43钻孔、扩孔、锪孔、铰孔(四)

LocksmithTechnology王学军《钳工工艺》一、定义：用钻头在实体材料上加工孔的操作叫钻孔。教学情境七、钻孔钻孔加工占机械加工总量的25%左右，在机械加工中占重要的地位，钻孔是钳工应掌握的基本操作技能之一，也是为后续锪孔、扩孔、铰孔等技能学习奠定基础。主运动：主轴的旋转进给运动：钻头沿轴线方向做向下的直线运动教学情境七、钻孔（一）台式钻床：是一种固定在工作台上、属于小型钻床，最大钻孔直径为13mm。结构简单，操作方便，转速和效率比较高；主轴有5种转速，手动进给。二、常用设备：教学情境七、钻孔（二）立式钻床：简称立钻，主轴箱和工作台安置在立柱上。刚性好，强度大、精度高、变速范围较大，功率较大。不但可用来进行钻孔还可以扩孔、镗孔、铰孔、攻螺纹和锪端面等。二、常用设备：教学情境七、钻孔（三）摇臂钻床：依靠移动主轴对工件加工，操作方便、灵活。适用于对大、中型工件在同一平面内、不同位置的多孔系进行钻孔、扩孔、锪孔、镗孔、铰孔、攻螺纹和锪端面等。二、常用设备：教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻扁钻深孔钻中心钻种类教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（一）类型直柄＜Φ12锥柄＞Φ12外形三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（二）各部名称及作用工作部分导向部分切削部分切削部分导向部分颈部柄部柄部扁尾三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（二）各部名称及作用三、钻头：麻花钻1、切削部分：起主要的切削工作。1-前刀面2、8-副切削刃3、7-主切削刃4、6-后刀面5-横刃9-副后刀面俗称由5刃6面组成。教学情境七、钻孔（二）各部名称及作用三、钻头：麻花钻（二）各部名称及作用2、导向部分：导向排屑注入冷却液备磨孔壁3、工作部分：切削部分和导向部分的总称。教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻（二）各部名称及作用4、颈部：连接柄部和工作部分，是磨削钻头外圆的退刀槽，并刻有厂标、钻头规格和材料标记。5、柄部：钻头的加持部位，传递钻孔时所需的转矩和轴向力。直柄靠钻夹头固定；锥柄靠锥部间的摩擦力固定；教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻（三）辅助平面辅助平面为麻花钻主切削刃上任意一点的基面、切削平面和主截面的相互位置，三者互相垂直。1、基面：是通过该点与钻心连线的径向平面。教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻（三）辅助平面2、切削平面：切削刃上任意一点的切削平面是由该点的切削速度方向和这点上切削刃的切线所构成的平面。教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻（三）辅助平面4、柱剖面：通过主切削刃上任意一点作与钻头轴线平行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆柱面的切面。教学情境七、钻孔三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（四）标准麻花钻的切削角度1、顶角：钻头上两个主切削刃在与其平行的平面上的投影夹角。顶角越小，则主切削刃越长，单位切削刃上的负荷减轻，轴向力减小，这对钻头轴向稳定性有力。118°±2°三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（四）标准麻花钻的切削角度2、前角：在正交平面内前刀面和基面间的夹角。外缘处最大，向中心逐渐减小r=+30°~-30°。三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（四）标准麻花钻的切削角度3、后角：切削平面与后刀面之间的夹角。外圆处最小，（8°~10°），向中心增大，靠近钻心处要磨得大些（20°~26°）三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（四）标准麻花钻的切削角度4、横刃斜角（ψ）：在垂直于钻头轴线的平面上，横刃与主切削刃之间的夹角。ψ=50°~55°三、钻头：麻花钻教学情境七、钻孔（四）标准麻花钻的切削角度5、刀尖角（ε）：主切削刃与副切削刃之间的投影夹角。外缘处的ε较小，前角大，刀齿薄弱，易磨损。四、钻削用量教学情境七、钻孔在钻削过程中，钻削速度、进给量、背吃刀量的总称。1、钻削速度Vc：钻削时钻头切削刃上最大直径处的线速度。Vc=πDn/1000（m/min）；D———钻头直径，mm；n———钻头转速，r/min。教学情境七、钻孔2、进给量f：指主轴每转一转钻头对工件沿主轴轴线相对移动的距离，单位为mm/r。3、切削深度ap：指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厚度，ap=D/2，单位为mm。四、钻削用量教学情境七、钻孔基本原则:在允许范围内，尽量先选择较大的进给量f，当f的选择受到表面粗糙度和钻头刚性的限制时，再考虑选择较大的切削速度Vc。五、钻削用量的选择教学情境七、钻孔1、切削深度ap：直径小于30mm的孔一次钻出；直径为30～80mm的孔可分两次钻削，先用（0.5～0.7）D（D为要求加工的孔径）的钻头钻底孔，然后用直径为D的钻头将孔扩大。五、钻削用量的选择教学情境七、钻孔2、进给量f：孔的精度要求较高且表面粗糙度值较小时，应选择较小的进给量；钻较深孔、钻头较长以及钻头刚性、强度较差时，也应选择较小的进给量。五、钻削用量的选择教学情境七、钻孔3、钻削速度Vc：当钻头直径和进给量确定后，钻削速度应按钻头的寿命选取合理的数值，一般根据经验选取。孔较深时，取较小的切削速度。五、钻削用量的选择六、钻孔步骤（一）划线根据图纸要求划出十字中心线、检测线；然后打上样冲眼，样冲眼要正确、垂直，直接关系到起钻的定心位置。教学情境七、钻孔六、钻孔步骤（二）工件装夹教学情境七、钻孔六、钻孔步骤（三）钻头装夹根据加工需要选择合适规格的钻头。教学情境七、钻孔六、钻孔步骤（四）切削用量的确定1、钻床转速的选择：Vc=20~24m/min2、进给量的选择：f=0.1~0.08mm/f3、切削深度的选择：ap=D/2根据经验和计算确定！教学情境七、钻孔六、钻孔步骤（五）对刀与试切必须在垂直的两个方向检查钻头轻轻下压，对准工件的钻孔中心；顺时针用手旋转主轴，同时轻轻下压钻头，观察划出的锥坑是否与样冲重合；及时调整找到准确的位置；教学情境七、钻孔六、钻孔步骤（六）试钻启动钻床，进行试钻，观察位置。（七）钻孔控制好进给的速度，及时加注冷却水，随时断屑。（八）检测教学情境七、钻孔七、安全注意事项1、操作钻床时严谨带手套，袖口必须扎紧；穿工作服、戴工作帽。2、工件必须夹紧，特别在小工件上钻较大直径孔，将钻穿时要尽量减少进给力。3、开动钻床前，应检查是否有钻夹头钥匙或斜铁在钻轴上。教学情境七、钻孔七、安全注意事项4、钻孔时用毛刷清除钻屑，严谨用手、棉纱或用嘴吹来清除切屑。5、操作者的头部不准与旋转着的主轴靠得太近，停车时应让主轴自然停止，不可用手刹住，也不能用反转制动。教学情境七、钻孔七、安全注意事项6、严禁在开车状态下装拆工件。检验工件和变换主轴转速，必须在停车状况下进行。7、清洁钻床或加注润滑油时，必须切断电源。教学情境七、钻孔教学情境八、扩孔一、定义：用扩孔钻对工件上已有孔进行扩大的加工。精度：IT10~IT9，Ra=3.2扩孔时切削深度：αp=(D-d)/2常作为孔的半精加工及铰孔前的预加工。教学情境八、扩孔二、特点：1、齿数较多（一般3～4个齿），导向性好，切削平稳；2、切削刃不必由外缘一直到中心，没有横刃，可避免横刃对切削的不良影响；3、钻心粗，刚性好，可选择较大的切削用量(进给量一般为钻孔的1.5~2倍，切削速度约为钻孔的1/2)。教学情境八、扩孔三、种类：1、按刀体结构：整体式、镶片式2、按装夹方式：直柄、锥柄、套式教学情境八、扩孔四、加工注意事项：1、成批加工用专用扩孔钻，小批量加工用钻头磨制成扩孔钻；2、用钻头扩孔应先钻底孔（0.5~0.7）D；用扩孔钻钻底孔0.9D；D-孔径3、钻孔后，不改变钻头与工件位置，直接更换扩孔钻，保证同心度。教学情境九、锪孔一、定义：用锪钻在孔口表面锪出一定形状的孔或表面的加工方法称为锪孔。锪孔的应用（a）锪圆柱形孔（b）锪锥形孔（c）锪孔口和凸台平面教学情境九、锪孔二、锪钻的种类用途：1、柱形锪钻：锪圆柱形埋头孔；2、锥形锪钻：锪锥形埋头孔（60°、75°、90°、120°）；3、端面锪钻：锪平孔囗端面；教学情境九、锪孔三、锪孔工作要点：1、锪孔时，进给量为钻孔的2～3倍，切削速度为钻孔的1/3～1/2（精锪，可用惯性锪孔）；2、尽量选用较短的钻头来改磨锪钻，并注意修磨前面，减小前角，以防扎刀、振动；3、锪钢件时，应在导柱和切削表面加切削液。教学情境十、铰孔一、定义：用铰刀对已有孔进行精加工的过程。教学情境十、铰孔二、特点：1、加工精度：IT9～IT7，表面粗糙度：Ra=1.6～0.2um。2、刀齿数多（6～12个），制造精度高；具有修光部分，可以用来校准孔径、修光孔壁；3、刀体强度和刚性较好（容屑槽浅，芯部直径大）；故导向性好，切削平稳；4、铰孔的余量小切削力较小；铰孔时的切速度较低，产生的切削热较少。教学情境十、铰孔三、铰刀各部名称：由工作部分、颈部和柄部3个部分组成。教学情境十、铰孔三、铰刀各部名称：1、工作部分：切削部分和校准部分组成。切削部分：切削作用；校准部分：导向、修光孔壁外形为倒锥铰刀齿为4~8齿，一般偶数制造2、颈部为磨制铰刀时供退刀用，也用来刻印商标和规格。教学情境十、铰孔三、铰刀各部名称：3、颈部为磨制铰刀时供退刀用，也用来刻印商标和规格。柄部用来装夹和传递转矩：直柄锥柄直柄带方榫前两种用于机用铰刀，后一种用于手铰刀。教学情境十、铰孔四、铰刀的种类：1、按使用方法：手用铰刀机用铰刀教学情境十、铰孔四、铰刀的种类：2、按结构：整体式铰刀可调式铰刀可调式手铰刀教学情境十、铰孔四、铰刀的种类：3、按外形：直槽铰刀锥铰刀螺旋槽铰刀1、1∶10锥铰刀用来铰削联轴器上与锥销配合的锥孔2、莫氏锥铰刀用来铰削0号～6号莫氏锥孔3、1∶30锥铰刀用来铰削套式刀具上的锥孔4、1∶50锥铰刀用来铰削定位销孔教学情境十、铰孔四、铰刀的种类：教学情境十、铰孔四、铰刀的种类：4、切削部分材料：高速钢硬质合金教学情境十、铰孔五、铰削用量：1、铰削余量：是指上道工序（钻孔或扩孔）完成后，在直径方向所留下的加工余量。余量太小，上道工序残留的变形和加工的刀痕难以纠正和除去，铰孔的质量达不到要求。同时铰刀处于啃刮状态，磨损严重，降低了铰刀的使用寿命。余量太大，则增加了每一刀齿的切削负荷，增加了切削热，使铰刀直径扩大，孔径也随之扩大。正确选择铰削余量，应按孔径的大小，同时考虑铰孔的精度、表面粗糙度、材料的软硬和铰刀类型等多种因素。教学情境十、铰孔五、铰削用量：铰削余量铰孔直径55～2021～3233～5051～70铰孔余量0.1～0.20.2～0.30.30.50.8取：0.1~0.2教学情境十、铰孔五、铰削用量：2、机铰的切削速度和进给量：切削速度钢件—4~8m/min进给量钢件–0.4~0.8mm/r3、切削液：机油教学情境十、铰孔六、铰孔操作：1、钻底孔，铰孔直径小0.2mm；2、工件装夹；3、选用铰刀及铰杠；4、加机油；5、顺时针旋转，不允许逆时针旋转；6、检测；