜面，適用于開有鍵槽的鏜套。無論鏜桿以何位置進(jìn)入導(dǎo)套，平鍵均能自動進(jìn)入鍵槽，帶動鏜套回轉(zhuǎn)。圖(b)所示鏜桿上開有鍵槽，其頭部做成螺旋引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其螺旋角應(yīng)小于45°，以便鏜桿引進(jìn)后使鍵順利進(jìn)入槽內(nèi)。圖5-47鏜桿引進(jìn)結(jié)構(gòu)

確定鏜桿直徑時，應(yīng)考慮鏜桿的剛度和鏜孔時應(yīng)有的容屑空間。

一般可取

d=(0.6～0.8)D式中,d為鏜桿直徑，D為被鏜孔直徑。設(shè)計鏜桿時，鏜孔直徑D、鏜桿直徑d、鏜刀截面B×B之間的關(guān)系一般按

考慮，

或參照表5-1選取。

表5-1鏜桿直徑d、

鏜刀截面B×B與被鏜孔直徑D的關(guān)系

鏜桿的軸向尺寸，應(yīng)按鏜孔系統(tǒng)圖上的有關(guān)尺寸確定。鏜桿要求表面硬度高而心部有較好的韌性，因此材料采用20鋼、20Cr鋼，滲碳淬火硬度為61～63HRC，也可用氮化鋼38CrMoAlA；對于大直徑的鏜桿，還可采用45鋼、40Cr鋼或65Mn鋼。

鏜桿的主要技術(shù)條件一般規(guī)定如下：（1）鏜桿導(dǎo)向部分的圓度與錐度允差控制在直徑公差的1／2以內(nèi)。（2）鏜桿導(dǎo)向部分公差帶粗鏜為g6，精鏜為g5，表面粗糙度Ra值為0.8～0.4μm。（3）鏜桿在500mm長度內(nèi)的直線度允差為0.01～0.1mm