4孔加工(教案)..doc

课题4：孔加工 4.1任务：完成图所示零件上2-￠孔及2-M8螺纹加工，毛坯为80mm×60mm×36mm长方块（其余面已经加工），材料为45钢，单件生产。 4.2 孔加工的工艺知识 1.孔加工的方法 孔加工在金属切削中占有很大的比重，应用广泛。在数控铣床上加工孔的方法很多，根据孔的尺寸精度、位置精度及表面粗糙度等要求，一般有点孔、钻孔、扩孔，锪孔、铰孔、镗孔及铣孔等方法。 2.孔加工的刀具 1）钻孔刀具及其选择 钻孔刀具较多，有普通麻花钻、可转位浅孔钻、喷吸钻及扁钻等。应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。 在数控镗铣床上钻孔，普通麻花钻应用最广泛，尤其是加工￠30mm以下的孔时，以麻花钻为主，如图6-2所示。 图6-2 普通麻花钻 在数控镗铣床上钻孔，因无钻模导向，受两种切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜。为保证孔的位置精度，在钻孔前最好先用中心钻钻一中心孔，或用一刚性较好的短钻头钻一窝。 中心钻主要用于孔的定位，由于切削部分的直径较小，所以中心钻钻孔时，应选取较高的转速。 对深径比大于5而小于100的深孔由于加工中散热差，排屑困难，钻杆刚性差，易使刀具损坏和引起孔的轴线偏斜，影响加工精度和生产率，故应选用深孔刀具加工。 2）扩孔刀具及其选择 扩孔多采用扩孔钻，也有用立铣刀或镗刀扩孔。扩孔钻可用来扩大孔径，提高孔加工精度。用扩孔钻扩孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度值可达Ra6.3～3.2um。扩孔钻与麻花钻相似，但齿数较多，一般为3～4个齿。扩孔钻加工余量小，主切削刃较短，无需延伸到中心，无横刃，加之齿数较多，可选择较大的切削用量。图6-3所示为整体式扩孔钻和套式扩孔钻。 3）铰孔刀具及其选择 铰孔加工精度一般可达IT9～IT8级，孔的表面粗糙度值可达Ra1.6～0.8um，可用于孔的精加工，也可用于磨孔或研孔前的预加工。铰孔只能提高孔的尺寸精度、形状精度和减小表面粗糙度值，而不能提高孔的位置精度。因此，对于精度要求高的孔，在铰削前应先进行减少和消除位置误差的预加工，才能保证铰孔质量。 图6-3所示为直柄机用铰刀和套式机用铰刀。 4）镗孔加工刀具及其选择 镗孔是数控镗铣床上的主要加工内容之一，它能精确的保证孔系的尺寸精度和形位精度，并纠正上道工序的误差。在数控镗铣床上进行镗孔加工通常是采用悬臂方式，因此要求镗刀有足够的刚性和较好的精度。 镗孔加工精度一般可达IT7～IT6，表面粗糙度值可达Ra6.3～0.8um。为适应不同的切削条件，镗刀有多种类型。按镗刀的切削刃数量可分为单刃镗刀(图6-5a))和双刃镗刀(图6-5b))。 在精镗孔中，目前较多地选用精镗微调镗刀，如图6-6所示。这种镗刀的径向尺寸可以在一定范围内进行微调，且调节方便，精度高。 3.孔加工的切削参数及加工余量 1）孔加工的切削参数 4.攻螺纹的加工工艺 1）底孔直径的确定 攻螺纹之前要先打底孔，底孔直径的确定方法如下： 对钢和塑性大的材料 D孔＝D-P 对铸铁和塑性小的材料 D孔＝D-（1.05～1.1）P 式中：D孔—螺纹底孔直径，mm； D─螺纹大径，mm； P─螺距，mm。 2）盲孔螺纹底孔深度 盲孔螺纹底孔深度的计算方法如下： 盲孔螺纹底孔深度=螺纹孔深度+0.7d 式中：d─钻头的直径，mm。 3）攻螺纹刀具 丝锥是数控机床加工内螺纹的一种常用刀具，其基本结构是一个轴向开槽的外螺纹。一般丝锥的容屑槽制成直的，也有的做成螺旋形，螺旋形容易排屑。加工右旋通孔螺纹时，选用左旋丝锥；加工右旋不通孔螺纹时，选用右旋丝锥，如图6-7所示。 5.孔加工路线安排 1）孔加工导入量与超越量 孔加工导入量（图6-8中ΔZ）是指在孔加工过程中，刀具自快进转为工进时，刀尖点位置与孔上表面间的距离。孔加工导入量可参照表6-7选取。 孔加工超越量（图6-8中的ΔZ＇），当钻通孔时，超越量通常取ZP＋（1～3）mm，ZP为钻尖高度（通常取0.3倍钻头直径）；铰通孔时，超越量通常取3～5mm；镗通孔时，超越量通常取1～3mm；攻螺纹时，超越量通常取5～8mm。 表6-7 孔加工导入量 已加工表面 毛坯表面 钻孔 2～3 5～8 扩孔 3～5 5～8 镗孔 3～5 5～8 铰孔 3～5 5～8 铣削 3～5 5～8 攻螺纹 5～10 5～10 2）相互位置精度高的孔系的加工路线 对于位置精度要求较高的孔系加工，特别要注意孔的加工顺序的安排，避免将坐标轴的反向间隙带入，影响位置精度。 【例6-1】镗削图6-9a）所示零件上的4个孔。 若按图6-9b）所示进给路线加工，由于孔4与孔1、孔2、孔3的定位方向相反，Y向反向间隙会使定位误差增加，从而影响孔4与其它孔的位置精度。按