钳工技能项目六 钻孔与铰孔

《钳工技能》电子教案主编吴继霞中等职业学校教学用书（机电类专业）项目六：钻孔与铰孔任务6.1认识钻床和钻头任务6.1认识钻床和钻头1、台钻如图所示。台钻是安装在钳工作业台上、主轴竖直布置的一种小型钻床，一般用来加工小型工件上直径≤12mm的孔。钻削时只能手动进给，结构简单，用于单件、小批量生产。一、钻床的种类2．立钻立式钻床简称立钻，其主轴箱和工作台安置在立柱上，且主轴垂直布置。如图所示为常用的Z525立钻的组成。一般用来钻中、小型工件上的孔，其最大钻孔直径有25mm、35mm、40mm、50mm等几种。立式钻床适用于加工单件、小批量生产中的中小型工件。任务6.1认识钻床和钻头3．摇臂钻床摇臂钻床的组成如图所示。适用于加工大型工件及多孔工件的钻孔、铰孔、锪平面和攻丝等。任务6.1认识钻床和钻头1．钻孔的运动分析钻孔时，要将工件牢固可靠地固定，钻头安装在钻床主轴上。钻头担负两方面的运动：钻头的旋转运动，称为主运动；同时钻头沿轴线方向移动，称为进给运动，如图所示。钻孔的精度为IT11-IT12，表面粗糙度Ra≥12.5μm，属于粗加工。任务6.1认识钻床和钻头二、钻头2．麻花钻的组成麻花钻是通过其相对固定轴线的旋转，钻削圆孔工件的工具。因其容屑槽成螺旋状形似麻花而得名。麻花钻是钻孔的常用工具，一般用高速钢或硬质合金钢制成。由柄部、颈部及工作部分组成，见图所示。任务6.1认识钻床和钻头（1）柄部钻头的夹持部分，传递扭矩和轴向力，使钻头的轴心线保持正确的位置。钻头的柄部有直柄和锥柄两种，直柄传递的扭矩较小，用于直径在13mm以下的钻头，如图（a）所示；当直径大于13mm时，一般都采用锥柄。如图（b）所示。(a)直柄(b)锥柄任务6.1认识钻床和钻头（2）颈部是工作部分和柄部之间的连接部分，一般钻头的规格、材料和标号都刻在颈部。（3）工作部分是钻头的主要部分，包括切削部分和导向部分。切削部分担负主要的切削工作，导向部分在钻削时起引导钻削方向和修光孔壁的作用。任务6.1认识钻床和钻头3．麻花钻的切削部分麻花钻的切削部分由两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃构成。（1）前刀面带有螺旋槽的表面，切屑沿此面流走。（2）主后刀面切削部分顶端的两曲面，它与工件的加工表面相对。（3）副后刀面为钻头两侧的刃带，与已加工表面相对。（4）主切削刃为前刀面与主后刀面的交线。（5）副切削刃为前刀面与副后刀面的交线，即棱刃。（6）横刃为两个主后刀面的交线。任务6.1认识钻床和钻头任务6.2麻花钻的刃磨任务6.2麻花钻的刃磨麻花钻的切削部分由两个前刀面、两个后刀面、两个副后刀面、两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃构成。一、麻花钻的切削部分麻花钻的切削角度，依赖于一些辅助平面而存在，首先找出表示角度的辅助平面的位置。二、麻花钻的切削角度1．麻花钻的辅助平面2．切削平面3．基面4．主剖面任务6.2麻花钻的刃磨1．前角γ0前角愈大，切削刃愈锋利，切削也愈省力。2．后角α0后角愈小，钻头后刀面与工件摩擦愈重。3．顶角2φ标准麻花钻的顶角为2φ=118°±2°4．横刃斜角ψ标准麻花钻的横刃斜角ψ=50°～55°。三、标准麻花钻钻头的切削角度任务6.2麻花钻的刃磨1．标准麻花钻的刃磨要求标准麻花钻的刃磨，应该达到以下要求：1）角度：顶角2φ=118°±2°；后角：α0=10°～14°；横刃斜角：ψ=55°左右。2）刀刃：两个主切削刃长度相等，且与钻心对称；后刀面要光滑。四、标准麻花钻的刃磨任务6.2麻花钻的刃磨2．刃磨方法（1）修磨横刃（2）修磨主切削刃（3）修磨棱边（4）修磨前面（5）修磨分屑槽任务6.2麻花钻的刃磨任务6.3钻孔一、钻削用量钻削用量包括切削速度、进给量和切削深度三要素。1．钻削时的切削速度（v）钻孔时钻头主切削刃外边缘处的线速度，可由下式计算：v=πDn/1000式中：D—钻头直径（mm）；n—钻头转速（r/min）v—切削速度（mm/min）任务6.3钻孔2．钻削时的进给量（f）主轴每转一转，钻头沿其轴线方向移动的距离，单位为mm/r。3．切削深度（ap）已加工表面与待加工表面之间的垂直距离，即一次走刀所能切下的金属层的厚度。对钻削而言，p=D/2。任务6.3钻孔钳工钻孔前，首先按孔的位置、尺寸要求，用划针划出孔位的十字中心线，并在中心用样冲打眼，要求位置准确，冲眼作为钻头定心用，应大而深，使钻头的横刃预先落入样冲眼的锥坑中，这样钻孔时钻头不易偏离孔的中心。并以冲眼为中心划出几个大小不等的检查圆，如图所示。二、钻孔操作1、钻孔前工件划线任务6.3钻孔钻头在装卸时，因其柄部形状不同装夹的方法也不同。（1）直柄钻头的装卸直柄钻头因其直径较小，切削时扭矩也较小，可以直接用钻夹头夹持，其夹持的长度不小15mm；转动钻钥匙，使三个卡爪同时伸出或缩进，将钻头夹紧或松开，见图所示。2．钻头的装卸方法任务6.3钻孔锥柄钻头可以直接装夹在钻床主轴孔内，或者通过钻头套将钻头和钻床主轴锥孔配合，这种方法配合牢靠，同轴度高，锥柄末端的扁尾用来增加传递的力量，以避免刀柄打滑，并便于卸下钻头。如图所示。（2）锥柄钻头的装卸钻孔时，为保证钻孔的质量和安全，根据工件形状及钻孔直径的大小，采用不同的装夹方法。（1）手虎钳夹持在薄板或小型工件上钻小孔，可将工件放在定位块上，用手虎钳夹持工件进行钻孔，见图(a)所示。3．工件的装夹(a)任务6.3钻孔中型工件多用平口钳夹紧，见图（b）；用平口钳夹持工件钻通孔时，工件底部应垫上垫铁，空出钻孔部位，以免钻坏平口钳。（3）压板螺钉夹持大型和其他不适合用台虎钳夹紧的工件，直接用压板螺钉固定在钻床工作台上，见图（c）；当夹紧表面为已加工表面时，应添加衬垫，防止压出印痕。（2）平口钳夹持（b）（c）在轴类工件上钻孔时，可用V形铁进行装夹，见图（d）。应注意钻头轴心线必须与V形铁的对称平面垂直，避免出现钻孔不对称的现象。（4）圆形工件的夹持（d）任务6.3钻孔4.起钻首先将钻头、工件正确夹持，让钻头的轴心线和工件的中心线重合，然后试钻，也即用钻头对准冲眼钻一浅坑，观察浅坑与所划的圆周是否同心，若同心，继续钻削；若不同心，应及时借正。当偏位较少时，可在钻削同时移动工件来借；如偏位较多，可在借正方向上打几个样冲眼，以减少其切削阻力，达到借正目的。任务6.3钻孔5．手进给操作当起钻达到钻孔位置要求后，就可以完成钻削工作。钻削时应注意：（1）进给时用力不可太大，以防钻头弯曲，使钻孔轴线歪斜；（2）钻深孔或小直径孔时，进给力要小，并经常退钻排屑，防止切屑阻塞而折断钻头；（3）孔将钻通时，进给力必须减小，以免进给力突然过大，造成钻头折断，或使工件随钻头转动造成事故。任务6.3钻孔三、钻孔的安全文明生产1．钻孔前，清理好工作场地，检查钻床安全设施是否齐备；2．必须戴防护眼镜，扎紧衣袖，戴好工作帽，严禁戴手套操作钻床；3．开动钻床前，检查钻夹头钥匙或斜铁是否插在钻床主轴上；4．钻孔时工件应装夹牢固，孔快钻穿时，要减少进给力；任务6.3钻孔5．清除切屑时不能用嘴吹、手拉，要用毛刷清扫；6．停车时应让主轴自然停止，严禁用手制动；7．严禁在开车状态下装拆工件、测量工件或变换主轴转速；8．清洁钻床或加注润滑油时应切断电源；9．加工过程中，要严格遵守安全文明生产的规定，防止事故发生。任务6.3钻孔任务6.4铰孔一、铰刀的结构1.铰刀的结构铰刀由柄部、颈部和工作部分组成，见图6-15所示，工作部分又有切削部分和校准部分。切削部分呈锥形，主要担负切削工作，校准部分起着导向和修光的作用。铰刀分为手用铰刀（图a）和机用铰刀（图b），钳工训练多用手用铰刀；当孔径较大时，由于切削力较大，多采用机用铰刀。(a)手用铰刀(b)机用铰刀任务6.4铰孔2．铰削余量铰孔之前，孔径必须加工到适当的尺寸，使铰刀只能切下很薄的金属层，铰孔前加工余量的确定见表所示。铰孔直径0～55～2021～3233～5051～70铰削余量0.1～0.20.2～0.30.30.50.8任务6.4铰孔任务6.5钻孔、铰孔技能训练一、零件图纸二、加工工艺1．加工A和B两垂直面，以此作为基准。2．以A、B两垂直面为基准，划出加工线60±0.15和40±0.15。3．锯削、锉削加工（60±0.15）×（40±0.15），达到尺寸要求和形位公差要求。4．以基准A、B划4-Ф8通孔的中心线。5．用样冲打中心样冲眼。6．牢固装夹工件，钻4-Ф8孔。任务6.5钻孔、铰孔技能训练三、考核标准序号检查内容配分评分标准得分1操作钻床的姿势正确5一次姿势错误扣2分2工件夹持正确5一次夹持错误扣2分3刃磨钻头的姿势正确5一次姿势错误扣2分4钻头的几何角度、形状正确10超差全扣560±0.1510一处错误扣2分640±0.1510一处错误扣2分730±0.1510一处错误扣2分820±0.1510一处错误扣2分94-Ф810一处错误扣2分1010一处错误扣2分115一处错误扣3分12安全文明生产违章操作一次扣2分