钳工基础项目五孔加工课件

项目三 孔加工任务一 钻 孔n 用钻头在实体材料上加工圆孔的方法称为钻孔。n 钻孔时，工件固定，钻头安装在钻床主轴上做旋转运动，称为主运动，钻头沿轴线方向移动称为进给运动。n 钻削的运动如图5.1所示。主运动主运动 进给运动进给运动图图5.1 5.1 钻削运动钻削运动一、钻头一、钻头 1麻花钻（1）麻花钻的组成n 麻花钻主要由工作部分、颈部和柄部组成。n 它一般用高速钢（W18Cr4V）制成，淬火后硬度为6268HRC，如图5.2所示。图图5.2 5.2 麻花钻的组成麻花钻的组成n 图图5.3 5.3 麻花钻切削部分构成麻花钻切削部分构成 （2）麻花钻的辅助平面）麻花钻的辅助平面 图图5.4 5.4 麻花钻的辅助平面麻花钻的辅助平面（3）麻花钻切削部分的几何角度前角：在正交平面内，前刀面与基面的夹角称为前角。前角的大小决定着材料被切削的难易程度和切削在前刀面上的摩擦阻力。前角愈大，切削愈省力。后角：在圆柱剖面内，后刀面与切削平面之间的夹角称为后角。后角愈小，钻头后刀面与工件摩擦愈重，但切削刃强度高。顶角2?：2?=18022群钻群钻n 群钻是用标准麻花钻头经刃磨而成的高加工精度、高生产率、高寿命、适应性强的新型钻头。三、三、钻孔前准备钻孔前准备 1钻头的装夹（1）直柄麻花钻的拆装（2）锥柄麻花钻的拆装n 直柄钻头的的直径小，切削时扭矩较小，可用钻夹头装夹。n 钻夹头用紧固扳手拧紧，钻夹头在和钻床主轴配合，由主轴带动钻头旋转。n 优点：方法简便。n 缺点：夹紧力小，容易产生跳动。n 锥柄钻头可直接或通过钻套将钻头和钻床主轴锥孔配合。n 锥柄末端的扁尾用以增加传递力量，避免刀柄打滑，并便于卸下钻头。n 优点：配合牢靠，同轴度高。图图5.15 5.15 用钻夹头夹持用钻夹头夹持 （a a）（b b）（c c）图图5.16 5.16 锥柄钻头的拆装及锥套用法锥柄钻头的拆装及锥套用法2工件的装夹工件的装夹n 工件在钻孔时，为保证钻孔的质量和安全，应根据工件的不同形状和切削力的大小，采用不同的装夹方法。n（1）外形平整的工件可用平口钳装夹，如图5.17（a）所示。图图5.17 5.17 工件的装夹方法工件的装夹方法n注意事项：n 装夹时，应使工件表面与钻头轴线垂直。n 钻孔直径小于12mm时，平口钳可以不固定，钻大于12mm的孔时，必须将平口钳固定。n 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。n（2）对于圆柱形工件，可用V形铁进行装夹图5.17（b）。n 但钻头轴心线必须与V形铁的对称平面垂直，避免出现钻孔不对称的现象。n（3）较大工件且钻孔直径在12mm以上时，可用压板夹持的方法进行钻孔图5.17（c）。n 在使用压板装夹工件时应注意：n 压板厚度与锁紧螺栓直径的比例应适当，不要造成压板弯曲变形而影响夹紧力；n 锁紧螺栓应尽量靠近工件，垫铁高度应略超过工件夹紧表面，以保证对工件有较大的夹紧力，并可避免工件在夹紧过程中产生移动；n 当夹紧表面为已加工表面时，应添加衬垫，防止压出印痕。n（4）对于加工基准在侧面的工件，可用角铁进行装夹图5.17（d）。n 由于此时的轴向钻削力作用在角铁安装平面以外，因此角铁必须固定在钻床工作台上。n（5）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，如图5.17（e）所示。n（6）在圆柱形工件端面钻孔，可用三爪自定心卡盘进行装夹，如图5.17（f）所示。3钻孔方法钻孔方法（1）起钻n 钻孔前，应在工件钻孔中心位置用样冲冲出样冲眼，以利找正。n 钻孔时，先使钻头对准钻孔中心轻钻出一个浅坑，观察钻孔位置是否正确，如有误差，及时校正，使浅坑与中心同轴。n 借正方法：如位置偏差较小，可在起钻同时用力将工件向偏移的反方向推移，逐步借正；当位置偏差较大时，可在借正方向打上几个样冲眼或錾出几条槽（图5.18），以减少此处的钻削阻力，达到借正的目的。图图5.18 5.18 用錾槽来纠正钻偏的孔用錾槽来纠正钻偏的孔（2）手进给操作）手进给操作n 当起钻达到钻孔位置要求后，即可进行钻孔。n 进给时用力不可太大，以防钻头弯曲，使钻孔轴线歪斜；n 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；n 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。（3）钻孔时的切削液）钻孔时的切削液n 钻孔时应加注足够的切削液，以达到钻头散热，减少摩擦，消除积屑瘤，降低切削阻力，提高钻头寿命，改善孔的表面质量的目的。n 一般钻钢件时用35的乳化液；钻铸铁时，可以不加或用煤油进行冷却润滑。4钻孔时常见缺陷分析钻孔时常见缺陷分析表表5.35.3钻孔中常见缺陷分析钻孔中常见缺陷分析四、钻孔的安全文明生产四、钻孔的安全文明生产n（1）钻孔前，清理好工作场地，检查钻床安全设施是否齐备，润滑状况是否正常。n（2）扎紧衣袖，戴好工作帽，严禁戴手套操作钻床。n（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。n（4）工件应装夹牢固，不能用手扶持工件钻孔。n（5）清除切屑时不能用嘴吹、手拉，要用毛刷清扫，缠绕在钻头上的长切屑，应停车用铁钩去除。n（6）停车时应让主轴自然停止，严禁用手制动。n（7）严禁在开车状态下测量工件或变换主轴转速。n（8）清洁钻床或加注润滑油时应切断电源。任务二 扩 孔n 用扩孔工具将工件上已加工孔径扩大的操作称为扩孔。n 扩孔具有切削阻力小；产生的切屑小、排屑容易；避免了横刃切削所引起的不良影响的特点。n 扩孔公差可达IT9IT10级，表面粗糙度可达Ra3.2m。因此，扩孔常作为孔的半精加工和铰孔前的预加工。一、扩孔钻一、扩孔钻 1扩孔钻的种类n 扩孔钻按刀体结构可分为整体式和镶片式两种；按装夹方式可分为直柄、锥柄和套式三种，如图5.22所示。图图5.22 5.22 部分扩孔钻的结构部分扩孔钻的结构2扩孔钻的结构特点扩孔钻的结构特点n 由于扩孔条件的改善，扩孔钻与麻花钻存在较大的不同（图5.23）。n（1）由于扩孔钻中心不切削，因此没有横刃，切削刃只有外缘处的一小段。n（2）钻心较粗，可以提高刚性，使切削更加平稳。图图5.23 5.23 扩孔钻的工作部分扩孔钻的工作部分n（3）因扩孔产生的切屑体积小，容屑槽也浅，因此扩孔钻可做成多刀齿，以增强导向作用。n（4）扩孔时切削深度小，切削角度可取较大值，使切削省力。二、扩孔练习二、扩孔练习n 用扩孔钻扩孔时，必须选择合适的预钻孔直径和切削用量。n 一般预钻孔直径为扩孔直径的0.9倍，进给量为钻孔的1.52倍，切削速度为钻孔的1/2。n 扩孔练习可根据实际情况，选择钻孔练习件进行。任务三 铰 孔n 用铰刀从工件孔壁上切除微量的金属层，以提高孔的尺寸精度和降低表面粗糙度的加工方法称为铰孔。n 铰孔属于对孔的精加工，一般铰孔的尺寸公差可达到IT7IT9级，表面粗糙度可达Ra1.6m。一、铰刀的种类及结构特点一、铰刀的种类及结构特点 1铰刀的种类n 铰刀按刀体结构可分为整体式铰刀、焊接式铰刀、镶齿式铰刀和装配可调铰刀；按外形可分为圆柱铰刀和圆锥铰刀；按使用场合可分为手用铰刀和机用铰刀；按刀齿形式可分为直齿铰刀和螺旋齿铰刀；按柄部形状可分为直柄铰刀和锥柄铰刀（图5.24）。图图5.24 5.24 部分铰刀的形状部分铰刀的形状2铰刀的结构特点铰刀的结构特点n 铰刀由柄部、颈部和工作部分组成。（1）柄部n 柄部是用来装夹、传递扭矩和进给力的部分，有直柄和锥柄两种。（2）颈部）颈部n 颈部是磨制铰刀时供砂轮退刀用的，同时也是刻制商标和规格的地方。（3）工作部分）工作部分n 工作部分又分为切削部分和校准部分。n 切削部分：在切削部分磨有切削锥角2。n 切削锥角决定铰刀切削部分的长度，对切削时进给力的大小、铰削质量和铰刀寿命也有较大的影响。n 一般手用铰刀的=30130，以提高定心作用，减小进给力。n 机用铰刀铰削碳钢及塑性材料通孔时，取=15；铰削铸铁及脆性材料时，取=35；铰不通孔时，取=45。n 校准部分：校准部分主要用来导向和校准铰孔的尺寸，也是铰刀磨损后的备磨部分。n 铰刀齿数一般为616齿，可使铰刀切削平稳、导向性好。n 为克服铰孔时出现的周期性振纹，手用铰刀采用不等距分布刀齿。3可调节手用铰刀可调节手用铰刀n 普通铰刀主要用来铰削标准系列的孔。n 在单件生产和修配工作中，经常需要铰削非标准的孔，此时采用可调节手用铰刀（图5.25），通过调节两端的螺母，使楔形刀片沿刀体上的斜底槽移动，以改变铰刀的直径尺寸。图图5.25 5.25 可调节手用铰刀可调节手用铰刀二、铰削用量二、铰削用量 1铰削余量n 铰削余量是指上道工序（钻孔或扩孔）留下的直径方向上的加工余量。n 铰削余量不宜过大，因为铰削余量过大，会使铰刀刀齿负荷增加，加大切削变形，使工件被加工表面产生撕裂纹，降低尺寸精度，增大表面粗糙度数值，同时也会加速铰刀的磨损。n 但铰削余量也不宜过小，否则，上道工序残留的变形难以纠正，无法保证铰削质量。表表5.45.4铰削余量的选用铰削余量的选用2机铰切削用量机铰切削用量n 机铰切削用量包括切削速度和进给量。当采用机动铰孔时，应选择适当的切削用量。n 铰削钢材时，切削速度应小于8m/min，进给量控制在0.4mm/r；铰削铸铁材料时，切削速度应小于10m/min，进给量控制在0.8mm/r。三、铰孔时切削液的选用三、铰孔时切削液的选用表表5.55.5铰孔时切削液的选用铰孔时切削液的选用 四、铰孔方法四、铰孔方法n 铰孔的方法分为手动铰孔和机动铰孔两种。1铰刀的选用n 铰孔时，首先要使铰刀的直径规格与所铰孔相符合，其次还要确定铰刀的公差等级。n 标准铰刀的公差等级分为h7、h8、h9三个级别。n 若铰削精度要求较高的孔，必须对新铰刀进行研磨，然后再进行铰孔。2铰削操作方法铰削操作方法n（1）在手铰起铰时，应用右手在沿铰孔轴线方向上施加压力，左手转动铰刀。n 两手用力要均匀、平稳，不应施加侧向力，保证铰刀能够顺利引进，避免孔口成喇叭形或孔径扩大。n（2）在铰孔过程中和退出铰刀时，为防止铰刀磨损及切屑挤入铰刀与孔壁之间，划伤孔壁，铰刀不能反转。n（3）铰削不通孔时，应经常退出铰刀，清除切屑。n（4）机铰时，应尽量使工件在一次装夹过程中完成钻孔、扩孔、铰孔的全部工序，以保证铰刀中心与孔的中心的一致性。n 铰孔完毕后，应先退出铰刀，然后再停车，防止划伤孔壁表面。3铰孔常见缺陷分析铰孔常见缺陷分析n 铰孔中经常出现的问题及产生的原因见表5.6。表表5.65.6铰孔缺陷分析铰孔缺陷分析任务四 锪 孔n 用锪钻（或经改制的钻头）对工件孔口进行形面加工的操作，称为锪孔。n 常见锪孔的应用如图5.27所示。（a a）锪圆柱埋头孔）锪圆柱埋头孔 （b b）锪锥形埋头孔）锪锥形埋头孔 （c c）锪孔口和凸台平面）锪孔口和凸台平面图图5.27 5.27 锪孔的应用锪孔的应用一、锪孔钻的种类及结构特点一、锪孔钻的种类及结构特点n 锪孔钻分柱形锪钻、锥形锪钻和端面锪钻三种。1柱形锪钻n 柱形锪钻主要用于锪圆柱形埋头孔，其结构如图5.28所示。图图5.28 5.28 柱形锪钻柱形锪钻 2锥形锪钻锥形锪钻n 锥形锪钻主要用于锪锥形埋头孔，其结构如图5.29所示。图图5.29 5.29 锥形锪钻锥形锪钻 3端面锪钻端面锪钻n 端面锪钻专门用于锪平孔口的端面，如图5.27（c）所示。