机加镗削作业指导书

世润重工有限公司工艺文件1机械加工镗削工艺1、主题内容和适用范围本工艺规定了机械加工镗工序钻工序工艺，工具准备、工艺规范、操作规程、质量检验和安全环保等方面要求2、引用标准3镗削刀具3.1镗刀、镗刀柄和镗刀盘3.1.1.镗刀镗孔所用的刀具称为镗刀，常用的有整体式镗刀和机械固定式镗刀。类硬质合金（代号YW）是在YT类硬质合金中加入少量的TaC或NbC类硬质合金图3-1整体式镗刀和机械固定式镗刀世润重工有限公司工艺文件2所谓双刃镗刀，是指两端都有切削刃的镗刀。如图3-2所示为浮动式镗刀，多用于孔的精加工，当精镗时，镗刀块通过作用在两端的切削刃上大小相等、方向相反的切削抗力，保持自身的平衡状态，实现自动定心。3.1.2镗刀柄镗刀柄是装在机床主轴孔中，用来夹持镗刀头的杆状工具。根据结构不同可分为简易式镗刀柄、微调式镗刀柄等形式。1）简易式镗刀柄简易式镗刀柄。安装镗刀的方形孔（或圆形孔）可做成直孔或斜孔，在斜孔中安装镗刀可镗通孔、台阶孔和不通孔，在直孔中安装镗刀只能镗通孔和台阶孔。孔径尺寸控制一般用敲刀法来调整。图9-10双刃镗刀图3-2双刃镗刀世润重工有限公司工艺文件32）微调式镗刀柄镗孔中使用的微调镗刀柄有多种，结构各不相同，下面介绍几种形式。（1）刀头垂直式微调镗刀柄。如图3-3（2）圆柱形刀头微调镗刀柄。如图3-4（3）刀头倾斜式微调镗刀柄。如图3-5（4）支点式微调镗刀柄。如图3-6刀头垂直式微调镗刀柄的镗刀头伸出调整方向与刀柄轴线垂直，如图3-3所示。镗刀柄上装有主体套，用长螺钉固定。刀头装在夹刀套孔中，并用小螺钉紧固。螺杆小端旋在夹刀套的螺钉孔内，大端旋在主体套螺钉孔中，螺杆大端和小端的螺距不相等。调整时，转动螺杆（内六角），使夹刀套和镗刀头前后移动，移动最大量等于大端螺距和小端螺距之差。在螺杆头上刻有刻线，以准确地掌握镗刀头移动尺寸。调整时，要松开固定刀头的小螺钉圆柱形刀头微调镗刀柄上的镗刀头呈圆柱形，转动微调螺钉，可带动镗刀头沿镗刀柄径向移动。拧动内六角螺钉传动两个滑块，能夹紧或松开镗刀头。镗刀柄的斜孔与刀柄轴线成一定角度，它是通过刻度和精密螺纹来进行微调的。装有可转位镗刀片的镗刀头上有精密螺纹，镗刀头的外圆柱与镗刀柄上的孔相配，并在其后端采用内六角紧固螺钉及垫圈拉紧。镗刀头的螺纹上旋有带刻度的调整螺母，调整螺母的背部是一个圆锥面，与世润重工有限公司工艺文件4镗刀柄孔口的内锥面紧贴。调整时，先松开内六角紧固螺钉，然后转动调整螺母，使镗刀头前伸或退缩，实现微调。在转动调整螺母时，为防止镗刀头在镗刀柄孔内转动，在镗刀头与镗刀孔之间装有只能沿孔壁上的直槽作轴向移动而不能转动的止动销。支点式微调镗刀柄是按照杠杆原理进行设计的。镗刀柄的方柄插在刀体的方孔中，用固定螺钉和支点压紧螺钉将其夹紧，支点压紧螺钉还起着支点的作用。使用时，拧转调节螺钉，镗刀柄围绕支点压紧螺钉转过相应角度，达到微调的目的。图3-3刀头垂直式微调镗刀柄世润重工有限公司工艺文件5图3-4圆柱形刀头微调镗刀柄世润重工有限公司工艺文件6图3-5刀头倾斜微调式镗刀柄世润重工有限公司工艺文件73.1.3.镗刀盘镗刀盘又称镗头或镗刀架。镗刀盘不仅结构简单，刚度良好，而且能够精确地控制镗孔的直径尺寸。锥柄与铣床主轴锥孔相配合，转动调节螺钉时，可精确地移动带刻线的燕尾块，从而微量改变镗刀位置，达到改变孔径尺寸的目的。燕尾块带有几个装刀孔，用内六角螺钉将镗刀柄固定在装刀孔内，就可以方便镗削各种规格的孔。3.2镗孔方法3.2.1.单一孔镗削如图3-7所示。1）划线根据图样，划出圆的中心线和圆的轮廓线，并在圆心上打样冲眼，作为校正和镗削的参考。图3-6支点式微调镗刀柄世润重工有限公司工艺文件82）选择镗刀柄和镗刀头截面尺寸镗削图3-7中的工件时，因孔的深度尺寸不大，工件形状较简单，所以可采用较短的镗刀柄。在铣床上镗孔时，为了保证镗刀柄和刀体有足够的刚度，镗刀柄直径一般约为孔径的0.8倍，镗刀柄上方孔边长约为镗刀体截面尺寸的0.2～0.4倍。3）选择切削用量图3-7用简易式镗刀柄镗孔世润重工有限公司工艺文件9当使用高速工具钢镗刀时，粗镗的切削用量如下：ap=0.5~2mm，f=0.2~1mm/r，Vc=15~40m/min；当使用高速工具钢镗刀时，精镗的切削用量如下：ap=0.1~0.5mm，f=0.05~0.5mm/r，Vc=15~40m/min。4）对刀在镗孔之前，应使铣床主轴轴线对准工件上的轴线。现将常用的几种对刀方法介绍如下：（1）按划线对刀。调整时，在镗刀顶端用油脂粘一颗大头针，并使镗刀柄轴线大致对准孔的中心，然后用手慢慢转动主轴，使针尖与孔轮廓线间的间隙尽量均匀相等。用这种方法对刀，准确度较低，对操作者的要求较高，一般用于对孔的位置精度要求不高的场合。（2）按靠镗刀柄法对刀。如图3-8（a）所示，当镗刀柄圆柱部分的圆柱度很好，并与铣床主轴同轴时，可使镗刀柄先与A基准面刚好接触，再横向移动s1的距离，然后使镗刀柄与B基准面刚好接触，并纵向移动s2的距离。为了控制镗刀柄与工件侧面之间的松紧程度，可在镗刀柄与工件之间放入一块量块，接触的紧密程度以用手能轻轻推动量块，而将手松开量块又不落下为宜。此时调整s1、s2时，应将量块厚度加进去。（3）用测量法对刀。如图3-8（b）所示，用深度千分尺测量时，A面到心轴柱面的距离和B面到心轴柱面的距离分别为图样尺寸S3、S4减去心轴半径。若测量值与计算值不符，则调整工作台位置直至相符为止。（4）用试镗和测量相结合法对刀。对刀时，首先将铣床主轴轴线与工件上孔的轴线大致对准，粗镗一刀，然后把孔的实际测量尺寸S7、孔壁到世润重工有限公司工艺文件10A基准面的实测尺寸S5、孔壁到B基准面的实测尺寸S6分别与计算值相比较，再根据误差值调整工作台，使孔的轴线对准镗刀柄的旋转轴线。3.2.2.平行孔系镗削铣床主要镗削平行孔系。所谓平行孔系，是指由若干个轴线相互平行的孔或同轴孔系所组成的一组孔。1）圆周等分孔系的镗削如图3-9所示，镗削在工件表面的圆周上均匀分布的孔系，可将工件装夹在分度头或回转工作台上进行。将工件装夹完毕后，按照工件上要加工的孔数计算分度头每次转过的角度进行分度（或操作回转工作台转过一定角度），锁紧后进行镗孔。图3-8镗孔时的对刀方法世润重工有限公司工艺文件112）坐标法用擦边找正法、试切找正法等镗削起始孔，然后以起始孔为基准原点，按坐标值逐次移距，镗削加工平行孔系的各孔的方法称为坐标法。坐标法可加工精度较高的平行孔系，在铣床上镗削平行孔系大都采用坐标法。3）镗模法在成批大量生产中，一般采用专用镗床夹具（镗模）加工，其同轴度由镗模保证。工件装夹在镗模上，镗刀柄支承在前后镗套的导向孔中，由镗套引导镗刀柄在工件的正确位置上镗孔。用镗模镗孔时，镗刀柄与机床主轴通过浮动夹头浮动连接，保证孔系的加工精度不受机床精度的影响。用镗模法加工平行孔系通常按以下步骤进行：图3-9镗削圆周等分孔系世润重工有限公司工艺文件12（1）安装镗夹具。根据工艺要求，将镗夹具正确安装在机床上，保证机床主轴与镗夹具各主要定位面的正确位置。（2）装夹工件。装夹工件时注意清洁各定位面，并应按工艺规定，顺序夹紧工件。（3）安装镗刀柄和镗刀。选用工艺规定的专用镗刀柄，镗刀柄与机床主轴浮动连接。调整镗刀可采用镗刀调整样板和镗刀调整器。3.2.3.铣削特种孔在铣床上，如果将刀具切削位置或工件的安装位置进行改变，或者借助于辅助工具，可以加工出椭圆孔、锥孔、方孔以及锥形方孔等一类的特种孔，下面以椭圆孔和方孔为例介绍特种孔的铣削。1）椭圆孔的加工方法铣床上加工椭圆孔一般在立式铣床上进行，如图3-9所示。世润重工有限公司工艺文件13将镗刀柄安装在铣刀刀头的锥孔内，并转动铣头使镗刀杆转过一个角度α，α用下列公式计算cosα=D2/D1（9-2）式中，α为铣头的转动角度，简称为转角（°）；D1为椭圆孔长轴长度（mm）；D2为椭圆孔短轴长度铣头转角α的误差直接影响着椭圆孔的几何尺寸精度，因此，转角力求准确，铣头转角可借助于正弦规辅助调整。加工中，工件可直接安装在工作台上或夹持在机用虎钳等夹具上，先在镗孔位置切削出相应直径的圆孔，然后再镗椭圆孔。镗椭圆孔时，镗刀刀尖的回转直径要等于长轴的长度，进给方向应和椭圆孔的中心线方向平行图3-9铣床上加工椭圆孔世润重工有限公司工艺文件142）方孔的加工方法使用如图3-10A所示专用工具，可以在铣床上镗出方孔。专用工具内齿轮固定在外壳上，行星齿轮套在曲轴的一端，刀架通过螺纹旋紧在行星齿轮的孔内。镗方孔时，外壳固定在铣床某部位上，不让其转动。当铣床主轴旋转，带着曲轴转动，行星齿轮也会在内齿轮中旋转，这时，刀柄就沿着正方形轨迹行进，从而镗出方孔。为了便于加工，镗方孔前应先镗出一个圆孔。镗方孔时，镗刀与齿轮的相对位置如图3-10（b）所示。行星齿轮与内齿轮分度圆直径之比为3︰4，如把两齿轮分度圆直径比值设置为2︰3，镗出的孔将是等边三角形。这种方法镗出的孔带有一定的圆角，一般圆角K=0.055L。3-3镗孔的质量分析3.3.1.孔径超差在铣床上镗出的孔孔径超差的原因如下：图3-10铣床上镗方孔世润重工有限公司工艺文件15（1）镗刀回转半径调整不当。（2）测量不准。（3）镗刀伸得过长，产生弹性偏让。（4）镗刀刀尖磨损。避免镗出的孔孔径超差的预防措施如下：（1）重新调整镗刀回转半径。（2）仔细测量。（3）增加镗刀柄刚度。（4）重新刃磨镗刀头，并选择合适的切削液来减少对镗刀刀尖的磨损。3.3.2.孔圆度误差大铣床上镗出的孔圆度误差大的原因如下：（1）工件在装夹时变形。（2）主轴回转精度差。（3）镗刀柄和镗刀产生弹性变形。（4）当在立式铣床上镗削时，未紧固工作台纵向、横向位置。（5）工件装夹不牢固，镗削时抖动。避免镗出的孔圆度误差大的预防措施如下：（1）薄壁工件装夹要适当，精镗时应重新压紧，并适当减小压紧力。世润重工有限公司工艺文件16（2）检查铣床，调整主轴精度。（3）增加镗刀柄、镗刀的刚度。（4）工作台不进给的方向应紧固。（5）重新设计夹紧力的作用点，并可适当增加夹紧力。3.3.3.孔轴线与基准面的垂直度误差较大铣床上镗出的孔轴线与基准面的垂直度误差较大的原因如下：（1）工件定位基准选择不当。（2）装夹工件时清洁工作没有做好。（3）采用主轴移动手轮进给时，主轴“0”位不准。避免镗出的孔轴线与基准面的垂直度误差较大的预防措施如下：（1）选择合适的定位基准。（2）装夹时做好基准面与工作台台面的清洁工作。（3）重新校正主轴“0”位。3.3.4.孔呈椭圆铣床上镗出的孔呈椭圆的原因为主轴轴线与进给方向垂直度超差，避免镗出的孔呈椭圆的预防措施为重新校正主轴“0”位。3.35.孔呈锥度铣床上镗出的孔呈锥度的原因如下：（1）切削过程中刀具磨损。世润重工有限公司工艺文件17（2）镗刀紧固螺钉松动，加工时抖动。避免镗出的孔呈锥度的预防措施如下：（1）修磨刀具。（2）安装刀头时要拧紧紧固螺钉。3.3.6.孔壁有划痕铣床上镗出的孔壁有划痕的原因如下：（1）退刀时，刀尖没有远离孔壁。（2）主轴未停稳，快速退刀。避免镗出的孔壁有划痕的预防措施如下：（1）退刀时将刀尖远离孔壁。（2）主轴停止转动后再退刀。3.3.7.孔壁有振纹铣床上镗出的孔壁有振纹的原因如下：（1）镗刀柄刚度差。（2）工作台进给时有爬行。（3）工件夹持不当。避免镗出的孔壁有振纹的预防措施如下：（1）选择合适镗刀柄，镗刀柄另一端尽可能增加支承或增加支承面积。（2）调整铣床点垫铁并润滑导轨。世润重工有限公司工艺文件18（3）改进夹持方法。3.3.8.孔表面粗糙度值大铣床上镗出的孔表面粗糙度值大的原因如下：（1）刀尖角或刀尖圆弧半径太小。（2）进给量过大。（3）刀具已磨损。（4）切削液使用不当。避免镗出的孔表面粗糙度值大的预防措施如下：（1）增大刀尖圆弧半径。（2）减小进给量。（3）修磨刀具。（4）合理选择及使用切削液。图9-9整体式镗刀和机械固定式镗刀