机械制造工艺基础(第六版)第六章钻削与镗削

第六章钻削与镗削1第一节钻削2第二节镗削第六章钻削与镗削钻削——用钻头或扩孔钻在工件上加工孔的方法。包括用钻头在实体材料上加工孔的钻孔和用扩孔钻扩大已钻出（或制出）孔的孔径的扩孔。主运动：钻头或扩孔钻的回转运动。进给运动：钻头或扩孔钻沿自身轴线方向的运动。第一节钻削第六章钻削与镗削一、钻床1．常用的钻床台式钻床立式钻床摇臂钻床第六章钻削与镗削台式钻床1—机头升降手柄2—头架3—主轴4—进给手柄5—底座6—立柱7—锁紧手柄8—电动机台式钻床第六章钻削与镗削立式钻床1—底座2—工作台3—主轴4—主轴箱和进给箱5—电动机6—手动进给手柄7—立柱立式钻床第六章钻削与镗削摇臂钻床1—立柱座2—立柱3—摇臂4—主轴5—工作台6—底座第六章钻削与镗削2．钻床的主要工作内容钻孔扩孔铰孔攻螺纹锪孔刮平面第六章钻削与镗削二、钻床上常用的夹具和工具（1）钻夹头与钻钥匙第六章钻削与镗削（2）过渡锥套（3）平口虎钳第六章钻削与镗削（4）压板、T型螺栓、阶梯垫铁（5）V形垫铁第六章钻削与镗削三、钻床上常用的刀具1、麻花钻第六章钻削与镗削2、扩孔钻3、铰刀第六章钻削与镗削4、丝锥5、柱形锪钻第六章钻削与镗削6、锥形锪钻7、端面锪钻第六章钻削与镗削1．麻花钻（1）麻花钻的结构标准麻花钻a）直柄麻花钻b）锥柄麻花钻第六章钻削与镗削柄部：夹持部分，切削时用来传递转矩。工作部分：主要组成部分，包括切削部分与导向部分，起切削和导向作用。颈部：刀柄与刀体间的过渡部分，在麻花钻制造的磨削过程中起退刀槽作用。1－前面2－主切削刃3－后面4－横刃5－副切削刃6－副后面麻花钻的工作部分第六章钻削与镗削（2）麻花钻的主要角度顶角2κr前角γo后角αo侧后角αf横刃斜角ψpr—基面ps—切削平面pf—假定工作平面po—正交平面第六章钻削与镗削（3）麻花钻的刃磨要求1）根据加工材料的材质，刃磨出正确的顶角2κr，钻削一般中等硬度的钢和铸铁时，2κr=116°～118°。2）两条主切削刃必须关于轴线对称，即两主切削刃的长度应相等，它们与轴线的夹角也应相等，主切削刃应成直线。3）后角应刃磨适当，以获得正确的横刃斜角ψ，一般ψ=50°～55°。4）主切削刃、刀尖和横刃应锋利，不允许有钝口、崩刃。第六章钻削与镗削用刃磨正确的麻花钻钻孔麻花钻的刃磨第六章钻削与镗削用刃磨不正确的麻花钻钻孔a）顶角不对称b）主切削刃长度不等c）顶角和刃磨长度不对称第六章钻削与镗削2．扩孔工具麻花钻扩孔钻：高速钢扩孔钻、硬质合金扩孔钻。扩孔钻a）高速钢扩孔钻b）硬质合金扩孔钻第六章钻削与镗削3．铰刀（1）工作部分由引导锥、切削部分和校准部分组成。（2）颈部在铰刀制造和刃磨时起空刀作用。（3）柄部铰刀的夹持部分，铰削时用来传递转矩，有直柄和锥柄（莫氏标准圆锥）两种。第六章钻削与镗削a）手用铰刀b）机用铰刀c）齿部放大图第六章钻削与镗削四、钻孔钻孔——用麻花钻在实体材料上加工孔的方法。钻孔第六章钻削与镗削1．钻孔方法在单件、小批量生产中，常采用划线钻孔的方法。在生产批量较大或孔的位置和跳动公差要求较高时，需用夹具（钻模）保证孔的位置和提高生产率。1—钻套2—钻模板3—工件4—麻花钻第六章钻削与镗削2．钻孔时的切削用量背吃刀量αp进给量f切削速度vccπ1000dnvvc_——钻削速度，m/mind——麻花钻直径，mmn——麻花钻转速，r/minm/minp2daz2ff第六章钻削与镗削3．钻孔的工艺特点麻花钻不像单刃刀具那样容易弯曲。金属切除率较高。钻孔的表面粗糙度值较大。冷却条件差，切削温度高，影响了生产率。钻削为粗加工，其加工经济公差等级为IT13～IT11，表面粗糙度值Ra为50～12.5μm，一般用于要求不高的孔的加工或高精度孔的预加工。第六章钻削与镗削五、扩孔、锪孔与铰孔1．扩孔（1）导向性好，切削平稳。（2）可避免横刃对切削的不利影响。（3）扩孔时的背吃刀量较小，切屑少，扩孔钻的容屑槽也较小。（4）扩孔时可选用较大的切削用量，生产率高。（5）用扩孔钻扩孔，加工质量较好，加工经济精度可达IT11～IT10，表面粗糙度值Ra为6.3～Ra3.2μm。第六章钻削与镗削2．锪孔锪削——用锪钻或锪刀刮平孔的端面或切出沉孔的方法。锪孔——用锪削方法加工平底或锥形沉孔。常见锪钻锪孔第六章钻削与镗削3．铰孔铰孔——用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值的方法。铰孔第六章钻削与镗削镗孔——用镗削的方法扩大工件的孔。镗削——镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加工方法。第二节镗削第六章钻削与镗削1．常用的镗床一、镗床1－尾立柱2－工作台3－主立柱4－主轴箱5－床身卧式镗床第六章钻削与镗削坐标镗床1—工作台2—横梁3，6—立柱4—顶梁5—主轴箱7—主轴8—床身第六章钻削与镗削精镗床1—左主轴头2—工作台3—右主轴头第六章钻削与镗削2．镗床的主要工作内容（1）用主轴装夹镗杆镗小直径孔（2）用平旋盘上的镗刀镗大直径孔（3）用平旋盘上的径向刀架加工平面第六章钻削与镗削（4）钻孔（5）用工作台进给镗螺纹（6）用主轴进给镗螺纹第六章钻削与镗削二、在镗床上常用的装夹方法（1）工件在镗床工作台上装夹当被加工孔的中心线与基准平面平行时，可将工件用压板、螺栓固定在镗床工作台上。第六章钻削与镗削（2）工件在角铁上装夹当被加工孔的中心线与基准平面垂直时，则可在工作台上用角铁（弯板）装夹工件。1-压板2-工件3-被加工孔4-工作台5-角铁第六章钻削与镗削（3）工件用镗模装夹在成批生产中，对孔系的镗削常将工件装夹于镗床夹具（镗模）内，以保证孔系的位置和跳动公差，提高生产率。工件用镗模装夹1-主轴2-万向接头3-镗杆4-工件5-镗模万向接头放大示意图第六章钻削与镗削三、镗刀（1）单刃镗刀普通单刃镗刀微调式镗刀第六章钻削与镗削特点：（1）适应性广，灵活性大，可用于粗加工、半精加工或精加工。（2）预加工孔有轴线歪斜或有不大的位置偏差时，用单刃镗刀镗孔可以进行找正。（3）单刃镗刀刚度差，只有一个切削刃参与工作，生产率较低。第六章钻削与镗削（2）双刃镗刀双刃固定镗刀双刃浮动镗刀第六章钻削与镗削特点：（1）消除了径向力对镗杆的作用而造成加工孔的误差。（2）所镗孔的孔径尺寸及形状精度由镗刀保证。（3）两面刀刃上都具有修光刃，能增大进给量，减小孔的表面粗糙度值。（4）刀片及镗杆制造困难，成本较高。第六章钻削与镗削四、镗削方法1．镗孔方法（1）单孔镗削直径不大的单一孔：刀头用镗刀杆夹持，镗杆的锥柄插入主轴锥孔并随之回转。深度不大而直径较大的孔：可使用平旋盘，其上装夹刀架与镗刀，由平旋盘回转带动刀架和镗刀回转作主运动，工件由工作台带动作纵向进给运动。第六章钻削与镗削（2）孔系镗削孔系——由两个或两个以上在空间具有一定相对位置的孔组成。同轴孔系平行孔系垂直孔系第六章钻削与镗削1）同轴孔系的镗削镗削同轴孔系使用长镗杆，镗杆一端插入主轴锥孔，另一端穿越工件预加工孔，由尾立柱支承，主轴带动镗刀回转作主运动，工作台带动工件作纵向进给运动，即可镗出直径相同的（两）同轴孔。第六章钻削与镗削两平行孔轴线在同一水平面内：镗削完一个孔后，将工作台（工件）横向移动一个孔距，即可进行另一个孔的镗削。两平行孔轴线在同一垂直平面内：镗削完一个孔后，将主轴箱沿主立柱垂直移动一个孔距，即可对另一个孔进行镗削。两平行孔轴线既不在同一水平面内，又不在同一垂直平面内：镗削完一个孔后，横向移动工作台，再垂直移动主轴箱，确定另一个孔轴线的位置。2）平行孔系的镗削第六章钻削与镗削镗削轴线在同一垂直平面内的平行孔系第六章钻削与镗削3）垂直孔系的镗削两孔轴线在同一水平面内相交垂直：镗削完第一个孔后，将工作台连同工件一起回转90°，再按需要横向移动一定距离，即可镗削第二个孔。两孔轴线呈空间交错垂直：在上述调整方法的基础上，再将主轴箱沿主立柱向上（或向下）移动一定距离后，进行第二个孔的镗削。第六章钻削与镗削镗削垂直孔系第六章钻削与镗削2．镗床上的其他镗削方法（1）钻孔、扩孔与铰孔：孔径不大时，可在镗床主轴中安装钻头、扩孔钻、铰刀等刀具，由主轴带动其回转作主运动，主轴在轴向的移动实现进给运动。（2）镗削螺纹：将螺纹镗刀装夹于可调节的背吃刀量特制刀架（或刀夹）上，再将刀架安装在平旋盘上，由主轴箱带动回转，工作台带动工件沿床身按刀具每回转一周移动一个螺距（或导程）的规律做进给运动。（3）在镗床上铣削：在镗床主轴锥孔内安装立铣刀或端铣刀，可以进行箱体工件侧面上的平面和沟槽的铣削。第六章钻削与镗削3．镗削的工艺特点适合箱体、机架等结构复杂的大型工件上的孔加工。可以方便地加工直径很大的孔。能方便地实现对孔系的加工。工艺适应能力强，能加工形状多样、大小不一的各种工件的多种表面。镗孔的经济精度等级为IT9～IT7，表面粗糙度值为Ra3.2～Ra0.8μm。