《機械制造基礎(chǔ)》課件-03篇 第七單元 鉆削加工

03篇

金屬切削加工基礎(chǔ)第七單元鉆削加工教學目標:1.了解鉆孔特點及常用鉆床加工范圍。2.掌握鉆削工具的使用方法。3.能根據(jù)工件孔加工的要求選擇加工工具。4.能進行鉆孔切削用量的選擇。教學重點和難點:1.鉆孔特點2.常用的鉆床有的特點、結(jié)構(gòu)及加工范圍3.鉆頭結(jié)構(gòu)4.擴孔和锪孔的特點5.鉸刀結(jié)構(gòu)與鉸孔特點6.深孔鉆削的類型及特點7.中心鉆類型8.鉆孔用的夾具類型及特點9.鉆孔切削用量的選擇3.7.1鉆削概述鉆削加工是指用鉆頭或者擴孔鉆等刀具在工件上加工孔的方法。用鉆頭在實體材料上加工孔的方法稱為鉆孔，用擴孔鉆擴大已有孔的方法稱為擴孔。此外，還可以進行锪孔、锪埋頭孔和攻螺紋等工作，如圖3-86所示。鉆削時，鉆床主軸的旋轉(zhuǎn)運動為主運動，主軸的軸向移動為進給運動。鉆孔是一種粗加工方法，尺寸精度一般為IT13～IT11，表面粗糙度為Ra50～Ra12.5μm，鉆孔直徑一般小于80mm。對精度要求不高的孔，可作為終加工方法，如螺栓孔、潤滑油通道孔等。對于精度要求較高的孔，由鉆孔進行預加工后再進行擴孔、鉸孔或鏜孔。鉆孔特點如下：①鉆孔加工是一種半封閉式切削，排屑困難，加工表面的質(zhì)量不高。②鉆頭引偏、鉆頭刃磨質(zhì)量差會引起加工的孔徑擴大。③鉆削時，因不能及時排出高溫切屑、切削液難以注入到切削區(qū)，導致切削溫度較高，加快刀具的磨損，限制了切削用量及降低了生產(chǎn)率。④因鉆頭定心作用差、剛性差，在鉆孔時容易導致孔軸線歪斜，鉆頭易扭斷。3.7.2鉆床常用的鉆床有臺式鉆床、立式鉆床、搖臂鉆床三種。（1）臺式鉆床（如圖3-86所示）臺式鉆床簡稱臺鉆，其體積小巧，操作簡便。臺式鉆床鉆孔直徑一般在13毫米以下，一般不超過25毫米。臺式鉆床具有以下特點：（a）臺式鉆床主要應用于加工中小型零件的鉆孔、擴孔、鉸孔、攻螺紋、刮平面等。（b）精度高、剛度高、剛性好，操作方便，易于維護等特點。（c）工作臺可在圓立柱上下移動，并可繞立柱轉(zhuǎn)動到任意位置。松開鎖緊螺釘，工作臺在垂直平面還可左右傾斜45°。（2）立式鉆床立式鉆床簡稱立鉆，如圖3-87所示。用最大鉆孔直徑來表示規(guī)格，常用的立鉆有25mm、35mm、40mm和50mm等幾種。自動化程度較低，一般用于單件、小批量生產(chǎn)中加工小型工件。（3）搖臂鉆床搖臂鉆床是指鉆床的搖臂可繞立柱升降或者回轉(zhuǎn)，主軸箱在搖臂上又可做水平移動的鉆床。如圖3-88所示為搖臂鉆床的外形圖。3.7.3鉆頭鉆頭是鉆孔用的主要刀具，一般用高速鋼制造，其工作部分經(jīng)熱處理淬火。常用鉆頭類型有麻花鉆、擴孔鉆、锪鉆、鉸刀、深孔鉆等。3.7.3.1麻花鉆麻花鉆是鉆孔的常用刀具，一般由高速鋼制成。麻花鉆由柄部、頸部及工作部分組成。麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖3-89所示。3.7.3.2擴孔和锪孔1.擴孔擴孔用以擴大已加工出的孔，可以是鑄出、鍛出或鉆出的孔。圖3-90所示為擴孔鉆加工。擴孔鉆特點如下。（1）沒有橫刃，改善了切削條件。（2）刀體剛性及強度較好；（3）刀齒數(shù)多（一般3～4個），導向性好，切削平穩(wěn)。2.擴孔加工特點（1）生產(chǎn)率高。（2）質(zhì)量高。對技術(shù)要求不太高的孔，擴孔可作為終加工；對精度要求高的孔，常作為鉸孔前的預加工。在成批或大量生產(chǎn)時，為提高鉆削孔、鑄鍛孔或沖壓孔的精度和降低表面粗糙度值，也常使用擴孔鉆擴孔。2.锪孔锪孔是用锪鉆對工件上的已有孔進行孔口形面的加工，其目的是為保證孔端面與孔中心線的垂直度，以便使與孔連接的零件位置正確，連接可靠。常用的锪孔工具有柱形锪鉆、錐形锪鉆與端面锪鉆三種，如圖3-91所示?？捎糜诩庸A柱形沉頭座、圓錐形沉頭座、魚眼坑以及孔端的凸臺等。3.7.3.3鉸刀與鉸孔（如圖3-92）主要適用于孔的半精加工、精加工及磨孔或者研孔前的預加工。鉸削特點如下：（1）加工質(zhì)量高鉸孔精度可高達級IT7～IT6，表面粗糙度Ra＝1.6～0.4μm。（2）切削余量小鉸孔加工屬于精加工，一般在擴孔之后進行，加工余量較小。粗鉸時為0.50～0.15mm，精鉸時為0.25～0.05mm。（3）絞削不適合加工淬火鋼和硬度太高的材料。鉸刀是定尺寸刀具，適合加工中小直徑孔。（4）鉸孔時鉸刀不能倒轉(zhuǎn)，否則，切屑會卡在孔壁和切削刃之間，從而使孔壁劃傷或切削刃崩裂。鉸削時如采用切削液，孔壁表面粗糙度將更小。（5）不能提高位置精度鉸孔可以有效地提高孔的尺寸精度和表面質(zhì)量，但一般不能提高孔的位置精度。3.7.3.4深孔鉆削通常把孔深與孔徑之比大于5～10倍的孔稱為深孔，加工所用的鉆頭稱為深孔鉆。1.深孔鉆削的特點①切削熱不易傳散；②不能觀測到切削情況；③刀柄細長、剛度差、易振動；④孔易鉆偏斜。2.深孔鉆深孔鉆常用的有內(nèi)排屑深孔鉆、單刃外排屑深孔鉆、噴吸鉆及套料鉆等。（1）錯齒內(nèi)排屑深孔鉆錯齒內(nèi)排屑深孔鉆如圖如圖3-93所示。（2）單刃外排屑深孔鉆如圖3-94所示槍孔鉆。單刃外排屑深孔鉆導向性較好，能改善排屑條件。但生產(chǎn)率不高。（3）噴吸鉆（如圖3-95）噴吸排屑原理：將壓力切削液從刀體外壓入切削區(qū)并用噴吸法進行內(nèi)排屑。噴吸鉆的特點如下：（1）由于鉆桿內(nèi)還有一層內(nèi)管，排屑空間受到限制，較難用于小直徑。加工精度略低于BTA鉆頭。（2）可在車、鉆、鏜床上使用，操作方便，鉆孔效率高。（3）不需要BTA系統(tǒng)的高壓輸油器及密封裝置。不但提高了排屑效果，又改進了工作條件。3.7.3.5中心鉆中心孔用中心鉆來進行加工。中心鉆有帶護錐中心鉆、無護錐中心鉆和弧形中心鉆三種結(jié)構(gòu)形式，如圖3-96所示。3.7.3.6鉆孔用的夾具鉆孔用夾具主要包括鉆頭夾具和工件夾具兩種。1.鉆頭夾具常用的鉆頭夾具有鉆夾頭和鉆套（如圖3-97所示）。2.工件夾具加工工件時，應根據(jù)鉆孔直徑和工件形狀來合理使用工件夾具。對于薄壁工件常用手虎鉗夾持（如圖3-98（a）所示）；機床用平口虎鉗用于中小型平整工件的夾持（如圖3-98（b）所示）；對于軸或套筒類工件可用Ｖ形架夾持（如圖3-98（c）所示）并和壓板配合使用；對不適于用虎鉗夾緊的工件或要鉆大直徑孔的工件，可用壓板、螺栓直接固定在鉆床工作臺上（如圖3-98（d）所示）。3.7.3.7鉆孔操作1.切削用量的選擇鉆孔切削用量是指鉆頭的切削速度、進給量和背吃刀量三要素。2.操作方法（1）按劃線位置鉆孔工件上的孔徑圓和檢查圓均需打上樣沖眼。