钻扩铰孔加工的工艺分析课件

教学模块四教学模块四 孔加工孔加工零件数控铣削加工零件数控铣削加工主讲教师主讲教师：熊隽：熊隽单元单元10：钻、扩与铰孔加工的钻、扩与铰孔加工的工艺工艺分析分析主讲教师：熊隽单元主讲教师：熊隽单元10：钻、扩与铰孔加工的工艺分析：钻、扩与铰孔加工的工艺分析零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工 钻、扩、铰孔加工的工艺分析钻、扩、铰孔加工的工艺分析工艺卡片的制定工艺卡片的制定任务描述任务描述 孔加工路线的确定孔加工路线的确定 钻、扩、铰孔加工的工艺分析工艺卡片的制定任务描述钻、扩、铰孔加工的工艺分析工艺卡片的制定任务描述 教学模块四教学模块四 孔加工孔加工零件数控铣削加工零件数控铣削加工一、任务描述一、任务描述零件图样零件图样一、任务描述零件图样一、任务描述零件图样零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工1、零件图工艺分析、零件图工艺分析2、装夹方案的确定、装夹方案的确定3、加工顺序的确定、加工顺序的确定4、刀具、量具的确定、刀具、量具的确定5、切削用量的确定、切削用量的确定6、工艺卡片的制定、工艺卡片的制定任务要求任务要求1、零件图工艺分析任务要求、零件图工艺分析任务要求零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工二、钻、扩、铰孔加工的工艺分析二、钻、扩、铰孔加工的工艺分析 1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析主要用于孔的定位、引正。主要用于孔的定位、引正。中心钻分类中心钻分类中心钻由于切削部分直径较小，中心钻由于切削部分直径较小，所以钻孔时应选取较高的转速。所以钻孔时应选取较高的转速。中心钻中心钻钻中心孔钻中心孔不带护锥的不带护锥的A型中心钻型中心钻 带护锥的带护锥的B型中心钻型中心钻(a)A型中心钻型中心钻(b)B型中心钻型中心钻 二、钻、扩、铰孔加工的工艺分析二、钻、扩、铰孔加工的工艺分析 1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工麻花钻麻花钻钻孔钻孔可加工直径可加工直径0.05125mm的孔的孔。尺寸精度在尺寸精度在IT10以下，孔的表面以下，孔的表面粗糙度一般只能达到粗糙度一般只能达到Ra12.5。1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析1）钻孔工艺特点）钻孔工艺特点 钻孔加工方式为孔的粗加工方法，对于精度要求不高的孔（如螺栓的钻孔加工方式为孔的粗加工方法，对于精度要求不高的孔（如螺栓的贯穿孔、油孔以及螺纹底孔），可以直接采用钻孔方式加工。贯穿孔、油孔以及螺纹底孔），可以直接采用钻孔方式加工。麻花钻可加工直径麻花钻可加工直径0.05125mm的孔的孔。1、钻孔加工的刀、钻孔加工的刀零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析 标准麻花钻的结构如（标准麻花钻的结构如（a）图所示，由柄部、颈部和工作部分组成。工作部）图所示，由柄部、颈部和工作部分组成。工作部分又由切削部分和导向部分组成。分又由切削部分和导向部分组成。2）麻花钻结构）麻花钻结构柄部柄部钻头的夹持部分。钻头的夹持部分。分类分类（a）锥柄麻花钻直柄直柄 锥柄锥柄 直柄麻花钻的直径一般小于直柄麻花钻的直径一般小于12mm锥柄麻花钻的直径一般较大锥柄麻花钻的直径一般较大 （b）直柄麻花钻1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析 标准麻花钻的结构如（标准麻花钻的结构如（a）零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工颈部颈部颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻头规格。头规格。直柄钻头无颈部。直柄钻头无颈部。1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析 2）麻花钻结构）麻花钻结构工作部分工作部分工作部分是钻头的主要部工作部分是钻头的主要部分，由切削部分和导向部分，由切削部分和导向部分组成。分组成。由两个主切削刃、两个副由两个主切削刃、两个副切削刃、一个横刃和两个切削刃、一个横刃和两个螺旋槽组成。螺旋槽组成。颈部颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻头规颈部颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻头规零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工 3）钻孔切削用量选择）钻孔切削用量选择 钻孔切削用量的选择应参照钻孔切削用量的选择应参照相关切削用量表相关切削用量表。如左表为高速钢麻花钻切削如左表为高速钢麻花钻切削部分材料的切削用量表。部分材料的切削用量表。1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析 3）钻孔切削用量选择）钻孔切削用量选择 钻孔切削用量的选择应参照相钻孔切削用量的选择应参照相零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工 a）钻削孔径大于）钻削孔径大于30mm的大孔时，一般应分两次钻削。第一次用的大孔时，一般应分两次钻削。第一次用0.60.8倍孔径的钻头，第二次用所需直径的钻头扩孔。倍孔径的钻头，第二次用所需直径的钻头扩孔。b）钻直径钻直径1mm以下的小孔时，开始进给力要轻，防止钻头弯曲和以下的小孔时，开始进给力要轻，防止钻头弯曲和滑移，以保证钻孔试切的正确位置。滑移，以保证钻孔试切的正确位置。c）扩孔钻头应使用两条主切削刃长度相等、对称，否则会使孔径扩）扩孔钻头应使用两条主切削刃长度相等、对称，否则会使孔径扩大。大。d）钻削过程要经常退出钻头排屑和加注切削液。切削速度可选在）钻削过程要经常退出钻头排屑和加注切削液。切削速度可选在20003000r/min以上，进给力应小而平稳，不宜过大过快。以上，进给力应小而平稳，不宜过大过快。4）钻孔时的注意事项）钻孔时的注意事项1、钻孔加工的刀具及工艺分析、钻孔加工的刀具及工艺分析 a）钻削孔径大于）钻削孔径大于30mm的大孔时，一般应分两的大孔时，一般应分两零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析扩孔扩孔扩孔是孔的半精加工方法，尺寸精度为扩孔是孔的半精加工方法，尺寸精度为IT10IT9，孔的表面粗糙度可控制在，孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3Ra3.2。1）工艺特点）工艺特点 当钻削孔径当钻削孔径30的孔时，为了减小钻削力，提高孔的质量，一般先的孔时，为了减小钻削力，提高孔的质量，一般先用（用（0.60.8）倍）倍孔径大小的钻头钻出底孔，再用扩孔钻进行扩孔，也孔径大小的钻头钻出底孔，再用扩孔钻进行扩孔，也可采用镗刀扩孔。这样可较好地保证孔的精度，控制表面粗糙度，且可采用镗刀扩孔。这样可较好地保证孔的精度，控制表面粗糙度，且生产率比直接用大钻头一次钻出时高。生产率比直接用大钻头一次钻出时高。2、扩孔加工的工艺分析扩孔扩孔是孔的半精加工方法，尺寸精度为、扩孔加工的工艺分析扩孔扩孔是孔的半精加工方法，尺寸精度为零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析2）扩孔刀具）扩孔刀具 在实际生产中常用经修磨的麻花钻当扩孔钻使用。在实际生产中常用经修磨的麻花钻当扩孔钻使用。扩孔时的切削速度约为钻孔的扩孔时的切削速度约为钻孔的1/2，进给量约为钻孔的，进给量约为钻孔的1.52倍。倍。麻花钻麻花钻扩孔钻扩孔钻 标准扩孔钻一般有标准扩孔钻一般有34条主切削刃，结构形式有直柄条主切削刃，结构形式有直柄式、锥柄式、套式等。扩孔直径较小时，可选用直柄式式、锥柄式、套式等。扩孔直径较小时，可选用直柄式扩孔钻；扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻；扩孔扩孔钻；扩孔直径中等时，可选用锥柄式扩孔钻；扩孔直径较大时，可选用套式扩孔钻。直径较大时，可选用套式扩孔钻。2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析2）扩孔刀具）扩孔刀具 在实际生产中常用经在实际生产中常用经零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工锪孔钻锪孔钻 锪孔钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的锪孔钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的形状。形状。锪孔钻主要用于加工各种沉头螺钉的沉头孔（平底沉锪孔钻主要用于加工各种沉头螺钉的沉头孔（平底沉孔、锥孔或球面孔）或削平孔的外端面。孔、锥孔或球面孔）或削平孔的外端面。2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析2）扩孔刀具）扩孔刀具锪孔钻锪孔钻 锪孔钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的锪孔钻有较多的刀齿，以成形法将孔端加工成所需的零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析3）切削用量选择）切削用量选择 扩孔切削用量的选择应参照相关切削用量表扩孔切削用量的选择应参照相关切削用量表，如下表为，如下表为25扩孔钻的切削用扩孔钻的切削用量表。量表。D:扩孔钻直径扩孔钻直径f:进给量进给量V：切削速度：切削速度n：转速：转速d：底孔直径：底孔直径2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析3）切削用量选择）切削用量选择 扩孔切削用扩孔切削用零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析3）切削用量选择）切削用量选择 高速钢及硬质合金锪孔加工的切削用量见下表所示高速钢及硬质合金锪孔加工的切削用量见下表所示。2、扩孔加工的工艺分析、扩孔加工的工艺分析3）切削用量选择）切削用量选择 高速钢及高速钢及零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析铰孔铰孔铰孔是对中小直径的孔进行半精加工和精铰孔是对中小直径的孔进行半精加工和精加工的方法，也可用于磨孔或研孔前的预加工的方法，也可用于磨孔或研孔前的预加工。孔的精度可达加工。孔的精度可达IT6IT9，孔的表面，孔的表面粗糙度可控制在粗糙度可控制在Ra3.2Ra0.4。1）工艺特点）工艺特点 铰孔的刀具为铰刀，为定尺寸刀具，可以加工圆柱孔、圆锥孔、通铰孔的刀具为铰刀，为定尺寸刀具，可以加工圆柱孔、圆锥孔、通孔和盲孔。孔和盲孔。粗铰时余量一般取为粗铰时余量一般取为0.10mm0.35mm，精铰时余量一般取为，精铰时余量一般取为0.04mm0.06mm。3、铰孔加工的工艺分析铰孔铰孔是对中小直径的孔进行半精加工和、铰孔加工的工艺分析铰孔铰孔是对中小直径的孔进行半精加工和零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析2）铰孔刀具）铰孔刀具铰刀种类铰刀种类按材质可分为高速钢铰刀、硬质合金铰刀等。按材质可分为高速钢铰刀、硬质合金铰刀等。按柄部形状可分为直柄铰刀、锥柄铰刀、套式铰刀等。按柄部形状可分为直柄铰刀、锥柄铰刀、套式铰刀等。按适用方式可分为机用铰刀和手用铰刀。按适用方式可分为机用铰刀和手用铰刀。3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析2）铰孔刀具铰刀种类按材质可分为高速钢）铰孔刀具铰刀种类按材质可分为高速钢零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析2）铰孔刀具）铰孔刀具铰刀结构铰刀结构标准机用铰刀有标准机用铰刀有412齿，由工作部分、颈部和柄部组成。齿，由工作部分、颈部和柄部组成。铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形，铰刀工作部分包括切削部分与校准部分。切削部分为锥形，担负主要切削工作；校准部分的作用是校正孔径、修光孔担负主要切削工作；校准部分的作用是校正孔径、修光孔壁和导向壁和导向。3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析2）铰孔刀具铰刀结构标准机用铰刀有）铰孔刀具铰刀结构标准机用铰刀有4零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工3）切削用量选择）切削用量选择 铰孔切削用量的选择应参照相关切削用量表铰孔切削用量的选择应参照相关切削用量表，如下表为高速钢铰刀加工部分，如下表为高速钢铰刀加工部分材料的切削用量表。材料的切削用量表。3、铰孔加工的工艺分析、铰孔加工的工艺分析3）切削用量选择）切削用量选择 铰孔切削用量的选择应参照相关切削铰孔切削用量的选择应参照相关切削零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工4、孔加工路线确定、孔加工路线确定1）孔加工导入量）孔加工导入量概念：概念：如右图所示，Z即为孔加工导入量。是指在孔加工过程中，刀具从快进转为工进时，刀尖点位置与孔上表面之间的距离。孔加工导入量的具体值由工件表面的尺寸变化量确定，一般情况下取210mm。当孔上表面为已加工表面时，导入量取较小值（约25mm）。确定方法：确定方法：4、孔加工路线确定、孔加工路线确定1）孔加工导入量概念：）孔加工导入量概念：如右图所示，如右图所示，零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工4、孔加工路线确定、孔加工路线确定2）孔加工超越量）孔加工超越量概念：概念：如右图所示，z即为孔加工超越量。通孔钻孔时，钻尖高度Zp=D/2cos0.3D 刀具超越量等于Zp+13 mm。通孔铰孔时，刀具超越量取35mm；确定方法：确定方法：4、孔加工路线确定、孔加工路线确定2）孔加工超越量概念：）孔加工超越量概念：如右图所示，如右图所示，零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工4、孔加工路线确定、孔加工路线确定3）相互位置精度高的孔系加工路线的选择）相互位置精度高的孔系加工路线的选择1 对于位置精度要对于位置精度要求不高的孔系加工，求不高的孔系加工，在安排刀具路线时，在安排刀具路线时，主要考虑刀路长短，主要考虑刀路长短，一般遵循最短路线一般遵循最短路线原则。原则。2 对于位置精度对于位置精度要求较高的孔系加要求较高的孔系加工，要注意孔的加工，要注意孔的加工顺序的安排，避工顺序的安排，避免将坐标轴的反向免将坐标轴的反向间隙带入，影响孔间隙带入，影响孔的位置精度。的位置精度。原则：原则：4、孔加工路线确定、孔加工路线确定3）相互位置精度高的孔系加工路线的选择）相互位置精度高的孔系加工路线的选择1 零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工4、孔加工路线确定、孔加工路线确定3）相互位置精度高的孔系加工路线的选择）相互位置精度高的孔系加工路线的选择实例说明：实例说明：如下图所示孔系加工，采用Al23654B安排加工走刀路线时，在加工5、4孔时，X方向的反向间隙会使定位误差增加，而影响5、4孔与其他孔的位置精度。采用A123B456的走刀路线时，可避免反向间隙的引入，提高5、4孔与其他孔的位置精度。4、孔加工路线确定、孔加工路线确定3）相互位置精度高的孔系加工路线的选择实例）相互位置精度高的孔系加工路线的选择实例零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定零件数控铣削加工零件数控铣削加工教学模块四教学模块四 孔加工孔加工三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定三、工艺卡片的制定