鉗工(中級)第二章課件

1、第二章群鉆和鉆削特殊孔群鉆目前已廣泛應(yīng)用，本章介紹群鉆的特點和幾何參數(shù)。通過了解群鉆特性后能掌握各種材料鉆孔時所用的群鉆性能以及鉆削各種特殊孔德技能第一節(jié)群鉆一、麻花鉆在鉆削過程中存在的問題二、標(biāo)準(zhǔn)群鉆一、麻花鉆在鉆削過程中存在的問題1.麻花鉆的缺點1)橫刃較長，橫刃上各點前角為負(fù)值，在切削過程中處于擠刮狀態(tài)，使軸向抗力增大，并且定心不好，鉆頭容易產(chǎn)生抖動。2)主切削刃上各點的前角大小不同，近心處d/3范圍內(nèi)為負(fù)值，對切削不利。3)棱邊較寬，又沒有副后角。4)刀尖角(主、副切削刃的交角)處的前角較大，故刀齒薄弱。5)主切削刃全寬進(jìn)行切削，切屑較寬，造成排屑不暢和切削液流入困難。第一節(jié)群鉆2.鉆

2、孔中的問題(1)因加工材料性能不同產(chǎn)生的問題1)鉆削強(qiáng)度大、硬度高的鋼材時(如各種合金鋼、淬火鋼時)，很費力，鉆不動，勉強(qiáng)鉆下去，鉆頭很快磨鈍或燒壞。2)鉆削高錳鋼、奧氏體不銹鋼時，產(chǎn)生嚴(yán)重的加工硬化現(xiàn)象，越鉆越硬，鉆頭磨損很快，產(chǎn)生毛刺很嚴(yán)重。3)鉆削很韌、很粘的鋼材時(如低碳鋼、不銹鋼)，切屑長而不斷，亂甩傷人，很不安全，而且切削液也不易進(jìn)入孔內(nèi)。第一節(jié)群鉆4)鉆削鑄鐵時，切屑成粉末不易排出，很快就把鉆頭兩外緣轉(zhuǎn)角磨損掉。5)鉆削純銅時，孔形常不圓。6)鉆削黃銅等材料，經(jīng)常產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，輕則將孔拉傷，重則使鉆頭折斷，易發(fā)生事故。7)鉆削鋁合金時，易產(chǎn)生“刀瘤”，使孔壁不光。8)鉆削層壓

3、材料、膠木等，時常發(fā)生孔入口處有毛刺，中間分層，出口處脫皮現(xiàn)象。9)鉆削有機(jī)玻璃時，孔不光亮，發(fā)暗。10)鉆削橡膠時，孔收縮量大，易成錐形，上大下小，孔壁毛糙。第一節(jié)群鉆(2)因工藝條件不同而產(chǎn)生的問題1)鉆削薄板孔，有時工件不便于壓緊，在孔將鉆穿時，往往工件會被鉆頭帶著一起轉(zhuǎn)動，造成事故。2)當(dāng)鑄、鍛等工件上已有毛坯孔再需擴(kuò)孔時，由于加工余量不均勻，表面有硬皮，因此鉆頭常會歪斜，刃口也容易崩壞。3)在斜面和曲面上鉆孔，鉆頭往往定不住中心，發(fā)生偏斜。4)對于不是標(biāo)準(zhǔn)尺寸，但精度要求較高的孔，要求鉆孔時達(dá)到加工精度，用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆就很難解決。第一節(jié)群鉆5)用劃線方法鉆孔，鉆頭不易找正，孔的相互位置

4、精度很難保證。6)用鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔，也容易產(chǎn)生“扎刀”，有時孔壁上的鉆痕很深，用鉸刀鉸孔后也不能消除。7)用鉆頭锪倒角，容易發(fā)生抖動，出現(xiàn)多角形或產(chǎn)生嚴(yán)重的毛刺。第一節(jié)群鉆二、標(biāo)準(zhǔn)群鉆圖2-1標(biāo)準(zhǔn)群鉆1.標(biāo)準(zhǔn)群鉆的結(jié)構(gòu)特點1)群鉆上磨出月牙槽，形成凹形圓弧刃，降低了鉆尖高度。WB1.eps第一節(jié)群鉆WB2.eps2)修磨橫刃，使橫刃縮短為原來的1/51/7，第一節(jié)群鉆同時使新形成的內(nèi)刃上的前角大大增加。3)磨出單邊分屑槽。2.標(biāo)準(zhǔn)群鉆的優(yōu)點1)磨出月牙槽后形成凹形圓弧刃，把主切削刃分成三段，起到了分屑斷屑的作用，使排屑順利。2)圓弧刃上各點的前角增大，減小了切削阻力，可提高切削效率。3)降低了鉆

5、尖高度，可將橫刃磨得較短而不影響鉆尖強(qiáng)度。4)鉆孔時，在孔底切出圓環(huán)肋，加強(qiáng)了定心作用和鉆頭鉆削時的穩(wěn)定性，有利于提高孔的加工質(zhì)量。第一節(jié)群鉆5)磨出分屑槽后，使切屑變窄，有利于排屑和切削液的進(jìn)入，延長了鉆頭的使用壽命并且減小了工件變形，提高了加工質(zhì)量。圖2-2鑄鐵鉆第一節(jié)群鉆3.標(biāo)準(zhǔn)群鉆切削部分的形狀和幾何參數(shù)三、其他形式的群鉆1.鉆削鑄鐵的鉆頭和鉆削鑄鐵的群鉆圖2-3鉆鑄鐵的群鉆第一節(jié)群鉆1)為了增大刀尖處的面積，以利于散熱。2)將后角磨得更大，比鉆鋼材的鉆頭大35，并可將后面磨去一塊(如圖2-2所示)，即磨出第二重后角而不會影響刀齒強(qiáng)度。3)在刀尖處磨出R0.5mm左右的圓角，有利于提高

6、加工精度。2.鉆削黃銅和青銅的鉆頭和群鉆WB3.eps第一節(jié)群鉆圖2-4鉆頭受力示意圖第一節(jié)群鉆圖2-5鉆削黃銅的群鉆3.鉆削純銅的群鉆第一節(jié)群鉆1)孔形不圓，鉆出的孔上部擴(kuò)大。2)孔的表面粗糙度不理想，孔壁有撕痕，有時出現(xiàn)螺線擠痕，出口出現(xiàn)毛刺。3)軟純銅切屑不斷，隨鉆頭甩動不安全，并且阻擋切削液進(jìn)入孔中。4)硬純銅的切屑較碎，造成孔壁不光潔。5)鉆頭容易在孔中咬住。1)加強(qiáng)定心作用，保證切削平穩(wěn)(如圖2-6所示)。2)外刃頂角要適當(dāng)，以利于排屑和改善孔的表面粗糙度，一般2=118122較好。第一節(jié)群鉆3)鉆軟純銅，應(yīng)選用較大進(jìn)給量，以改善出屑情況，也可在鉆頭前面上磨出負(fù)前角的斷屑面。WB4

7、.eps第一節(jié)群鉆圖2-6鉆削純銅的群鉆4)將鉆頭外緣刀尖處磨出倒角或圓弧刃，第一節(jié)群鉆鉆孔時采用高轉(zhuǎn)速和小進(jìn)給量的方法，使孔壁的表面粗糙度得以改善。5)鉆孔過程中應(yīng)保證充足的切削液，以避免孔的收縮而咬住鉆頭。4.鉆鋁合金的群鉆WB5.eps第一節(jié)群鉆圖2-7鉆削鋁合金深孔的群鉆5.鉆薄板的群鉆第一節(jié)群鉆圖2-8鉆薄板的群鉆1)工件隨著鉆頭一起轉(zhuǎn)動，造成不安全。第一節(jié)群鉆2)若工件夾持牢固，會造成鉆頭折斷。3)孔形不圓或被拉壞。1)主切削刃外緣磨成鋒利的刀尖。2)外緣刀尖處與鉆尖的高度差僅為0.51mm。表2-5薄板群鉆切削部分形狀和幾何參數(shù)第一節(jié)群鉆2.參數(shù)按直徑范圍的中間值來定，允許偏差為

8、。6.鉆削膠木的群鉆圖2-9鉆削膠木群鉆第一節(jié)群鉆圖2-10鉆削有機(jī)玻璃的群鉆7.鉆削有機(jī)玻璃的群鉆第一節(jié)群鉆1)加大外刃的縱向前角y，y=3540；將橫刃磨得盡可能短，以減小切削力和切削熱的產(chǎn)生。2)外刃頂角2=100110；外緣處磨出過渡圓角。3)加大棱邊倒錐，可在外圓磨床上磨出副偏角11530的錐度；磨窄棱邊；加大外刃外緣后角o2527。4)把刃口和棱邊用磨石修光；鉆孔時加充足的切削液；選用適中的轉(zhuǎn)速和較小的進(jìn)給量。8.鉆削橡膠的群鉆第一節(jié)群鉆1)孔的收縮量很大，易成錐形，上大下小，嚴(yán)重時孔壁有撕傷，甚至不成孔形。2)鉆削溫度高時，橡膠變質(zhì)，產(chǎn)生臭味。1)將兩外緣處向心的圓弧刃改磨出一段

9、很鋒利的沿棱邊圓周切線方向的切向刃，并使這一小段刃口稍向前傾斜，如圖2-11所示。2)加大鉆頭后角，o30。3)橫刃盡量磨得短些，內(nèi)刃鋒角2較小。WB6.eps第一節(jié)群鉆圖2-11鉆橡膠的群鉆第一節(jié)群鉆第二節(jié)各種特殊孔的鉆削一、鉆削小孔二、在斜面上鉆孔三、鉆削深孔四、鉆削精孔五、鉆削多孔六、鉆削相交孔七、鉆削不通孔一、鉆削小孔1)開始鉆進(jìn)時，進(jìn)給力要小，防止鉆頭彎曲和滑移。2)要用手動進(jìn)給，不可使用機(jī)動進(jìn)給。3)切削速度選擇要適當(dāng)，不宜過大。4)在鉆削過程中，應(yīng)注意及時排屑，并及時輸入切削液。5)鉆頭裝夾不緊時，不可采用砂皮、紙片等來加粗鉆柄進(jìn)行裝夾。圖2-12在工件兩面鉆透較深的小孔第二節(jié)各

10、種特殊孔的鉆削6)鉆較深的小孔時，如超過鉆頭的有效長度(孔的深度)，且又是一下鉆不通的孔，可采用從相對兩面同時鉆孔的方法(工件形狀不允許除外，見圖2-12)。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削二、在斜面上鉆孔圖2-13先用立銑刀銑出一個平面第二節(jié)各種特殊孔的鉆削三、鉆削深孔1)要保證鉆頭本體與接長部分的同軸度要求，以免影響孔的加工精度。2)鉆頭每送進(jìn)一段不長的距離(當(dāng)鉆頭螺旋槽全部進(jìn)入工件后，該距離應(yīng)更短)，即應(yīng)從孔內(nèi)退出，進(jìn)行排屑和輸送切削液。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削四、鉆削精孔1.加工方法2.改進(jìn)鉆頭的幾何角度1)磨出第二頂角21，使275。2)后角一般磨成o=610，以免產(chǎn)生振動。3)將棱邊磨窄，保留

11、0.10.2mm的寬度，或者磨出副后角68，以減少摩擦。4)切削刃處的前、后面，用磨石研磨，使表面粗糙度值達(dá)Ra0.2m。表格第二節(jié)各種特殊孔的鉆削3.正確選擇切削用量4.鉆削精孔的一般注意事項1)鉆孔時應(yīng)選用精度較高的鉆床，主軸徑向圓跳動誤差要小。2)選用尺寸精度較高的鉆頭。3)鉆頭的兩切削刃需修磨對稱，兩刃軸的徑向圓跳動誤差應(yīng)控制在0.05mm范圍內(nèi)。4)鉆削過程中要有充足的切削液，并正確選用切削液。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削五、鉆削多孔1)準(zhǔn)確劃線，劃線誤差在0.1mm以內(nèi)。圖2-17孔位檢查線形式2)按劃線基準(zhǔn)，校正工件需加工孔的位置后加以固定。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削3)用擴(kuò)孔的方法，分2

12、3次加工。4)依次加工其他孔。1)按圖樣準(zhǔn)確劃線。2)在各孔中心先加工一個螺紋孔，螺紋孔大小視所需加工孔的大小而定。3)制作一批帶孔校正圓柱。4)用螺釘將各校正圓柱安裝在工件需加工孔上。5)在鉆床主軸上裝上杠桿百分表，對工件上任意一個圓柱進(jìn)行校正，保證圓柱軸心線與鉆床主軸軸線同軸度要求。6)利用鉆、擴(kuò)、鏜、鉸等加工方法，邊加工邊測量，直到符合圖樣的加工要求為止。7)用上述方法逐一加工其余未加工孔，直至全部結(jié)束。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削六、鉆削相交孔1)選擇基準(zhǔn)，準(zhǔn)確劃線。2)按劃線基準(zhǔn)定位，先鉆直徑較大孔再鉆直徑較小孔。3)對于精度要求不高的孔，分23次擴(kuò)孔加工的方法來達(dá)到要求；對于精度要求較高

13、的孔，鉆孔后應(yīng)留有鉸削或研磨的余量。4)兩孔即將鉆穿時，應(yīng)采用手動的較小的進(jìn)給量進(jìn)給，以免在偏切的情況下造成鉆頭折斷或孔的歪斜。5)斜交孔的加工，可采用在斜面上鉆孔的方法加工。第二節(jié)各種特殊孔的鉆削七、鉆削不通孔第三節(jié)鉆床夾具一、鉆床夾具簡介二、鉆床夾具的類型一、鉆床夾具簡介1.鉆床夾具組成圖2-18軸套零件圖第三節(jié)鉆床夾具圖2-19軸套鉆孔用夾具(1)定位元件用以確定工件在夾具中正確加工位置的元件，稱定位元件。第三節(jié)鉆床夾具(2)夾緊裝置圖2-19中的螺母4和墊圈5用來把工件夾緊在夾具上，保證工件在加工過程中不產(chǎn)生位移。(3)引導(dǎo)元件圖2-19中的鉆套1用來引導(dǎo)鉆頭到正確位置上鉆孔，同時增加

14、鉆削時鉆頭的穩(wěn)定性，提高鉆孔精度。(4)夾具體圖2-19中的夾具體6是組成夾具的基礎(chǔ)件，它將上述各類元件、裝置連成一整體。2.鉆床夾具的作用(1)保證工件的加工精度圖2-18中工件的12H9孔的垂直度和對稱度，只能通過夾具來保證，它比劃線找正的加工精度高。第三節(jié)鉆床夾具(2)提高生產(chǎn)率降低加工成本采用夾具后，可省去劃線工序，減少找正的輔助時間，同時操作方便、安全，安裝穩(wěn)固可靠，可增大切削用量，節(jié)省機(jī)動時間。(3)擴(kuò)大機(jī)床的加工范圍采用鉆床夾具后，可解決某些工件在機(jī)床上的裝夾困難，可以一機(jī)多用。第三節(jié)鉆床夾具二、鉆床夾具的類型1.鉆床夾具的特點2.常用鉆床夾具類型圖2-20固定式鉆床夾具第三節(jié)鉆

15、床夾具(1)固定式鉆床夾具該種夾具的特點是使用時夾具固定在鉆床工作臺上。圖2-21移動式鉆床夾具示意圖第三節(jié)鉆床夾具(2)移動式鉆床夾具這類夾具用于單軸立式鉆床，能先后鉆削同一表面上有多個孔的工件，如圖2-21所示。(3)翻轉(zhuǎn)鉆床夾具有的工件幾個方向上均有待加工的孔，為了減少裝夾次數(shù)，提高各孔之間的位置精度，采用翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具。(4)蓋板式鉆床夾具這類夾具將夾具體、定位元件和夾緊裝置全部安裝在鉆模板上，使用時，鉆模板像蓋子一樣蓋在工件上，如圖2-23所示。圖2-22翻轉(zhuǎn)式鉆床夾具第三節(jié)鉆床夾具圖2-23蓋板式鉆模(5)回轉(zhuǎn)式鉆床夾具這種夾具用于加工同心圓周上的第三節(jié)鉆床夾具平行孔系或分布在幾個

16、不同表面上的徑向孔。圖2-24回轉(zhuǎn)式鉆床夾具第三節(jié)鉆床夾具3.組合夾具(1)組合夾具的組成1)基礎(chǔ)件。2)支承件。3)定位件。圖2-25鉆孔用組合夾具第三節(jié)鉆床夾具4)導(dǎo)向件。5)夾緊件。6)緊固件。7)輔助件。8)組合件。(2)組合夾具的組裝組合夾具組裝是把組合夾具的各相關(guān)元件和組合件，按一定的步驟和需要組裝成加工工件的夾具。(3)組合夾具的特點1)能保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。2)可重復(fù)使用，節(jié)省人力和物力。3)靈活多變，能迅速組裝適合加工需要的夾具。4)可減少夾具存放空間，改善管理工作。第三節(jié)鉆床夾具第四節(jié)鉆削加工實例1)要保證各個油路孔的位置精度，使得各閥的聯(lián)接口與集成油路塊上相應(yīng)的孔口

17、相通。2)油路塊之間的相應(yīng)的主油路孔口相通。3)縱橫交錯的各孔要相交正確，確保液壓油的暢通無阻。1)鉆孔前，首先檢查油路塊各相應(yīng)表面的平行度及垂直度是否符合要求，其精度會直接影響鉆孔的質(zhì)量。2)當(dāng)油路塊的精度符合要求后，可對照圖樣劃線，這一步很關(guān)鍵。3)按圖2-12所示的在工件兩面鉆透較深小孔的方法鉆主油路回油孔(主O孔)。4)翻轉(zhuǎn)油路塊，使S面接觸擋鐵，鉆削回油孔O，這樣就能夠保證回油孔O與主油路回油孔相通。第四節(jié)鉆削加工實例5)用3)、4)所述方法鉆削主油路進(jìn)油孔(主P孔)，進(jìn)油孔(P孔)，主油路泄油孔(主L孔)，以及泄油孔(L孔)。6)移動擋鐵，到鉆頭中心線的距離等于Z的位置，然后再將工

18、件的J面抵住擋鐵，鉆削節(jié)流閥進(jìn)油孔。7)翻轉(zhuǎn)工件，使J面抵住擋鐵，鉆削A孔，使之與節(jié)流閥進(jìn)油孔相通。8)用6)、7)所述的方法鉆其他各個油路孔。圖2-26油路塊的油路孔第四節(jié)鉆削加工實例圖2-27加工不銹鋼的鉆頭第四節(jié)鉆削加工實例第五節(jié)鉆床及故障排除一、鉆床簡介二、立式鉆床常見故障及排除方法一、鉆床簡介1.臺式鉆床2.立式鉆床3.搖臂鉆床第五節(jié)鉆床及故障排除二、立式鉆床常見故障及排除方法1.保險離合器失效(1)產(chǎn)生原因1)超負(fù)荷鉆削。2)彈簧彈力不足。3)離合器的鋼珠損壞。(2)排除方法1)按使用說明書或工藝要求進(jìn)行正常的鉆削；2)通過彈簧一端的限位螺桿調(diào)整到超過正常負(fù)荷的10%(即達(dá)到100

19、00N)，此時即停止進(jìn)給。3)更換鋼珠或整個離合器。2.油管斷油第五節(jié)鉆床及故障排除二、立式鉆床常見故障及排除方法(1)產(chǎn)生原因1)油管斷裂。2)油管接頭結(jié)合面配合不良。3)柱塞油泵的柱塞與泵體間隙過大。4)柱塞彈簧失效。5)油泵的單向閥失效(彈簧失效或鋼珠與結(jié)合面配合不好)。(2)排除方法1)更換新油管。2)檢查各油管接頭接合面，若接合面不良，則管接頭斜面重新配制。第五節(jié)鉆床及故障排除3)若柱塞與泵體間隙過大，用研磨棒研磨泵體孔，按泵體孔配研柱塞。4)更換柱塞彈簧。5)若單向閥失效，則需修整或更換彈簧，或修整鋼珠與其結(jié)合面的配合。3.主軸在進(jìn)給箱內(nèi)上下移動時出現(xiàn)輕重現(xiàn)象(1)產(chǎn)生原因1)主軸變速箱的花鍵套與主軸中心偏移。2)主軸花鍵部分彎曲。3)主軸套筒的外徑變形超過公差范圍。4)主軸套筒齒條有碰撞傷痕和毛刺。第五節(jié)鉆床及故障排除(2)排除方法1)在主軸上安裝百分表，表針觸及空心軸旋轉(zhuǎn)主軸，若同軸度超差(允差為0.05mm)，可調(diào)整變速箱位置，重新鉸定位銷孔。2)校正花鍵彎曲部分。3)檢