第七章鉆削與鏜削

第七章鉆削與鏜削第1頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.搖臂鉆床搖臂鉆床是一種搖臂可繞立柱回轉(zhuǎn)和升降，主軸箱又可在搖臂上作水平移動(dòng)的鉆床。圖7.1為搖臂鉆床外形圖。工件固定在底座1的工作臺(tái)8上，主軸7的旋轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)通過(guò)主軸箱6來(lái)實(shí)現(xiàn)的。主軸箱可在搖臂的導(dǎo)軌上移動(dòng)，搖臂借助電動(dòng)機(jī)及絲杠4的傳動(dòng)，可沿立柱3上下移動(dòng)。立柱3由內(nèi)立柱和外立柱組成，外立柱可繞內(nèi)立柱在±180°范圍內(nèi)回轉(zhuǎn)。由此主軸很容易地被調(diào)整到所需的加工位置上，這就為在單件、小批生產(chǎn)中，加工大而重的工件上的孔帶來(lái)了很大的方便。第2頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.立式鉆床加工時(shí)工件直接或通過(guò)夾具安裝在工作臺(tái)上，主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電動(dòng)機(jī)經(jīng)變速箱傳動(dòng)。加工時(shí)主軸既作旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)，又作軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)和進(jìn)給箱可沿立柱上的導(dǎo)軌調(diào)整其上下位置，以適應(yīng)在不同高度的工件上進(jìn)行鉆削加工。由于在立式鉆床上是通過(guò)移動(dòng)工件位置的方法，使被加工孔的中心與主軸中心對(duì)中，因而操作很不方便，不適于加工大型零件，生產(chǎn)率也不高，常用于單件、小批生產(chǎn)中，加工中、小型工件。第3頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆①麻花鉆的組成;②麻花鉆切削角部分的組成;③麻花鉆的幾何參數(shù)4.鉆削加工的工藝特點(diǎn)及其應(yīng)用第4頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、鉆削的工藝特點(diǎn)、鉆削的應(yīng)用1）鉆削的工藝特點(diǎn)(1)孔的軸線容易偏斜所謂偏斜是指加工時(shí)由于鉆頭彎曲而引起的孔軸線歪斜，如圖5.14(a)所示。麻花鉆受加工孔的限制，其直徑較小而長(zhǎng)度較長(zhǎng)，剛性較差。兩條較深的螺旋槽又使鉆心變細(xì)，進(jìn)一步削弱了鉆頭的剛度。為了減少鉆頭與孔壁之間的摩擦，鉆頭的兩條導(dǎo)向棱邊加工得很窄，因而其導(dǎo)向作用較差。鉆頭橫刃具有很大的負(fù)前角，鉆削時(shí)橫刃處發(fā)生嚴(yán)重的擠壓從而產(chǎn)生了很大的軸向力，稍有偏斜，就會(huì)產(chǎn)生較大的附加力矩，使鉆頭彎曲。因此可以看出，鉆頭的剛性和導(dǎo)向作用差，切削時(shí)鉆頭容易彎曲，鉆頭橫刃定心不準(zhǔn)，鉆頭開(kāi)始切入時(shí)僅由橫刃進(jìn)行切削容易造成引偏，使孔的軸線容易偏斜。在鉆床上鉆孔時(shí)，容易產(chǎn)生這種缺陷。第5頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)孔徑容易擴(kuò)大孔徑擴(kuò)大是指工件上孔的直徑大于鉆頭直徑的現(xiàn)象。引起孔徑擴(kuò)大的主要原因是鉆頭在刃磨時(shí)頂角與軸線不對(duì)稱(chēng)，兩個(gè)主切削刃難以磨得完全對(duì)稱(chēng)、工件材料的不均勻性，使鉆削過(guò)程中的徑向力不能完全抵消。在車(chē)床上鉆孔時(shí)，孔徑容易擴(kuò)大。第6頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月為了減少孔的軸線偏斜及孔徑擴(kuò)大現(xiàn)象，在工藝上可采取下列措施：①預(yù)鉆錐形定心坑；②采用鉆模鉆孔;③提高鉆頭的刃磨質(zhì)量。④為了防止孔徑擴(kuò)大，在選用鉆頭時(shí)，所選用的鉆頭直徑一般應(yīng)略小于所需孔徑。第7頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)排屑困難孔壁表面粗糙鉆孔時(shí)，由于切屑較寬，受容屑槽尺寸的限制，切屑在孔內(nèi)被迫卷成螺旋狀，在排屑時(shí)與孔壁發(fā)生強(qiáng)烈摩擦而劃傷已加工表面，使孔壁質(zhì)量下降。若切屑阻塞在鉆頭的容屑槽里，會(huì)卡死鉆頭，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鉆頭扭斷。第8頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(4)切削熱不易傳散鉆削是一種半封閉式的加工，鉆削過(guò)程中所產(chǎn)生的切削熱量，雖然也由切屑、工件、刀具和周?chē)橘|(zhì)傳出，但它們之間的比例都和車(chē)削大不相同。比如用麻花鉆，不加切削液鉆鋼料時(shí)，工件吸收的熱量約占52.5%，鉆頭約占14.5%，切屑約占28%，而介質(zhì)僅占5%左右，使產(chǎn)生的切削熱不易傳散。鉆削時(shí)，大量高溫切屑不能及時(shí)排出，切削液難以注入到切削區(qū)，切屑、刀具與工件之間的摩擦很大。因此，切削溫度較高，致使刀具磨損加劇，這就限制了鉆削用量和生產(chǎn)效率的提高。第9頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）鉆削的應(yīng)用在實(shí)體材料上加工孔，一般情況下都需要從鉆孔開(kāi)始，因而鉆削的應(yīng)用很廣泛。但是，由于鉆削的工藝特點(diǎn)，用麻花鉆加工孔，其孔的精度較低，表面較粗糙，生產(chǎn)效率也比較低。因此，鉆削主要用于精度要求不高的螺釘孔、油孔等加工，及中、高精度孔的預(yù)加工。鉆孔可以在多種機(jī)床上進(jìn)行，比如在鉆床、車(chē)床、鏜床、銑床、組合機(jī)床上等。單件、小批量生產(chǎn)中，對(duì)中小型工件上的小孔(一般D＜13mm)，常用臺(tái)式鉆床加工；中小型工件上直徑較大的孔(一般D＜50mm)，常用立式鉆床加工；大中型工件上的孔，則應(yīng)采用搖臂鉆床加工；回轉(zhuǎn)體工件上的孔，多在車(chē)床上加工。在成批和大量生產(chǎn)中，為了保證加工精度，提高生產(chǎn)率和降低加工成本，廣泛使用鉆摸、多軸鉆或組合機(jī)床進(jìn)行孔的加工。精度高、粗糙度值小的中小孔(D＜50mm），在鉆削之后，經(jīng)常需要采用擴(kuò)孔和鉸孔來(lái)進(jìn)行半精加工和精加工。

第10頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、擴(kuò)孔與鉸孔簡(jiǎn)介1、擴(kuò)孔擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上已有的孔進(jìn)行擴(kuò)大的加工。擴(kuò)孔和鉆孔相比具有以下特點(diǎn)：第11頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)由于是在已有鉆孔的基礎(chǔ)上擴(kuò)孔，切削刃沒(méi)有必要由外圓延續(xù)到中心，這樣就消除了由橫刃引起的不良影響。(2)由于擴(kuò)孔的背吃刀量大大小于鉆孔的背吃刀量，切屑容易排出，不易擦傷已加工表面，容屑槽尺寸可大大減小，鉆芯尺寸增大，使其剛度增加，對(duì)加大切削用量和改善加工質(zhì)量有利。(3)由于容屑槽較窄，可在刀體上增加刀齒數(shù)(一般為3～4齒)，可提高生產(chǎn)率，同時(shí)改善了擴(kuò)孔時(shí)的導(dǎo)向作用，切削比較平穩(wěn)。擴(kuò)孔常作為孔的半精加工，當(dāng)孔的精度高，表面粗糙度值要求大時(shí)，則要采用鉸孔。第12頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鉸孔是中、小尺寸孔的精加工方法之一，一般加工精度為IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值為0.4～1.6μm。鉸孔有兩種加工方式——機(jī)鉸和手鉸，鉸孔加工具有如下的工藝特點(diǎn)：第13頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)鉸削的加工質(zhì)量高由于鉸刀修光部分可校準(zhǔn)孔徑和修光孔壁，提高了孔的加工質(zhì)量。鉸孔的加工余量少、切削速度較低，使工件的受力和受熱變形較小，可以避免積屑瘤的不利影響。如果采用手鉸，則加工余量更小，切削速度更低，刀具修光部分更長(zhǎng)，加工精度可以更高。(2)鉸刀是定尺寸精加工刀具，鉸孔更容易保證孔的尺寸精度和形狀精度，生產(chǎn)率較高，尤其是小孔和細(xì)長(zhǎng)孔。第14頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)鉸孔的適應(yīng)性較差因?yàn)橐欢ㄖ睆降你q刀只能加工一種直徑和尺寸公差等級(jí)的孔，故限制了其適應(yīng)性。鉆——擴(kuò)——鉸是加工中等尺寸以下較精密孔常用的連鎖性典型工藝，常用于成批生產(chǎn)以及大批量生產(chǎn)中不適于拉削的孔。第15頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)鏜削一、鏜床與鏜削方法1.鏜床鏜床是一種主要用鏜刀加工有預(yù)制孔的工件的機(jī)床。鏜床適合加工各種復(fù)雜的大型工件上的孔，尤其適合于加工直徑較大的孔以及內(nèi)成形表面或孔內(nèi)環(huán)槽。鏜孔的尺寸精度及位置精度均比鉆孔高。根據(jù)用途，鏜床可分為臥式銑鏜床、坐標(biāo)鏜床、立式鏜床、精鏜床及數(shù)控鏜銑床等。第16頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.臥式銑鏜床臥式鏜床的主軸水平布置并可軸向進(jìn)給，主軸箱可沿前立柱導(dǎo)軌垂直移動(dòng)，工作臺(tái)可旋轉(zhuǎn)并可實(shí)現(xiàn)縱橫向進(jìn)給，其外形如圖5.16所示。臥式鏜床所適應(yīng)的工藝范圍較廣，除鏜孔外，還可鉆、擴(kuò)、鉸孔，車(chē)削內(nèi)外螺紋、攻螺紋，車(chē)外圓柱面和端面以及用端銑刀或圓柱銑刀銑平面等。如再利用特殊附件和夾具，其工藝范圍還可擴(kuò)大。工件在一次安裝的情況下，即可完成多種表面的加工，這對(duì)于加工大而重的工件是特別有利的。臥式銑鏜床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)率較低。第17頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.坐標(biāo)鏜床坐標(biāo)鏜床是指具有精密坐標(biāo)定位裝置的鏜床，是一種用途較為廣泛的精密機(jī)床。它主要用于鏜削尺寸、形狀及位置精度要求比較高的孔系，還能進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪端面、切槽、銑削等工作。此外，在坐標(biāo)鏜床上還能進(jìn)行精密刻度，樣板的精密劃線、孔間距及直線尺寸的精密測(cè)量等。第18頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月它不僅適用于在工具車(chē)間加工精密鉆模、鏜模及量具等，而且也適用于在生產(chǎn)車(chē)間成批地加工孔距精度要求較高的箱體及其它類(lèi)零件。坐標(biāo)鏜床有立式和臥式之分。立式坐標(biāo)鏜床適于加工軸線與安裝基面(底面)垂直的孔系和銑削頂面；臥式坐標(biāo)鏜床適于加工與安裝基面平行的孔系和銑削側(cè)面。立式坐標(biāo)鏜床還有單柱和雙柱兩種形式。第19頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、鏜削的工藝特點(diǎn)鏜孔是在已有孔的基礎(chǔ)上用鏜刀使孔徑擴(kuò)大并達(dá)到精度、粗糙度要求的加工方法。鏜孔是常用的孔加工方法之一，對(duì)于直徑較大的孔(一般D＞80～100mm)，內(nèi)成形面或孔內(nèi)環(huán)形槽等，鏜削是最合適的加工方法。鏜孔可分為粗鏜、半精鏜和精鏜。一般鏜孔的精度為IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值為0.8～1.6μm，精細(xì)鏜時(shí)，精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度Ra值達(dá)0.2～0.8μm。鏜刀有單刃鏜刀和多刃鏜刀之分，由于它們的結(jié)構(gòu)和工作條件不同，它們的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用也有所不同。第20頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1)單刃鏜刀鏜孔的工藝特點(diǎn)(1)適應(yīng)性強(qiáng)單刃鏜刀是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的刀具之一，使用和刃磨方便；一把刀具可以加工不同直徑的孔，各種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的孔均能鏜削；鏜削加工可在鉆孔、鑄孔和鍛孔的基礎(chǔ)上進(jìn)行，既可以粗加工，又可以半精加工和精加工。(2)可以有效地校正原有孔軸線的偏斜或位置誤差用單刃鏜刀鏜孔，孔的尺寸精度、形狀精度和位置精度及表面粗糙度主要取決于機(jī)床的精度和操作者的技術(shù)水平，所以鏜孔可以校正原有孔軸線的偏斜或位置誤差。第21頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(3)生產(chǎn)率較低鏜刀的刀桿直徑受被加工孔的限制，一般剛度差，為保證加工精度，常需用較小的背吃刀具和進(jìn)給量，多次走刀以減少刀桿的彎曲變形和振動(dòng)；調(diào)整鏜刀頭在刀桿上的徑向位置時(shí)，操作復(fù)雜，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，加上只有一個(gè)主切削刃參加工作，所以生產(chǎn)效率比擴(kuò)孔和鉸孔低。第22頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2)多刃鏜刀鏜孔的工藝特點(diǎn)(1)加工質(zhì)量高由于鏜刀片在加工過(guò)程中的浮動(dòng)，可以補(bǔ)償鏜刀安裝誤差及鏜刀刀桿偏擺所引起的不良影響，提高孔的精度。又由于鏜刀的修光刃比較寬，因而對(duì)孔壁的修光效果好，減小了表面粗糙度值。但由于鏜刀是浮動(dòng)的，故不能校正原有孔的軸線偏斜或位置誤差。第23頁(yè)，