7机械制造工艺基础.pptx

第七章第七章 钻削与镗削钻削与镗削 71 钻削72 镗削 钻削钻削用钻头或扩孔钻在工件上加工孔的方法。包括用钻头在实体材料上加工孔的钻孔和用扩孔钻扩大已钻出（或制出）孔孔径的扩孔。主运动主运动：钻头或扩孔钻的回转运动。进给运动进给运动：钻头或扩孔钻沿自身轴线方向的移动。一、钻床与钻削方法 二、麻花钻三、钻削用量及钻削的工艺特点四、扩孔、锪孔与铰孔简介 71 钻削一、钻床与钻削方法1钻床 l 台式钻床 l 立式钻床l 摇臂钻床台式钻床l 机头升降手柄 l V带轮l 头架l 锁紧螺母l 主轴l 进给手柄l 锁紧手柄l 底座l 立柱l 紧固螺钉l 电动机 台式钻床台式钻床 立式钻床l 底座l 工作台l 主轴l 进给箱l 主轴箱l 电动机l 立柱 立式钻床立式钻床 摇臂钻床l 立柱座l 立柱l 摇臂l 主轴l 工作台l 底座 2钻床的主要工作内容 钻孔 扩孔 铰孔 攻螺纹 锪孔 刮平面 3钻头的装夹钻头（麻花钻）刀柄部分的结构分有直柄直柄和锥柄锥柄。l直柄钻头需用带锥柄的钻夹头夹紧，再将钻夹头的锥柄插入钻床主轴的锥孔中。如果钻夹头的锥柄不够大，可套上过渡用钻套后再插入主轴锥孔中l锥柄钻头若其锥柄规格与钻床主轴锥孔规格相符，可将钻头锥柄直接插入主轴锥孔中，如不相符时也可加用钻套钻头的装夹钻头的装夹 钻夹头 钻套 4工件的装夹l孔径较小的小型工件一般采用平口钳装夹、钻孔l孔径较大，工件应使用压板、V形块、螺栓等装夹l专用夹具（钻模）装夹工件的装夹工件的装夹 用压板夹紧 用V形块定位、压板夹紧 专用夹具装夹 5钻孔 钻孔钻孔用钻头在实体材料上加工孔的方法。l单件、小批量生产，常采用划线钻孔的方法 l批量较大或孔的位置精度要求较高时，需用夹具（钻模）保证孔的位置和提高生产效率l钻削较深的孔，要经常退出钻头，排除切屑，并进行充分冷却与润滑，为防止因切屑阻塞而扭断钻头，还应采用较小的进给量 钻孔钻孔 1钻套 2、5钻模板 3、7工件 4挡块 6弓形架 8夹具体 二、麻花钻 1麻花钻的组成 l刀柄：夹持部分，切削时用来传递转矩l刀体：主要组成部分，包括切削部分与导向部分，起切削和导向作用l颈部：刀柄与刀体间的过渡部分，在麻花钻制造的磨削过程中起退刀槽作用锥柄麻花钻 直柄麻花钻 2麻花钻的主要角度 l 顶角2r l 前角o l 后角o l 侧后角f l 横刃斜角 3麻花钻的刃磨要求 l根据加工材料的材质，刃磨出正确的顶角2r，钻削一般中等硬度的钢和铸铁时，2r=116118l两条主切削刃必须关于轴线对称，即长度应相等，它们与轴线的夹角也应相等，主切削刃应成直线l后角应刃磨适当，以获得正确的横刃斜角，一般=5055l主切削刃，刀尖和横刃应锋利，不允许有钝口、崩刃麻花钻的刃磨麻花钻的刃磨 用刃磨正确的麻花钻钻孔 顶角不对称 主切削刃长度不等 顶角和刃磨长度不对称 三、钻削用量及钻削的工艺特点 1钻削用量 l 切削速度vc l 进给量 f l 背吃刀量p l 切削速度vc d麻花钻直径，mmn麻花钻转速，r/min m/minl 进给量 f 进给量进给量钻削时麻花钻每回转一转钻头与工件在进给运动方向（麻花钻轴向）上的相对位移，单位为mm/r。麻花钻有两条切削刃（两个刀齿），其每齿进给量fz（单位为mm/z）为进给量 f 的一半：l 背吃刀量p 一般指工件已加工表面与待加工表面间的垂直距离。钻孔时的切削深度为麻花钻直径的一半，即：2钻削的工艺特点 l钻头不像单刃刀具那样容易弯曲l金属切除率较高l钻孔的表面粗糙度Ra值较大l冷却条件差，切削温度高，影响加工速度，生产率低l钻削为粗加工，其加工经济精度等级为IT13IT11，表面粗糙度Ra值为5012.5m。一般用作要求不高的孔的加工或高精度孔的预加工四、扩孔、锪孔与铰孔简介 1扩孔 扩孔扩孔用扩孔工具扩大工件孔径的加工方法。常用工具：麻花钻麻花钻和扩孔钻扩孔钻。l 按切削部分材料：高速钢扩孔钻和硬质合金扩孔钻l 按柄部结构：直柄和锥柄之分高速钢扩孔钻 硬质合金扩孔钻 2锪孔 锪削锪削用锪钻或锪刀刮平孔的端面或切出沉孔的方法。锪孔锪孔用锪削方法加工平底或锥形沉孔。常见锪钻常见锪钻 锪孔锪孔 3铰孔 铰孔铰孔用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其尺寸精度和减小其表面粗糙度值的方法。铰孔一般在孔径半精加工（扩孔或半精镗）后，用铰刀进行。按孔的精度要求不同，铰孔可由一次铰削完成，或分粗铰粗铰、精铰精铰两次完成。铰孔的尺寸精度可达IT9IT7，表面粗糙度Ra值为1.60.4m。铰孔铰孔 铰刀铰刀l工作部分工作部分：由引导锥、切削部分和校准部分组成。引导锥便于铰削开始时将铰刀引导入孔中，并起保护切削刃的作用。切削部分是承担主要切削工作的一段锥体。校准部分分圆柱和倒锥两部分，圆柱部分起导向、校准和修光作用，也是铰刀的备磨部分；倒锥部分起减少摩擦和防止铰刀将孔径扩大的作用l颈部颈部：在铰刀制造和刃磨时起空刀作用l柄部柄部：铰刀的夹持部分，铰削时用来传递转矩，有直柄和锥柄（莫氏标准锥度）两种铰刀铰刀 手用铰刀 机用铰刀 一、镗床与镗削方法 二、镗削的工艺特点72 镗削 镗削是镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作进给运动的切削加工方法。镗削时，工件被装夹在工作台上，并由工作台带动作进给运动，镗刀用镗刀杆或镗刀盘装夹，由主轴带动回转作主运动。一、镗床与镗削方法 1镗床 1主轴箱2主立柱3主轴4平旋盘5工作台6上滑座7下滑座8床身9镗刀杆支承座10尾立柱 卧式镗床 立式镗床 坐标镗床 2镗床的主要工作内容 用主轴安装镗刀杆镗不大的孔 用平旋盘上镗刀镗大直径孔 用平旋盘上径向刀架镗平面 钻孔 用工作台进给镗螺纹 用主轴进给镗螺纹 3工件的装夹 l当被加工孔的轴线与基准平面平行时，可将工件直接用压板、螺栓固定在镗床工作台上 l当被加工孔的轴线与基准平面垂直时，可在工作台上用角铁（弯板）装夹工件 l成批生产中，对孔系的镗削常将工件装夹于镗床夹具（镗模）内，以保证孔系的位置精度和提高生产率 工件在角铁上装夹 1压板2工件3被加工孔4工作台5角铁 工件用镗模装夹 1主轴 2万向接头 3镗刀杆 4工件 5镗模 4镗刀 l 单刃镗刀l 双刃镗刀 单刃镗刀的外形和结构尺寸固定双刃镗刀 尺寸可调节浮动双刃镗刀 1螺钉 2偏心销 3镗刀杆 4内六角螺钉 5镗刀片 6端盖 5单孔镗削 l直径不大的单一孔：刀头用镗刀杆夹持，镗刀杆的锥柄插入主轴锥孔并随之回转l深度不大而直径较大的孔：可使用平旋盘，其上安装刀架与镗刀，由平旋盘回转带动刀架和镗刀回转作主运动，工件由工作台带动作纵向进给运动 6孔系镗削 孔系孔系由两个或两个以上在空间具有一定相对位置的孔组成。同轴孔系同轴孔系 平行孔系平行孔系 垂直孔系垂直孔系 l 同轴孔系的镗削 主轴带动镗刀回转作主运动，工作台带动工件作纵向进给运动。l 平行孔系的镗削 两平行孔轴线在同一水平面内两平行孔轴线在同一水平面内：镗削完一个孔后，将工作台（工件）横向移动一个孔距，即可进行另一个孔的镗削。两平行孔轴线在同一垂直平面内两平行孔轴线在同一垂直平面内：镗削完一个孔后，将主轴箱沿主立柱垂直移动一个孔距，即可对另一个孔进行镗削。两平行孔轴线既不在同一水平面内，又不在同一垂直两平行孔轴线既不在同一水平面内，又不在同一垂直平面内平面内：镗削完一个孔后，横向移动工作台，再垂直移动主轴箱，确定另一个孔轴线的位置。镗削轴线在同一垂直平面内的平行孔系 l 垂直孔系的镗削 两孔轴线在同一水平面内相交垂直两孔轴线在同一水平面内相交垂直：镗削完第一个孔后，将工作台连同工件一起回转90再按需要横向移动一定距离，即可镗削第二个孔。两孔轴线呈空间交错垂直两孔轴线呈空间交错垂直：在上述调整方法的基础上，再将主轴箱沿主立柱向上（或向下）移动一定距离后进行第二个孔的镗削。镗削垂直孔系 7镗床的其他工作内容 l钻孔、扩孔与铰孔钻孔、扩孔与铰孔：孔径不大时，可在镗床主轴中安装钻头、扩孔钻、铰刀等工具，由主轴带动其回转作主运动，主轴在轴向的移动实现进给运动l镗削螺纹镗削螺纹：将螺纹镗刀装夹于可调节切削深度的特制刀架（或刀夹）上，再将刀架安装在平旋盘上，由主轴箱带动回转，工作台带动工件沿床身按刀具每回转一周移动一个螺距（或导程）的规律作进给运动l在镗床上铣削在镗床上铣削：在镗床主轴锥孔内安装立铣刀或端铣刀，可以进行箱体工件侧面上的平面和沟槽的铣削二、镗削的工艺特点 l适合箱体、机架等结构复杂的大型工件上的孔加工l可以方便地加工直径很大的孔l能方便地实现对孔系的加工l工艺适应能力强，能加工形状多样、大小不一的各种工件的多种表面l镗孔的经济精度等级为IT9IT7，表面粗糙度Ra值为3.20.8m