热加工工艺基础知识(一)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章孔加工（P65）,孔是各类机械中常用零件（轴类、盘套、支架和箱体类零件等）的基本表面，如轴承孔、定位孔等。,也可能是这些零件的辅助表面，如油孔、气孔和减重孔等。,41概述,一、孔的技术要求（P65）,1、尺寸精度：,孔径大小和深度；,2、形状精度：,孔的圆度、圆柱度及轴线的直线度；,3、位置精度：,孔与孔、孔与外圆表面的同轴度；孔与孔、孔与其它表面的平行度；,4、表面质量：,表面粗糙度、表层的加工硬化和组织变化等。,二、孔的分类（P65）,根据孔的结构和用途，可分为以下几种类型：（如P65,图41,和,图42,所示）,1、紧固孔和辅助孔：,IT12IT11；Ra值12.56.3um。,2、回转体零件的轴心孔：,一般是与轴类零件相配合的表面或是其它表面的基准面。对精度要求很高。,3、箱体支架类零件的轴承孔：,孔本身尺寸精度及Ra值均要求很高；孔与孔、孔与基准面之间也有很高的位置精度要求。,42孔的加工方法及特点（P65）,由于孔的技术要求不同，孔的结构差异较大，所以孔的加工方法较多，常用的有,钻、扩、铰、镗、拉、磨、研磨和珩磨等。,一、钻孔（P66）,用,钻头,在零件的实体部位加工孔叫钻孔。钻孔是一种最基本的孔加工方法。,精度低，IT10以下，Ra值为5012.5um，一般只能用作粗加工。,钻孔可以在车床、钻床或镗床上进行。,钻孔最常用的刀具是,麻花钻头,(视频),。,一、钻床加工简介（P66）,钻床主要用于加工中小型的孔。钻床上钻削时，刀具旋转为主运动，同时刀具沿直线进行进给运动；在车床上钻孔时，工件旋转，刀具进给。,钻孔简介,1）,台式钻床,：加工小型工件，一般孔径13mm。,2）,立式钻床,：加工中小型工件，一般孔径50mm，可自动走刀。,3）,摇臂钻床,：如图13-25所示，结构完善，操作方便。加工大中型工件，一般孔径80mm。,钻孔的特点（P67）,1、精度低、Ra值大、孔径扩大、轴线歪斜和圆度误差较大等。（主要原因：钻头刚性差、轴向后座力抗力大、切悄易括伤已加工表面）,2、生产率低。（主要原因：切削热多、切削液很难注入、切削温度高，这些限制了速度的提高）,麻花钻的改进（P67）,为了提高钻孔的质量和生产率，,倪志褔,（上个世纪50年代，北京市三个著名劳动模范之一）对麻花钻的结构进行了改进，即所谓的群钻，如P67图44所示。,1）在钻头的主刀刃上磨出凹弧刃R，以增大横刃附近主刀刃上各点的前角；,2）把横刃磨到只有原来长度的1/51/7；,3）在刀刃上磨出分悄槽。,二、扩孔（P68）,扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工，作用是扩大孔径、提高精度，降低Ra值；扩孔钻如P68,图48,所示。,通常作为精加工的（铰孔）前工序或最终工序，精度可达IT10IT9、Ra值为6.33.2um；,扩孔钻齿数较多，有34个刀齿，导向性好，切削平稳；扩孔刀无横刃；加工余量较小、容屑槽较窄并较浅，故钻心较粗，刚性好。故加工质量比钻孔高。,扩孔钻,和,扩孔加工,视频,三,、,、,铰,铰,孔,孔,（,（P68,）,）,铰,孔,孔,是,是,应,应,用,用,较,较,普,普,遍,遍,的,的,孔,孔,的,的,精,精,加,加,工,工,方,方,法,法,之,之,一,一,，,，,铰,铰,孔,孔,的,的,精,精,度,度,可,可,达,达IT8,IT6,，,，Ra,值,值,为,为1.6,0.4um,。,。,铰,削,削,用,用,的,的,刀,刀,具,具,是,是,铰,铰,刀,刀,，,，,如,如P71图4-10所,示,示,。,。,铰,铰,刀,刀,的,的,工,工,作,作,部,部,分,分,为,为,切,切,削,削,部,部,分,分,和,和,修,修,光,光,部,部,分,分,。,。,1),切,削,削,部,部,分,分,：,：,锥,形,形,、,、,担,担,任,任,主,主,要,要,切,切,削,削,工,工,作,作,；,；,锥,锥,角,角,为,为2Kr(Kr,为,为,主,主,偏,偏,角,角),，,，Kr,小,小,，,，,轴,轴,向,向,抗,抗,力,力,小,小,，,，,定,定,位,位,精,精,度,度,高,高,。,。,前,前,角,角,为,为0,，,，,后,后,角,角,一,一,般,般,取,取6,8,。,。,2),修,光,光,部,部,分,分,：,主,主,要,要,作,作,用,用,是,是,修,修,光,光,孔,孔,壁,壁,、,、,校,校,正,正,孔,孔,径,径,和,和,导,导,向,向,等,等,；,；,有,有,棱,棱,边,边,，,，,其,其,宽,宽,度,度,很,很,小,小,，,，,且,且,前,前,后,后,角,角,均,均,为,为0,；,；,后,后,半,半,部,部,分,分,有,有,很,很,小,小,的,的,倒,倒,锥,锥,，,，,以,以,减,减,小,小,棱,棱,边,边,与,与,孔,孔,壁,壁,磨,磨,擦,擦,，,，,并,并,避,避,免,免,孔,孔,径,径,扩,扩,大,大,。,。,铰,刀,刀,视,视,频,频,铰,削,削,条,条,件,件,的,的,控,控,制,制,（,（P69,）,）,为,了,了,保,保,证,证,铰,铰,削,削,质,质,量,量,，,，,切,切,削,削,条,条,件,件,应,应,加,加,经,经,控,控,制,制,：,：,1),铰,铰,削,削,余,余,量,量,：,：余,量,量,宜,宜,小,小,，,，,粗,粗,铰,铰,一,一,般,般,为,为0.15,0.35mm,；,；,精,精,铰,铰,一,一,般,般,为,为0.05,0.15,。,。,2),切,切,削,削,用,用,量,量,：,：采,用,用,低,低,速,速,，,，,目,目,的,的,是,是,避,避,免,免,产,产,生,生,积,积,屑,屑,瘤,瘤,，,，,但,但,轴,轴,向,向,进,进,刀,刀,速,速,度,度,不,不,宜,宜,过,过,小,小,，,，,否,否,则,则,会,会,造,造,成,成,打,打,滑,滑,、,、,啃,啃,刮,刮,现,现,象,象,，,，,其,其,进,进,给,给,速,速,度,度,一,一,般,般,为,为,钻,钻,孔,孔,的,的3,5,倍,倍,。,。,3),切,切,削,削,热,热,：,：铰,削,削,钢,钢,件,件,时,时,，,，,必,必,须,须,使,使,用,用,切,切,削,削,热,热,，,，,以,以,便,便,散,散,热,热,，,，,减,减,小,小,磨,磨,擦,擦,；,；,加,加,工,工,铸,铸,铁,铁,时,时,可,可,不,不,用,用,切,切,削,削,热,热,。,。,铰,削,削,加,加,工,工,视,视,频,频,2,、,、,铰,铰,削,削,的,的,特,特,点,点,（,（P70,）,）,1),较,较,高,高,的,的,精,精,度,度,和,和,较,较,低,低,的,的Ra,值,值,：,：,主,主,要,要,是,是,刀,刀,具,具,、,、,加,加,余,余,量,量,及,及,切,切,削,削,条,条,件,件,所,所,致,致,。,。,2),铰,铰,孔,孔,纠,纠,正,正,位,位,置,置,误,误,差,差,的,的,能,能,力,力,很,很,差,差,；,；,3),适,适,应,应,小,小,孔,孔,和,和,深,深,孔,孔,的,的,加,加,工,工,，,，,80mm,以,以,上,上,的,的,孔,孔,径,径,不,不,宜,宜,铰,铰,削,削,加,加,工,工,；,；,4),铰,铰,削,削,的,的,适,适,应,应,性,性,较,较,差,差,：,：,不,不,能,能,加,加,工,工,阶,阶,梯,梯,孔,孔,、,、,短,短,孔,孔,，,，,且,且,是,是,定,定,径,径,刀,刀,具,具,。,。,5),可,可,加,加,工,工,钢,钢,、,、,铸,铸,铁,铁,和,和,有,有,色,色,金,金,属,属,件,件,，,，,但,但,不,不,宜,宜,加,加,工,工,淬,淬,火,火,件,件,和,和,硬,硬,度,度,较,较,高,高,的,的,材,材,料,料,。,。,四,、,、,镗,镗,孔,孔,（,（P70,）,）,镗,孔,孔,是,是,用,用,镗,镗,刀,刀,对,对,已,已,经,经,锻,锻,出,出,、,、,钻,钻,出,出,或,或,铸,铸,出,出,的,的,孔,孔,作,作,进,进,一,一,步,步,的,的,加,加,工,工,，,，,是,是,常,常,用,用,的,的,孔,孔,的,的,加,加,工,工,方,方,法,法,之,之,一,一,。,。,镗,床,床,最,最,主,主,要,要,的,的,加,加,工,工,对,对,象,象,是,是,孔,孔,，,，,其,其,不,不,但,但,可,可,以,以,加,加,工,工,大,大,型,型,的,的,孔,孔,，,，,而,而,且,且,能,能,够,够,保,保,证,证,孔,孔,系,系,的,的,形,形,状,状,、,、,尺,尺,寸,寸,和,和,位,位,置,置,精,精,度,度,。,。,粗镗：IT10IT9；Ra值,为,为6.33.2um,；,；半精镗：IT9IT8；Ra值,为,为3.21.6um,；,；精镗：IT7；Ra,值,值为1.6,0.8um；金刚镗：IT7IT6；Ra值,为,为0.40.2um,。,。,1、镗孔的,方,方法和刀具,（,（P70）,1)在车床上镗,孔,孔：如P71图4-12所示；主运,动,动为工件的,旋,旋转、进给,运,运动为镗刀,装,装在小刀架,上,上作纵向或,横,横向的移动,。,。适合车回,转,转体的轴心,孔,孔。,2)在镗床,上,上镗孔：如P71图4-13和图4-14所示：,主,主运动,镗,镗刀刀杆,装,装在机床主,轴,轴锥孔中，,随,随主轴一起,旋,旋转；,进,进给,运,运动工作,台,台带动工件,作,作纵向移动,，,，也可以由,主,主轴带动镗,刀,刀作轴向移,动,动来实现。,镗床结构视,频,频,镗床应用视,频,频,镗床加工视,频,频,2、镗削的,特,特点（P72）,1)可用多,次,次走刀来校,正,正孔轴线的,偏,偏斜，其位,置,置精度也较,高,高；(这些,是,是铰孔所不,能,能的),2)镗孔的,适,适应性较强,：,：可满足不,同,同精度和不,同,同Ra值的,要,要求；一把,刀,刀可加工一,定,定范围孔径,和,和长度的孔,；,；除特别小,和,和特别长的,孔,孔，一般均,能,能镗削加工,。,。,3)镗刀制,造,造和刃磨简,单,单、方便、,费,费用低。,4)生产率,较,较低：镗杆,受,受孔径限制,，,，刚性较差,，,，不得使用,大,大的切削速,度,度和切削深,度,度；孔径尺,寸,寸大小靠调,节,节镗刀来实,现,现，很费时,。,。,5)可加工,各,各种钢、铸,铁,铁、有色金,属,属，但不能,加,加工淬硬件,和,和硬度过高,的,的材料。,五、磨孔（P73）,磨孔是精加,工,工孔的一种,方,方法，精度,可,可达IT7,、,、,Ra值可达1.60.4um；,磨孔可在内,圆,圆磨床或万,能,能外圆磨床,上,上进行，图4-18为,内,内圆磨示意,图,图。,主运动为砂轮的高,速,速旋转；其进给运动有工件低速,旋,旋转的圆周,进,进给、砂轮,的,的往复轴向,进,进给、砂轮,沿,沿径向移动,的,的径向进给,。,。,磨孔的特点,（,（P73）,1)与铰孔,相,相比，磨削,适,适应性较广,：,：可用同一,砂,砂轮磨一定,直,直径的孔；,可,可磨削淬硬,件,件；不适应,磨,磨削有色金,属,属件、小孔,和,和深孔；生,产,产率低。,2)与外圆,磨,磨削相比，Ra值大、,生,生产率低：,因,因为砂轮轴,直,直径小、刚,性,性差、易变,形,形，只能采,用,用低速磨削,；,；砂轮需经,常,常修整、更,换,换。,六、拉削（P73）,拉削是一种,高,高生产率的,加,加工方法。,加,加工精度可,达,达IT7，Ra值可达0.80.4mm。,拉刀是一种,多,多齿刀具。拉削时，,由,由于后一个,刀,刀齿直径大,于,于前一个刀,齿,齿直径，从,而,而能够一层,层,层从工件上,切,切出金属。,拉,拉削过程如P74图4-19所示。,拉削视频外拉削视频,圆孔拉刀的组成,部,部分及作用（P73）,头部L,1,：用来将拉,刀,刀夹持在机,床,床上并传递,动,动力；,颈部