机械制造工艺教案第五章-节(已排).pptVIP

机械制造工艺基础 主讲教师：周世权 5.2　孔加工 Hole Cutting 钻孔常用的刀具是麻花钻。主切削刃，顶角，标准麻花钻的顶角为 118°。两条副切削刃，在钻头的顶部，两主后面的交线形成横刃，横刃的前角为负角，因此在钻削时，横刃在挤压、刮削工件，切削条件很差。刚度较差，如果顶角刃磨不对称，形成的径向力易使钻头引偏，造成孔的位置误差，因此麻花钻钻孔的精度较差，表面质量较低。 2．麻花钻的几何参数 麻花钻的几何参数如图2-18(b)所示，定义及特点如表5－6。 表5－6 　麻花钻的主要几何参数图2-19 3．钻削的特点 1．容易产生“引偏” 所谓“引偏”，是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆(图5-21(a))或孔的轴线歪斜(图5-21(b))等。麻花钻一般呈细长状，刚性铰差。必须制出两条较深的螺旋槽，使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚性。钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也很差。 钻头横刃处的前角 ，具有很大的负值，切削条件极差，实际上不是在切削，而是挤刮金属。有资料介绍，钻孔时一半以上的轴向力是由横刃产生的，稍有偏斜，将产生较大的附加力矩，使钻头弯曲。此外，钻头的两个主切削刃，也很难磨得完全对称，加上工件材料的不均匀性，钻孔时的径向力不可能完全抵消。 (1) 预钻锥形定心坑即先用小顶角大直径短麻花钻预先钻一个锥形坑，然后再用所需的钻头钻孔。由于预钻时钻头刚性好，锥形坑不易偏，以后再用所需的钻头钻孔时，这个坑就可以起定心作用。 (2) 用钻套为钻头导向这样可减少钻孔开始时的引偏，特别是在斜面或曲面上钻孔时，更为必要。 (3) 钻头的两个切削刃刃磨对称 尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致。使两主切削刃的径向切削力互相抵消，从而减少钻头的引偏。 为了改善排屑条件，可在钻头上修磨出分屑槽，将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。当钻深孔时，应采用合适的深孔钻进行加工。 钻孔的直径一般不大于 ， 钻削的尺寸公差等级为 ， 表面粗糙度值 为 。 生产效率也比较低。 钻削主要用于粗加工，例如螺钉孔、油孔等；一些内螺纹，在攻丝之前，需要先进行钻孔；精度和粗糙度要求较高的孔，也要以钻孔作为预加工工序。 5.2.2　扩孔和铰孔 (2)由于 小，切屑窄，易排出，不易擦伤已加工表面。同时容屑槽也可作得较小较浅，从而可以加粗钻心，大大提高扩孔钻的刚度，有利于加大切削用员和改善加工质量。 (3)由于容屑糟较窄，可在刀体上作出较多的刀齿(一般在整体带柄部扩孔钻上右3～4个齿)，所以可提高生产率。同时也加多了刀具的棱带，增加了扩孔时的导向作用，切削比较平稳。 由于上述原因，扩孔的加工质量比钻孔高，一般精度可达 IT10～IT9，表面粗糙度Ra为3.2～6.3μm。 考虑到扩孔比钻孔有较多的优越性，在钻直径较大的孔时(一般D≥30mm)，可先用小钻头(直径为孔径的0.5～0.7倍)预钻孔，然后再用原尺寸的大钻头扩孔。实践表明，这样虽分两次钻孔，生产效率也比用大钻头一次钻出时高。若用扩孔钻扩孔，则效率将更高，精度也比较高。 扩孔常作为孔的半精加工，当孔的精度和表面粗 糙度要求再高时，则要采用铰孔。 铰孔是用铰刀对孔进行精加工的方法，一般加工精度可达I T9～IT7，表面粗糙度Ra值为0.4～0.6 μm 。 铰孔加工质量较高的原因 (1) 铰刀具有修光部分其作用是校准孔径、修光孔壁，从而进一步提高了孔的加工质量。 (2)铰孔的余量小(粗铰为0.15～0.35mm，精铰为0.05～0.15mm)，切削力较小；铰孔时的切削速度一般较低(m=1.5～10m/min)，产生的切削热较少。因此，工件的受力变形和受热变形较小，加之低速切削，可避免积屑瘤的不利影响，使得铰孔质量比较高。 5.2.3　镗孔 (3) 镗刀杆的长径比大，悬伸距离长，切削稳定性差，易产生振动，故切削用量很小，故生产率低。 (4) 镗刀在内孔里面工作，难于观察，只能凭切屑的颜色、出现的振动等情况来判断切削过程是否正常。 1．工件旋转刀具作进给运动 在车床类机床上加工盘类零件属于这种方式 (1)加工质量较高 由于镗刀片在加工过程中的浮动，可抵偿刀具安装误差或镗杆偏摆所引起的不良影响，提高了孔的加工精度。较宽的修光刃，可修光孔壁，减小表面粗糙度。但是它与铰孔类似，不能校正原有孔的轴线歪斜或位置偏差。 (2)生产率较高 浮动镗刀片有两个主切削刃同时切削，并且操作简便，所以可提高生产率。 (3)刀具成本较单