钻削、铰削、镗削和拉削加工课件.pptx
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- 钻削 铰削 加工 课件
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1、孔的分孔的分类类 孔与其他零件相对连接关系分:配合孔、非配合孔孔与其他零件相对连接关系分:配合孔、非配合孔 孔的几何特征分:通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔孔的几何特征分:通孔、盲孔、阶梯孔、锥孔 孔的几何形状分:圆孔、非圆孔孔的几何形状分:圆孔、非圆孔孔可以在车、钻、镗、拉、磨床上进行。孔可以在车、钻、镗、拉、磨床上进行。常用的加工方法有:常用的加工方法有:钻孔钻孔、扩孔扩孔、铰孔铰孔、镗孔镗孔、拉孔拉孔和和磨孔磨孔等。等。6.1.1 6.1.1 孔的加工方法孔的加工方法选择加工方法时,应考虑选择加工方法时,应考虑孔径大小、深度、精度、孔径大小、深度、精度、工件形状、尺寸、重量、材料、生产批量及设备
2、工件形状、尺寸、重量、材料、生产批量及设备等等具体条件。对于精度要求较高的孔,最后还须经珩具体条件。对于精度要求较高的孔,最后还须经珩磨或研磨及滚压等精密加工。磨或研磨及滚压等精密加工。6.1.1 6.1.1 孔的加工方法孔的加工方法u孔加工刀具多为定尺寸刀具,在加工过程中,刀具孔加工刀具多为定尺寸刀具,在加工过程中,刀具磨损造成的形状和尺寸的变化会影响孔的加工精度。磨损造成的形状和尺寸的变化会影响孔的加工精度。u孔加工的切削速度不高,因此生产率和加工表面质孔加工的切削速度不高,因此生产率和加工表面质量较低。量较低。u刀具的结构受孔的直径和长度的限制,刚性差。刀具的结构受孔的直径和长度的限制,
3、刚性差。u孔加工时,刀具一般在半封闭的空间工作,切屑排孔加工时,刀具一般在半封闭的空间工作,切屑排出困难,冷却液难以进入切削区域,散热条件差。出困难,冷却液难以进入切削区域,散热条件差。6.1.2 6.1.2 孔的加工特点孔的加工特点用用钻头钻头在在实体材料上实体材料上加工孔的方法称为加工孔的方法称为钻孔钻孔;用;用扩孔钻扩孔钻对对已已有孔进行扩大有孔进行扩大再加工方法称为再加工方法称为扩孔扩孔。它们统称为。它们统称为钻削加工钻削加工。钻床钻床主要是用钻头钻削主要是用钻头钻削直径不大直径不大,精度要求较低精度要求较低的孔,此外的孔,此外还可以进行还可以进行扩孔扩孔、铰孔铰孔、攻螺纹攻螺纹等加工
4、。加工时,工件固定等加工。加工时,工件固定不动,刀具旋转形成主运动,同时沿轴向移动完成进给运动。不动,刀具旋转形成主运动,同时沿轴向移动完成进给运动。钻床的应用很广,如下图所示。钻床的应用很广,如下图所示。钻床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻沉头孔、锪平面钻床上可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、钻沉头孔、锪平面 刀具作旋转刀具作旋转主运动主运动同时沿轴向移动作同时沿轴向移动作进给运动进给运动。6.2.1 6.2.1 钻床钻床u立式钻床立式钻床 立式钻床是应用较广的一种机床,其主参数是最大钻孔直径,立式钻床是应用较广的一种机床,其主参数是最大钻孔直径,常用的有常用的有25mm25mm、35mm35
5、mm、40mm40mm和和50mm50mm等几种。等几种。特点是特点是主轴轴线是垂直布置主轴轴线是垂直布置,而且而且位置是固定位置是固定的。加工时,的。加工时,为使刀具旋转中心线与被加工为使刀具旋转中心线与被加工孔的中心线重合,必须移动工孔的中心线重合,必须移动工件,因此立式钻床件,因此立式钻床只适用于加只适用于加工中小工件上直径工中小工件上直径d50mmd50mm的孔的孔。6.2.1 6.2.1 钻床钻床u摇臂钻床摇臂钻床 摇臂钻床广泛地用于摇臂钻床广泛地用于大、中型零件上直径大、中型零件上直径d80mmd80mm孔孔的加工。的加工。主轴箱可以在摇臂上水主轴箱可以在摇臂上水平移动,摇臂既可以
6、绕立柱平移动,摇臂既可以绕立柱转动,又可沿立柱垂直升降。转动,又可沿立柱垂直升降。加工时,工件在工作台或机加工时,工件在工作台或机座上安装固定,通过调整摇座上安装固定,通过调整摇臂和主轴箱的位置,使主轴臂和主轴箱的位置,使主轴中心线与被加工孔的中心线中心线与被加工孔的中心线重合。重合。6.2.1 6.2.1 钻床钻床u其它钻床其它钻床 台钻是一种加工小型工件上孔台钻是一种加工小型工件上孔径径d=0.1d=0.113mm13mm的立式钻床;的立式钻床;多轴钻床可同时加工工件上的多轴钻床可同时加工工件上的很多孔,生产率高,广泛用于大很多孔,生产率高,广泛用于大批大量生产;批大量生产;中心孔钻床用来
7、加工轴类零件中心孔钻床用来加工轴类零件两端面上中心孔;两端面上中心孔;深孔钻床用于加工孔深与直径深孔钻床用于加工孔深与直径比比l/d5l/d5深孔。深孔。6.2.5 6.2.5 钻床钻床钻孔刀具钻孔刀具 最常用的刀具是最常用的刀具是麻花钻麻花钻,用麻花,用麻花钻钻孔的尺寸精度为钻钻孔的尺寸精度为IT13IT13IT11IT11,表面粗糙度表面粗糙度RaRa值为值为505012.5m12.5m,属,属于于粗加工粗加工。主要用于质量要求不高的孔的终主要用于质量要求不高的孔的终加工,例如螺栓孔、油孔等;也可加工,例如螺栓孔、油孔等;也可作为质量要求较高孔的预加工。作为质量要求较高孔的预加工。6.2.
8、1 6.2.1 钻削刀具钻削刀具麻花钻由工具厂专业生产,其常备规格为麻花钻由工具厂专业生产,其常备规格为0.10.180mm80mm。麻。麻花钻的结构主要由花钻的结构主要由柄部柄部、颈部颈部及及工作部分工作部分组成组成 6.2.1 6.2.1 钻削刀具钻削刀具刀柄:刀柄:是钻头的是钻头的夹持部分夹持部分,用以,用以传递扭矩和轴向力传递扭矩和轴向力。柄部。柄部有直柄和锥柄两种形式,有直柄和锥柄两种形式,钻头直径小于钻头直径小于12mm12mm时制成时制成直柄;钻头直径大于直柄;钻头直径大于1212mmmm时制成莫氏锥度的圆锥柄。时制成莫氏锥度的圆锥柄。麻花钻由工具厂专业生产,其常备规格为麻花钻由
9、工具厂专业生产,其常备规格为0.10.180mm80mm。麻。麻花钻的结构主要由花钻的结构主要由柄部柄部、颈部颈部及及工作部分工作部分组成组成 6.2.1 6.2.1 钻削刀具钻削刀具颈部:颈部:是柄部和工作部分的连接是柄部和工作部分的连接部分,是部分,是磨削柄部时砂轮磨削柄部时砂轮的退刀槽的退刀槽,也是,也是打印商标打印商标和钻头规格和钻头规格的地方。的地方。直柄钻头一般不制有颈部。直柄钻头一般不制有颈部。钻头的工作部分:钻头的工作部分:包括包括切削部分切削部分和和导向部分导向部分。切削部分:切削部分:担负主要切削工作,切削部分由担负主要切削工作,切削部分由两条主切削刃两条主切削刃、两两条副
10、切削刃条副切削刃和和一条横刃一条横刃及及两个前刀面两个前刀面和和两个主后刀面两个主后刀面组成。组成。6.2.1 6.2.1 钻削刀具钻削刀具导向部分:导向部分:当切削部分切入工件后当切削部分切入工件后起导向作用起导向作用,也是,也是切削部分切削部分的后备部分的后备部分。导向部分有。导向部分有两条螺旋槽两条螺旋槽和和两条棱边两条棱边,螺旋槽起,螺旋槽起排屑排屑和输送切削液和输送切削液作用,棱边起作用,棱边起导向导向、修光孔壁修光孔壁作用。作用。6.2.1 6.2.1 钻削刀具钻削刀具17 螺旋角对切削过程的影响螺旋角对切削过程的影响 f轴向力和扭矩轴向力和扭矩切削轻快、排屑切削轻快、排屑切削刃强
11、度和散热条件切削刃强度和散热条件刀具寿命刀具寿命螺旋角的大小不仅影响排屑情况,而螺旋角的大小不仅影响排屑情况,而且它就是钻头的轴向前角。且它就是钻头的轴向前角。(1 1)螺旋角)螺旋角 指钻头最外缘处螺旋线的切线与指钻头最外缘处螺旋线的切线与钻头轴线的夹角钻头轴线的夹角。u麻花钻的主要参数麻花钻的主要参数 一般麻花钻的螺旋角一般麻花钻的螺旋角=25 32。黄铜、软青铜:=10 17 轻合金、紫铜:=35 40 高强度钢、铸铁:=10 1518(2 2)顶角)顶角22 指两主切削刃在与它们指两主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角平行的平面上投影的夹角2 主切削刃长度主切削刃长度单位切削刃上的负
12、荷及轴向力单位切削刃上的负荷及轴向力钻尖强度钻尖强度有利于散热,提高钻头耐用度有利于散热,提高钻头耐用度扭矩扭矩u麻花钻的主要参数麻花钻的主要参数19(3 3)前角)前角o o 是在正交平面内测量的是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角前刀面与基面间的夹角 由于钻头的前刀面是螺旋面,且各点处的基面和正交由于钻头的前刀面是螺旋面,且各点处的基面和正交平面位置亦不相同,故平面位置亦不相同,故主切削刃上各处的前角也是不相同主切削刃上各处的前角也是不相同的,由外缘向中心逐渐减小的,由外缘向中心逐渐减小。前角前角o=30-30u麻花钻的主要参数麻花钻的主要参数20(4)后角)后角f 是在假定工作平面内
13、测是在假定工作平面内测量的切削平面与主后刀面之量的切削平面与主后刀面之间的夹角间的夹角 为改善切削条件,并能与切削刃上变化的前角相适应,为改善切削条件,并能与切削刃上变化的前角相适应,而使各点的楔角大致相等,麻花钻的而使各点的楔角大致相等,麻花钻的后角刃磨时应由外缘后角刃磨时应由外缘向中心逐渐增大向中心逐渐增大。u麻花钻的主要参数麻花钻的主要参数21(5 5)横刃斜度)横刃斜度 横刃角度是在刃磨后面时自横刃角度是在刃磨后面时自然形成的。然形成的。后角刃磨合适时,横刃斜角一般取值后角刃磨合适时,横刃斜角一般取值50-55,若,若小于此值表明后角磨得太大,反之则说明磨得太小。小于此值表明后角磨得太
14、大,反之则说明磨得太小。对于直径较大的麻花钻,一般都需要修磨横刃,目的对于直径较大的麻花钻,一般都需要修磨横刃,目的减小横刃长度,增大横刃前角,降低轴向力。减小横刃长度,增大横刃前角,降低轴向力。u麻花钻的主要参数麻花钻的主要参数 6.2.2 6.2.2 钻削工艺特点钻削工艺特点由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。“引偏引偏”原因原因 横刃的存在横刃的存在 钻头的刚性和导向性差钻头的刚性和导向性差引偏概念引偏概念由于钻头弯曲而引起孔径扩大,由于钻头
15、弯曲而引起孔径扩大,孔不圆;孔不圆;孔的轴线歪斜。孔的轴线歪斜。u钻孔时钻头易产生钻孔时钻头易产生“引偏引偏”6.2.2 6.2.2 钻削工艺特点钻削工艺特点由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。u排屑困难排屑困难u散热条件差散热条件差 使工件表面质量降低。使工件表面质量降低。卡死、甚至折断钻头。卡死、甚至折断钻头。钻削产生的热量大部分集中在工件和钻头中,而且不易传钻削产生的热量大部分集中在工件和钻头中,而且不易传散出去,使刀具磨损加剧。散出去,使刀
16、具磨损加剧。6.2.2 6.2.2 钻削工艺特点钻削工艺特点由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑由于钻头的强度、刚度有限。容屑、排屑、导向、冷却和润滑都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。都困难,因此钻削的加工困难,质量不高。u转速高、切削温度高,致使钻头磨损严重转速高、切削温度高,致使钻头磨损严重u钻头细而悬伸长,加工时容易产生弯曲和振动,钻头细而悬伸长,加工时容易产生弯曲和振动,易易“引偏引偏”。251)导向定心问题)导向定心问题采取的措施采取的措施防止防止“引偏引偏”的措施:的措施:预钻锥形定心坑;预钻锥形定心坑;即先用小顶角即先用小顶角(90100)、大直径短麻花钻或
17、中心钻、大直径短麻花钻或中心钻钻一个锥形坑,再用所需尺寸的钻头钻孔。钻一个锥形坑,再用所需尺寸的钻头钻孔。采用钻套导向钻孔采用钻套导向钻孔;刃磨时,应尽量使两个主刀刃对称一致。刃磨时,应尽量使两个主刀刃对称一致。工件工件钻模板钻模板钻套钻套262)冷却问题)冷却问题 采用大流量冷却或压力冷却的方法;采用大流量冷却或压力冷却的方法;分段钻削、定时推出的方法对钻头和钻分段钻削、定时推出的方法对钻头和钻削区进行冷却。削区进行冷却。3)排屑问题)排屑问题 采用定时回退的方法排除切屑;深孔加采用定时回退的方法排除切屑;深孔加工中,改善钻头的结构;在主切削刃上开工中,改善钻头的结构;在主切削刃上开分屑槽,
18、减小切削宽度,使切屑易于卷分屑槽,减小切削宽度,使切屑易于卷曲。曲。27 在钻床上钻孔精度低,但也可通过在钻床上钻孔精度低,但也可通过钻孔钻孔-扩孔扩孔-铰孔铰孔加工出精度要求很高的孔(加工出精度要求很高的孔(IT6IT8,表面粗糙度,表面粗糙度为为1.60.4m),还可以利用夹具加工有位置要求的),还可以利用夹具加工有位置要求的孔系。孔系。钻钻扩扩铰铰 是典型的工艺是典型的工艺u钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。钻孔主要用于粗加工。如螺钉孔、油孔、内螺纹底孔等。u单件、小批生产中、小型工件上的单件、小批生产中、小型工件上的小孔(小孔(D D13mm13mm),常用常用台式钻床
19、台式钻床加工。加工。u中、小型工件上中、小型工件上较大的孔(较大的孔(D50mmD50mm),常用,常用立式钻床立式钻床加工。加工。大型工件上的孔大型工件上的孔,采用,采用摇臂钻床摇臂钻床加工。加工。回转体工件上的孔回转体工件上的孔,多在,多在车床车床上加工。上加工。6.2.3 6.2.3 钻削应用钻削应用 就是用就是用扩孔钻扩孔钻对工件上已钻出、铸出或锻出的对工件上已钻出、铸出或锻出的孔进行扩大孔进行扩大加工。加工。扩孔可在一定程度上校正原孔轴线的偏斜,扩孔的精度可达扩孔可在一定程度上校正原孔轴线的偏斜,扩孔的精度可达IT10IT10IT9IT9,表面粗糙的,表面粗糙的RaRa值可达值可达6
20、.36.33.2m3.2m,属于,属于半精加工半精加工。扩孔常用作铰孔前的预加工,对于质量要求不高的孔,扩孔也扩孔常用作铰孔前的预加工,对于质量要求不高的孔,扩孔也可作孔加工的最终工序。可作孔加工的最终工序。可在钻床、车床或镗床上进行可在钻床、车床或镗床上进行。6.2.4 6.2.4 扩孔扩孔扩孔加工的特点:扩孔加工的特点:切削深度小,切屑窄,易于排出,切削深度小,切屑窄,易于排出,也不易刮伤已加工表面;也不易刮伤已加工表面;切削刃不必自外缘延伸到中心,切削刃不必自外缘延伸到中心,避免了横刃及横刃引起的不良影响,避免了横刃及横刃引起的不良影响,生产率和加工质量较高;生产率和加工质量较高;由于容
21、屑槽较浅窄,刀体上可做由于容屑槽较浅窄,刀体上可做出出3 3 4 4个刀齿,导向性好,切削平个刀齿,导向性好,切削平衡,可提高生产率。衡,可提高生产率。6.2.4 6.2.4 扩孔扩孔用用铰刀铰刀从被加工孔的孔壁上切除微量金属,使孔的精度和从被加工孔的孔壁上切除微量金属,使孔的精度和表面质量得到提高的加工方法,称为表面质量得到提高的加工方法,称为铰孔铰孔。铰孔是应用较普遍的对铰孔是应用较普遍的对中小直径中小直径孔进行精加工孔进行精加工的方法之一,它是的方法之一,它是在扩孔或半精镗孔的基础上进行在扩孔或半精镗孔的基础上进行的。的。铰孔后孔的精度可达铰孔后孔的精度可达IT9IT9IT7IT7,表面
22、粗糙度表面粗糙度RaRa值达值达5 50.63m0.63m。手铰刀手铰刀:手工铰孔、直柄。:手工铰孔、直柄。机铰刀机铰刀:钻床或车床上铰孔,多为锥柄:钻床或车床上铰孔,多为锥柄 铰孔可以用于操作,也可以在机床上进行。铰孔可以用于操作,也可以在机床上进行。机用铰刀机用铰刀手用铰刀手用铰刀 直柄铰刀直柄铰刀套式铰刀套式铰刀锥柄铰刀锥柄铰刀用用内孔内孔安装定位,用安装定位,用端面键槽端面键槽传递运动的传递运动的铰刀。铰刀。颈部颈部铰刀铰刀工作部分工作部分柄部柄部切削部分切削部分校准部分校准部分切削工作切削工作导向、校导向、校准、修光准、修光铰刀是定径精加工工具,易保证孔的尺、形状精度,生铰刀是定径精
23、加工工具,易保证孔的尺、形状精度,生产率高。产率高。一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔,且不宜一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔,且不宜铰削非标准孔、台阶孔和盲孔,因此,铰削非标准孔、台阶孔和盲孔,因此,适应性较差。适应性较差。铰刀与机床浮动连接,不能校正孔的位置误差。铰刀与机床浮动连接,不能校正孔的位置误差。孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和装夹方孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度和装夹方式以及加工余量、切削用量和切削液等式以及加工余量、切削用量和切削液等镗孔镗孔是用镗刀在是用镗刀在已加工孔的工件上已加工孔的工件上使孔径扩大并达到精度使孔径扩大并达到精度和表面粗糙度
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