裝配鉗工技術(shù)（勞動(dòng)版）課件孔的加工

任務(wù)7

孔的加工1.了解標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨方法2.解孔加工的幾種方法3.握在鉆床上進(jìn)行孔加工的方法4.掌孔加工過(guò)程中質(zhì)量檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的方法5.鉆孔工藝路線教學(xué)目標(biāo)：如下圖，使用麻花鉆在臺(tái)鉆上進(jìn)行工件〔材料為4鋼〕的鉆削加工，到達(dá)圖樣要求。鉆孔零件圖任務(wù)提出分析圖樣，圖中所示為一鉆孔零件圖，圖中有3個(gè)φ8.5mm孔，外表粗糙度Ra25μm，精度要求不高，因此我們可以在臺(tái)鉆上用麻花鉆進(jìn)行孔加工，選用直徑為φ8.5mm的鉆頭。任務(wù)分析1．標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆簡(jiǎn)稱麻花鉆或鉆頭，是應(yīng)用最廣泛的鉆孔工具。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由柄部、頸部和工作局部組成，如下圖。麻花鉆相關(guān)知識(shí)一、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆〔1〕柄部麻花鉆有錐柄和直柄兩種，如圖1-7-2所示。一般鉆頭直徑小于13mm的制成直柄，大于13mm的制成錐柄?！?〕頸部頸部在磨削麻花鉆時(shí)供砂輪退刀使用，鉆頭的規(guī)格、材料及商標(biāo)常打印在頸部。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削局部切削局部由兩條主切削刃、兩個(gè)前刀面、兩個(gè)主后刀面、兩個(gè)副后刀面和一條橫刃組成，各局部名稱如下圖?！?〕工作局部工作局部由導(dǎo)向局部和切削局部組成?！?〕第一類是結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)構(gòu)參數(shù)很多，其中螺旋角β〔副切削刃展開成的直線與鉆頭軸線的夾角，見(jiàn)圖〕影響麻花鉆的切削性能。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的螺旋角一般為18°～30°。螺旋角β2．標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的參數(shù)〔2〕第二類是刃磨參數(shù)。包括鋒角、后角和橫刃斜角。麻花鉆雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但一般只需刃磨后刀面，刃磨時(shí)需要控制上述三個(gè)角度。這三個(gè)角度的測(cè)量平面分別是：中剖面、柱剖面和端平面，如下圖。刃磨參數(shù)1〕鋒角〔2φ〕。鋒角又稱頂角，是兩主切削刃在中剖面中投影間的夾角。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆2φ=118o，此時(shí)主切削刃為直線。否那么，呈外凸或內(nèi)凹曲線，如下圖。主切削刃形狀隨鋒角的變化2〕后角〔α0〕。后角是柱剖面內(nèi)后刀面與端平面之間的夾角，如所示。主切削刃上各點(diǎn)的后角不等。后角的大小影響后刀面與工件切削外表的摩擦程度。后角越小，摩擦越嚴(yán)重，但切削刃強(qiáng)度越高。麻花鉆的后角3〕橫刃斜角〔Ψ〕。橫刃斜角是在端平面中橫刃與中剖面的夾角，如下圖。它是在刃磨鉆頭時(shí)自然形成的，其大小與后角、鋒角大小有關(guān)。橫刃斜角前角是在中剖面中測(cè)量的前刀面與端平面之間的夾角。前角的大小決定著切除材料的難易程度與切屑與前刀面產(chǎn)生摩擦力的大小。前角越大，切削越省力。麻花鉆主切削刃上各點(diǎn)的前角均不相等，近外緣處最大，自外向內(nèi)逐漸減小?！?〕第三類是其他參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨分為修磨橫刃、修磨主切削刃、修磨棱邊等步驟，如下圖。〔1〕修磨橫刃3．標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨〔2〕修磨主切削刃〔3〕修磨棱邊〔4〕修磨前刀面修磨主切削刃和副切削刃交角處的前刀面，磨去一塊，如圖中陰影部位所示，這樣可提高鉆頭強(qiáng)度?！?〕修磨分屑槽如下圖，在兩個(gè)后刀面上磨出幾條相互錯(cuò)開的分屑槽，使切屑變窄，以利于排屑。標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的修磨麻花鉆需要在砂輪機(jī)〔見(jiàn)圖〕上進(jìn)行刃磨。常用的砂輪有氧化鋁和碳化硅兩類，刃磨時(shí)必須根據(jù)刀具材料來(lái)選用。砂輪機(jī)a〕臺(tái)式砂輪機(jī)b〕立式砂輪機(jī)〔1〕操作鉆床時(shí)不可帶手套，袖口必須扎緊，女工必須戴工作帽?！?〕用鉆夾頭裝夾鉆頭時(shí)要用鉆夾頭鑰匙，不可用扁鐵和手錘敲擊，以免損壞夾頭和影響鉆床主軸精度?！?〕工件必須夾緊，特別在小工件上鉆較大直徑孔時(shí)裝夾必須牢固，孔將鉆穿時(shí)，要盡量減小進(jìn)給力?！?〕開動(dòng)鉆床前，應(yīng)檢查是否有鉆夾頭鑰匙或斜鐵插在鉆軸上。二、鉆削工藝1．鉆孔平安操作規(guī)程〔5〕鉆孔時(shí)不可用手和棉紗頭或用嘴吹來(lái)去除切屑，必須用毛刷去除，鉆出長(zhǎng)條切屑時(shí)，要用鉤子鉤斷后除去?！?〕操作者的頭部不準(zhǔn)與旋轉(zhuǎn)著的主軸靠得太近，停車時(shí)應(yīng)讓主軸自然停止，不可用手去剎住，也不能用反轉(zhuǎn)制動(dòng)?！?〕嚴(yán)禁在開車狀態(tài)下裝拆工件。檢驗(yàn)工件和變換主軸轉(zhuǎn)速，必須在停車狀況下進(jìn)行?！?〕清潔鉆床或加注潤(rùn)滑油時(shí)，必須切斷電源?！?〕鉆床不用時(shí)，必須將機(jī)床外露滑動(dòng)面及工作臺(tái)面擦凈，并對(duì)各滑動(dòng)面及各注油孔加注潤(rùn)滑油鉆孔常用的鉆床有臺(tái)鉆、立鉆和搖臂鉆床三種，如下圖。鉆床a〕臺(tái)鉆b〕立鉆c〕搖臂鉆2．鉆床〔1〕鉆削用量鉆削用量包括切削速度、進(jìn)給量和切削深度。1〕切削速度〔ν〕。指鉆孔時(shí)鉆頭直徑上一點(diǎn)的線速度，由下式計(jì)算：式中：ν——切削速度，m/min；n——鉆床主軸轉(zhuǎn)數(shù)，r/min；d——麻花鉆直徑，mm。3．鉆削用量及其選擇3〕切削深度〔ap〕。指工件已加工外表與待加工外表之間的垂直距離。2〕進(jìn)給量〔f〕。主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)鉆頭對(duì)工件沿主軸軸線的相對(duì)位移為進(jìn)給量，單位為mm/r，如下圖。鉆削用量〔2〕鉆削用量的選擇選擇鉆削用量的目的，是在保證加工精度和外表粗糙度及保證刀具合理壽命的前提下使生產(chǎn)率提高，同時(shí)不允許超過(guò)機(jī)床的功率，也不能超過(guò)機(jī)床、刀具、工件等的強(qiáng)度和剛度的承受范圍。鉆孔時(shí)選擇鉆削用量的根本原那么是：在允許范圍內(nèi)，盡量先選較大的進(jìn)給量f，當(dāng)f受到外表粗糙度和鉆頭剛度的限制時(shí)，再考慮較大的切削速度v。1〕切削深度的選擇。直徑小于30mm的孔一次鉆出；直徑為30～80mm的孔可分為兩次鉆削，先用小直徑鉆頭鉆底孔，然后用大直徑的鉆頭將孔擴(kuò)大。2〕進(jìn)給量的選擇。高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的進(jìn)給量可參考表選取。鉆頭直徑D（mm）<33～6>6～12>12～25>25進(jìn)給量f（mm/r）0.025～0.05>0.05～0.10>0.10～0.18>0.18～0.38>0.38～0.62高速鋼標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的進(jìn)給量3〕切削速度的選擇。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取?！?〕麻花鉆的兩條切削刃對(duì)稱地分布在軸線兩側(cè)，鉆削時(shí)，所受徑向抗力相互平衡，因此不像單刃刀具那樣容易彎曲。〔2〕鉆孔時(shí)切削深度到達(dá)孔徑的一半時(shí)，金屬切除率較高?！?〕鉆削過(guò)程是半封閉的，麻花鉆容屑槽尺寸有限，因此排屑較困難，已加工孔壁由于切屑的擠壓摩擦常被劃傷，使外表粗糙度Ra值較大?！?〕鉆削時(shí)，冷卻條件差，切削溫度高，因此，限制了切削速度。〔5〕鉆削為粗加工，其加工精度等級(jí)為IT13～I(xiàn)T11，外表粗糙度Ra值為50～12.5μm。4．鉆削的工藝特點(diǎn)1．材料：尺寸115mm×22mm×22mm的45號(hào)鋼一件。2、工、刃、量、輔具：臺(tái)鉆、平口鉗、鉆頭φ8.5mm、鉆頭φ10mm、劃針、游標(biāo)高度尺、樣沖、錘子等。任務(wù)實(shí)施一、準(zhǔn)備工作1．工件劃線按鉆孔的位置尺寸要求，劃出孔位置的十字中心線，并打上樣沖眼〔沖眼要小，位置要準(zhǔn)〕，按孔的大小劃出孔的圓周線二、操作步驟

鉆直徑較大的孔時(shí)，如圖a所示，當(dāng)鉆孔的位置尺寸要求較高時(shí)，如圖b所示。劃孔的檢查線a〕劃同心檢查圓b〕劃?rùn)z查方格用機(jī)用平口鉗裝夾工件a〕工件的裝夾b〕用銅棒或木棒敲擊工件2．工件的裝夾由于工件比較平整，可用機(jī)用平口鉗裝夾，如下圖。將工件放入鉗口內(nèi)，使工件的被加工面朝上，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)螺桿將工件夾緊，如圖a所示；然后用銅棒或木棍敲擊，聽聲音檢查工件是否放平夾緊，如圖b所示?！?〕直柄麻花鉆的拆裝。直柄麻花鉆用鉆夾頭夾持。先將麻花鉆柄裝入鉆夾頭的三卡爪內(nèi)〔夾持長(zhǎng)度不能小于15mm〕，再用鉆夾頭鑰匙旋轉(zhuǎn)外套，做夾緊或放松動(dòng)作，如下圖。直柄麻花鉆的夾持3．安裝麻花鉆〔2〕錐柄麻花鉆的拆裝。錐柄麻花鉆用柄部的莫氏錐體直接與鉆床主軸連接。連接時(shí)，需將麻花鉆錐柄、主軸錐孔擦干凈。然后使矩形扁尾的長(zhǎng)向與主軸上的腰形孔中心線方向一致，用加速?zèng)_力一次裝夾完成，如圖a所示。當(dāng)麻花鉆錐柄小于主軸錐孔時(shí)可加過(guò)渡套筒連接，如圖b所示錐柄麻花鉆的安裝a〕安裝b〕過(guò)渡套筒拆卸套筒內(nèi)的鉆頭和在鉆床主軸上的鉆頭時(shí)，把斜鐵敲入套筒或鉆床主軸的腰形孔內(nèi)，斜鐵帶圓弧的一邊要放住上面，利用斜鐵斜面的張緊分力，使鉆頭與套筒和主軸別離，如下圖。錐柄麻花鉆的拆卸本任務(wù)需用φ8.5m的高速鋼麻花鉆鉆鋼件，取v=19m/min，那么n=1000v/πd=1000×19/3.14/8.5=712r/min，取715，即主軸轉(zhuǎn)速取715r/min，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。因孔直徑小于30mm，所以該孔應(yīng)一次鉆削加工成形。4．鉆床轉(zhuǎn)速的選擇鉆孔時(shí)，先使鉆頭對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，鉆出一淺坑，觀察鉆孔位置是否正確，并要不斷糾正，使起鉆淺坑與劃線圓同軸。無(wú)論用何種方法校正，都必須在錐坑外圓小于鉆頭直徑之前完成，如下圖。5．起鉆用油槽鏨校正起鉆偏位的孔當(dāng)起鉆到達(dá)鉆孔位置要求后，可夾緊工件完成鉆孔，并用毛刷加注乳化液。手動(dòng)進(jìn)給操作鉆孔時(shí)，進(jìn)給力不宜過(guò)大，防止鉆頭發(fā)生彎曲，使孔歪斜?？卓煲@穿時(shí)，進(jìn)給力必須減小，以防止進(jìn)給量突然過(guò)大，增大切削抗力，造成鉆頭折斷，或使工件隨鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)造成事故。6．手動(dòng)進(jìn)給鉆孔為了改善加工外表的質(zhì)量，鉆孔時(shí)要加注足夠的切削液。7．鉆孔完畢，退出鉆頭，按上述方法完成其他兩孔的加工。工件材料切削量各類結(jié)構(gòu)鋼3%-5%乳化液，7%碳化乳化液不銹鋼，結(jié)構(gòu)鋼3%肥皂水加2%亞麻油水溶液，碳化切削液紫銅，黃銅，青銅不用，5%-8%乳化液鑄鐵不用，5%-8%乳化液，煤油鋁合金不用，5%-8%乳化液，煤油與菜油的混合液有機(jī)玻璃5%-8%乳化液，煤油鉆各種材料孔時(shí)使用的切削液。9．關(guān)閉鉆床電動(dòng)機(jī)，卸下工件，按圖樣要求檢查工件。8．換φ10mm鉆頭，兩邊倒角C1〔鉆頭頂角需磨成90°〕。1．嚴(yán)格遵守鉆床操作規(guī)程，嚴(yán)禁戴手套操作。2．工件必須夾緊。3．開動(dòng)鉆床前，應(yīng)檢查是否有鉆夾頭鑰匙或斜鐵插在鉆軸上。4．鉆孔時(shí)不可用手和棉紗或用嘴吹來(lái)去除切屑，必須用手刷去除，鉆出長(zhǎng)條切屑時(shí)，要用鉤子鉤斷后除去。5．操作者的頭部不準(zhǔn)與旋轉(zhuǎn)的主軸靠得太近，停車時(shí)應(yīng)讓主軸自然停止6．嚴(yán)禁在開車狀態(tài)下裝拆工件。7．清潔鉆床或加注潤(rùn)滑油時(shí)，必須切斷電源。三、本卷須知評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)項(xiàng)目與技術(shù)要求配分評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)果得分1工件安裝合理5不符合要求酌情扣分2麻花鉆安裝正確5不符合要求酌情扣分3選擇鉆床轉(zhuǎn)速正確10不符合要求酌情扣分4起鉆及鉆孔正確10不符合要求酌情扣分5鉆孔φ8.5mm（三處）24每處超差不得分任務(wù)評(píng)價(jià)1．如下圖工件，要求在斜面上鉆孔，試制定加工工藝。2．鉆孔時(shí)怎樣選擇鉆床的轉(zhuǎn)速?思考與練習(xí)斜面上鉆孔示意圖用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上已有孔進(jìn)行擴(kuò)大加工的方法，稱為擴(kuò)孔，如下圖。知識(shí)拓展一、擴(kuò)孔其中D——擴(kuò)孔后孔的直徑，mmd——擴(kuò)孔前孔的直徑，mm擴(kuò)孔〔1〕擴(kuò)孔鉆無(wú)橫刃，防止了橫刃切削所引起的不良影響?！?〕背吃刀量較小，切屑易排出，不易擦傷已加工面?！?〕擴(kuò)孔鉆強(qiáng)度高、齒數(shù)多，導(dǎo)向性好，切削穩(wěn)定，可使用較大切削用量?！?〕加工質(zhì)量較高。一般公差等級(jí)可達(dá)1T10～I(xiàn)T9，外表粗糙度可達(dá)Ra12.5～3.2μm，常作為孔的半精加工及鉸孔前的預(yù)加工。1．?dāng)U孔的特點(diǎn)〔1〕擴(kuò)孔鉆多用于成批大量生產(chǎn)。小批量生產(chǎn)常用麻花鉆代替擴(kuò)孔鉆使用，此時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減小鉆頭前角，以防止擴(kuò)孔時(shí)扎刀?！?〕用麻花鉆擴(kuò)孔，擴(kuò)孔前孔的直徑為所需孔徑的0.5～0.7倍；用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔，擴(kuò)孔前孔的直徑為所需孔徑的0.9倍?！?〕鉆孔后，在不改變鉆頭與機(jī)床主軸相互位置的情況下，應(yīng)立即換上擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔，使鉆頭與擴(kuò)孔鉆的中心重合，保證加工質(zhì)量。2．?dāng)U孔本卷須知可分為锪圓柱形沉孔、锪圓錐形沉孔和锪平面等幾種形式，如下圖。锪鉆a〕锪圓柱形沉孔b〕锪圓錐形沉孔c〕锪凸臺(tái)平面二、锪孔用锪鉆在孔口外表加工出一定形狀的孔或外表的方法，稱為锪孔。在锪孔時(shí)應(yīng)注意：1．锪孔時(shí)的進(jìn)給量為鉆孔的2～3倍，切削速度為鉆孔的1/3～1/2。精锪?xí)r可利用停車后的主軸慣性來(lái)锪孔，以減少振動(dòng)而獲得光滑外表。2．使用麻花鉆改制后的锪鉆時(shí)，盡量選用較短的鉆頭。并適當(dāng)減小后角和外緣處前角，以防止扎刀和減少振動(dòng)。3．锪鋼件時(shí)，應(yīng)在導(dǎo)柱和切削外表加切削液潤(rùn)滑。

锪孔時(shí)刀具容易產(chǎn)生振動(dòng)，使所锪的端面或錐面出現(xiàn)振痕，特別是使用麻花鉆改制的锪鉆，振痕更為嚴(yán)重。

1．鉸刀的結(jié)構(gòu)

三、鉸孔用鉸刀從工件孔壁上切除微量金屬層，以提高其尺寸精度和降低外表粗糙度的方法，稱為鉸孔。鉸刀的結(jié)構(gòu)a〕手用鉸刀b〕機(jī)用鉸刀鉸刀由柄部、頸部和工作局部組成，如下圖〔1〕整體圓柱鉸刀如下圖，主要用來(lái)鉸削標(biāo)準(zhǔn)直徑系列的孔。一般手用鉸刀的齒距在圓周上是不均勻分布的〔見(jiàn)圖b〕。

2．鉸刀的種類鉸刀的刀齒的發(fā)布a〕均勻發(fā)布b〕不均勻發(fā)布機(jī)用鉸刀工作時(shí)靠機(jī)床帶動(dòng)，為制造方便，都做成等距分布刀齒〔見(jiàn)圖a〕?！?〕可調(diào)節(jié)的手用鉸刀如下圖，在單件生產(chǎn)和修配工作中需要鉸削少量的非標(biāo)準(zhǔn)孔，那么應(yīng)使用可調(diào)節(jié)的手用鉸刀?？烧{(diào)節(jié)的手用鉸刀〔3〕錐鉸刀錐鉸刀如下圖，用于鉸削圓錐孔。常用的錐鉸刀有以下幾種：1〕1：50錐鉸刀，用來(lái)鉸削圓錐定位銷孔。2〕1：10錐鉸刀，用來(lái)鉸削聯(lián)軸器上的錐孔。3〕莫氏錐鉸刀，用來(lái)鉸削0～6號(hào)莫氏錐孔，其錐度近似于1：20。4〕1：30錐鉸刀，用來(lái)鉸削套式用具上的錐孔。錐鉸刀用錐鉸刀鉸孔，加工余量大，整個(gè)刀齒都作為切削刃進(jìn)入切削，負(fù)荷重。因此，每進(jìn)刀2～3mm應(yīng)將鉸刀取出一次，以去除切屑。1：10錐孔和莫氏錐孔的錐度大，加工余量就更大，為使鉸孔省力，這類鉸刀一般制成2～3把一套，其中一把是精鉸刀，其余是粗鉸刀。粗鉸刀的刀刃上開有螺旋形分布的分屑槽，以減輕切削負(fù)荷。圖所示是兩把一套的錐鉸刀。成套錐鉸刀a〕粗鉸刀b〕精鉸刀錐度較大的錐孔，鉸孔前的底孔應(yīng)鉆成階梯孔，如下圖。階梯孔的最小直徑按錐度鉸刀小端直徑確定，并留有鉸削余量，其余各段直徑可根據(jù)錐度推算。鉸前鉆成階梯孔〔4〕螺旋槽手用鉸刀用普通直槽鉸刀鉸削鍵槽孔時(shí)，因?yàn)榈度袝?huì)被鍵槽邊鉤住，而使鉸削無(wú)法進(jìn)行，因此必須采用螺旋槽手用鉸刀〔見(jiàn)圖〕。螺旋槽手用鉸刀〔5〕硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀在高速鉸削和鉸削硬材料時(shí)，常采用硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀〔見(jiàn)圖〕，其結(jié)構(gòu)采用鑲片式。硬質(zhì)合金鉸刀刀片有YG類和YT類兩種。YG類適合鉸鑄鐵類材料，YT類適合鉸鋼類材料。硬質(zhì)合金機(jī)用鉸刀〔1〕鉸削余量〔2ap