黃冰 編,銑工工藝學,1.掌握鉆孔的方法和影響鉆孔質量的因素。 2.了解鉸刀的結構。3.掌握鉸孔的方法和影響鉸孔質量的因素。4.了解鏜刀及其結構。5.掌握鏜孔的方法和影響鏜孔質量的因素。,第六章在銑床上鉆孔、鉸孔和鏜孔,第一節(jié)在銑床上鉆孔,一、鉆孔方法1.孔的技術要求(1)孔的尺寸精度主要是孔的直徑，其次是孔的深度。(2)孔的形狀精度主要是孔的圓度、圓柱度和孔軸線的直線度。(3)孔的位置精度主要是孔與孔或孔與外圓之間的同軸度、孔與孔的軸線或孔軸線與基準面間的平行度、孔軸線與基準面間的垂直度以及孔軸線對基準的偏移量的位置要求。,(4)孔的表面粗糙度麻花鉆鉆孔，孔的表面粗糙度Ra值可達6.312.5m。2.鉆削用量(見圖6-1),圖6-1鉆削用量,第一節(jié)在銑床上鉆孔,(1)切削速度vcvc=dn/1000（61）(2)進給量f麻花鉆每回轉一轉，麻花鉆與工件在進給方向(麻花鉆軸向)上的相對位移量，稱為每轉進給量f(單位為mm/r)。(3)背吃刀量ap一般指通過切削刃基點并垂直于工作平面方向上測量的吃刀量，即已加工表面與待加工表面間的垂直距離。鉆孔時，切削速度vc的選擇主要根據被鉆孔工件的材料和所鉆孔的表面粗糙度要求及麻花鉆的壽命來確定。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,表6-1鉆削速度選用表(單位：m/min),3.鉆孔方法(1)劃線鉆孔(見圖6-2圖6-4),第一節(jié)在銑床上鉆孔,圖6-2用機用虎鉗裝夾工件鉆孔,第一節(jié)在銑床上鉆孔,圖6-3用壓板、螺栓裝夾工件鉆孔,(2)靠刀法鉆孔當孔對基準的孔距尺寸精度要求較高時，用劃線法鉆孔不易控制，此時可利用銑床的縱向、橫向手輪刻度，采用靠刀法對刀鉆孔。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,圖6-4按劃線鉆孔1鏨槽校準鉆偏的孔2鉆偏的孔坑3被鉆孔的控制線,第一節(jié)在銑床上鉆孔,圖6-5用靠刀法移距確定孔的中心位置,第一節(jié)在銑床上鉆孔,(3)用分度頭或回轉工作臺裝夾工件鉆孔在盤類工件上鉆削圓周等分孔時，可在分度頭或回轉工作臺上裝夾工件鉆孔。1)在分度頭上分度鉆孔(見圖6-6)直徑不大的盤類工件可安裝在分度頭上分度鉆孔。2)在回轉工作臺上裝夾工件鉆孔(見圖6-7)工件尺寸較大時，可將工件用壓板裝夾在回轉工作臺上鉆孔。,圖6-6用分度頭裝夾工件鉆孔,第一節(jié)在銑床上鉆孔,圖6-7在回轉工作臺上裝夾工件鉆孔1鉆頭2工件3三爪自定心卡盤4壓板,第一節(jié)在銑床上鉆孔,二、鉆孔的質量分析在銑床上鉆孔常見的質量問題及產生的原因有以下幾種：1.孔大于規(guī)定尺寸1)鉆頭兩切削刃長度不等，高低不一致。2)立銑頭主軸徑向偏擺，或工作臺未鎖緊、有松動。3)鉆頭本身彎曲或裝夾不好，使鉆頭有過大的徑向圓跳動。2.孔壁粗糙1)鉆頭不鋒利。2)進給量太大。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,3)切削液選用不當或供應不足。4)鉆頭過短、排屑槽堵塞。3.孔位偏移1)工件劃線不正確。2)鉆頭橫刃太長，定心不準，起鉆過偏而沒有找正。4.孔歪斜1)工件上與孔垂直的平面與主軸不垂直或立銑頭主軸與臺面不垂直。2)工件安裝時，安裝接觸面上的切屑未清除干凈。3)工件裝夾不牢，鉆孔時產生歪斜或工件有砂眼。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,4)進給量過大使鉆頭產生彎曲變形。5.鉆孔呈多角形1)鉆頭后角太大。2)鉆頭兩主切削刃長短不一，角度不對稱。6.鉆頭工作部分折斷1)鉆頭用鈍仍繼續(xù)鉆孔。2)鉆孔時未經常退鉆排屑，使切屑在鉆頭螺旋槽內堵塞。3)孔將鉆通時沒有減小進給量。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,4)進給量過大。5)工件未夾緊，鉆孔時產生松動。 6)在鉆黃銅一類軟金屬時，鉆頭后角太大，前角又沒有修磨小，造成扎刀。,第一節(jié)在銑床上鉆孔,第二節(jié)在銑床上鉸孔,一、鉸刀的種類和特點鉸刀的種類很多，以刀具材料分有高速鋼鉸刀和硬質合金鋼鉸刀兩種。,圖6-8鉸刀a)機用鉸刀b)手用鉸刀,1.高速鋼鉸刀(見圖6-8)(1)整體圓柱機用鉸刀鉸刀由工作部分、頸部和柄三部分組成(見圖6-8a)。(2)手用鉸刀手用鉸刀的切削部分比機用鉸刀的要長，校準部分只有一段倒錐部分。鉸孔的切削余量很小，所以鉸刀的前角對切屑變形影響不大，一般鉸刀前角o=0，鉸削近于刮削，可減小孔壁的表面粗糙度值。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,圖6-9硬質合金機用鉸刀a)直柄鉸刀b)錐柄鉸刀,第二節(jié)在銑床上鉸孔,2.硬質合金機用鉸刀圖69所示的機用鉸刀工作部分鑲硬質合金刀片，它適用于高速鉸孔和鉸削硬材料。二、鉸孔余量的確定鉸孔之前，一般先經過鉆孔或擴孔。三、鉸孔方法1.鉸刀尺寸和精度等級的選擇根據所鉸孔的直徑和精度，選擇與其相符的鉸刀。2.鉸孔的切削用量鉸孔很多采用手鉸。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,3.切削液的應用鉸削時由于加工余量小，切屑都很細碎，容易粘附在切削刃上，甚至夾在孔壁與鉸刀棱邊之間，將已加工面刮毛。4.鉸孔時的注意事項1)銑床上裝夾鉸刀時，有浮動連接和固定連接兩種。2)退出工件時不能停車，要等鉸刀退離出工件后再停車。3)鉸刀的軸線與鉆、擴后孔的軸線應同軸，故最好鉆、擴、鉸連續(xù)進行。4)鉸刀是精加工刀具，用完后要擦凈加油，放置要防止切削刃碰壞。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,四、鉸孔質量分析鉸孔時，影響鉸削質量的因素很多，較常見的現象及產生的原因有以下幾種：1.表面粗糙度達不到要求1)鉸切削刃口不鋒利或有崩裂，鉸刀切削部分和修整部分不光潔。2)鉸刀切削刃上粘有積屑瘤，容屑槽內切屑粘積過多。3)鉸削余量太大或太小。4)切削速度太高，以致產生積屑瘤。5)鉸刀退出時反轉，手鉸時鉸刀旋轉不平穩(wěn)。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,6)切削液選擇不當或澆注不充足。7)鉸刀偏擺過大。2.孔徑擴大1)鉸刀與孔的中心不重合，鉸刀偏擺過大。2)鉸削余量和進給量過大。3)切削速度太高，鉸刀溫度上升而直徑增大。4)操作者粗心(未仔細檢查鉸刀直徑和鉸孔直徑)。3.孔徑縮小1)鉸刀超過磨損標準，尺寸變小仍繼續(xù)使用。2)鉸刀磨鈍后繼續(xù)使用，造成孔徑過度收縮。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,3)鉸削鋼料時加工余量太大，鉸好后內孔彈性變形恢復使孔徑縮小。4)鉸鑄鐵時加了煤油。4.孔中心軸線不直1)鉸孔前的預加工孔不直，鉸小孔時由于鉸刀剛度差，而未能糾正原有的彎曲。2)鉸刀切削錐角太大，使鉸削時方向發(fā)生偏歪。3)手鉸時，兩手用力不均。5.孔呈多棱形,第二節(jié)在銑床上鉸孔,1)鉸削余量太大和鉸刀切削刃不鋒利，使鉸削時發(fā)生“啃刀”現象，發(fā)生振動而出現多棱形。2)鉆孔不圓，使鉸孔時鉸刀發(fā)生彈跳現象。3)機床主軸振擺太大。,第二節(jié)在銑床上鉸孔,第三節(jié)在銑床上鏜孔,一、鏜刀和鏜刀桿及鏜刀架,表6-2鏜刀的類型,1.鏜刀鏜刀有單刃鏜刀、雙刃和多刃鏜刀之分，在銑床上大多用單刃鏜刀鏜削，有時也用雙刃鏜刀鏜削。,(1)單刃鏜刀鏜刀和刀桿一體的長刀桿鏜刀(見圖6-10a)，這種鏜刀一般直接安裝在可調節(jié)鏜刀架上，借助鏜刀架的調節(jié)來控制孔徑，大多用于鏜削直徑較小的孔。,圖6-10單刃鏜刀a)長刀桿鏜刀b)不帶鏜刀桿的鏜刀,(2)雙刃鏜刀整體雙刃鏜刀和刀桿的裝夾情況如圖6-11a,第三節(jié)在銑床上鏜孔,所示，這種鏜刀尺寸不好調節(jié)。浮動鏜刀（見圖611b）也是一種雙刃鏜刀，鏜刀塊由兩部分組成，在刃磨后可調節(jié)尺寸，是作精鏜孔用的。,圖6-11雙刃鏜刀a)整體雙刃鏜刀b)浮動鏜刀1螺釘2偏心銷3鏜刀桿4內六角螺釘5鏜刀塊6端蓋,第三節(jié)在銑床上鏜孔,2.鏜刀桿簡單的鏜刀桿如圖612所示。,圖6-12鏜刀桿a)可用來鏜削通孔b)可用來鏜削通孔、臺階孔和不通孔c)可用來鏜削深孔,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-13鏜刀架1柄部2螺桿3燕尾塊4、5螺釘6螺母7墊板,第三節(jié)在銑床上鏜孔,3.鏜刀架鏜刀架又稱鏜頭或鏜刀盤。4.微調式鏜刀和刀桿,圖6-14微調式鏜刀和刀桿1刀桿2調整螺母3刀體4刀片5、8緊固螺釘6止動銷7墊圈,第三節(jié)在銑床上鏜孔,5.差動鏜刀和刀桿,圖6-15差動鏜刀和刀桿1螺桿2圓柱塞3刀體4緊固螺釘,第三節(jié)在銑床上鏜孔,6.鏜刀和刀桿的位置鏜刀在刀桿上位置不同，對鏜刀的實際工作角度會產生影響。二、鏜單孔1.單孔鏜削用簡易式鏜刀桿在銑床上鏜削如圖616所示的單孔工件，其鏜削方法和步驟如下：,圖6-16單孔工件的鏜削a)單孔工件b)鏜孔,第三節(jié)在銑床上鏜孔,(1)劃線和鉆孔根據圖樣，劃出孔的中心線和輪廓線，并在孔中心打樣沖眼，然后把工件裝夾在銑床工作臺上；裝夾時應注意把工件墊高、墊平。(2)選擇鏜刀桿和鏜刀架截面尺寸為了保證鏜刀桿和鏜刀架有足夠的剛性，被加工孔的直徑在30120mm范圍內時，鏜刀桿的直徑一般為孔徑的0.70.8倍；鏜刀桿上方孔的邊長(或圓柱孔的直徑)約為鏜刀桿直徑的0.20.4倍。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,鏜削如圖616所示的工件時，因孔的深度尺寸不大，工件形狀較簡單，可采用較短的鏜刀桿，如鏜刀桿直徑采用35mm，鏜刀架截面尺寸采用8mm8mm。(3)檢查機床主軸或立銑頭主軸軸線位置機床主軸或立銑頭主軸軸線應與垂向進給方向平行(即與機床工作臺臺面垂直)，若平行度(或垂直度)誤差大，鏜出的孔圓度誤差大，孔呈橢圓形，檢查時，主軸軸線對工作臺臺面的垂直度誤差在150mm范圍內應不大于0.02mm。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,表6-3鏜刀桿直徑及鏜刀頭截面尺寸(單位：mm),(4)選擇切削用量切削用量隨刀具材料、工件材料以及粗、精鏜的不同而有所區(qū)別。粗鏜ap=052mm，f=021mm/r，vc=1540m/min(5)對刀在銑床上鏜孔，銑床主軸軸線與所鏜孔的軸線必須重合。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-17靠鏜刀桿對刀法1量塊2心軸,第三節(jié)在銑床上鏜孔,1)按劃線對刀。2)用靠鏜刀桿法對刀。,圖6-18測量法對刀1心軸2千分尺,第三節(jié)在銑床上鏜孔,3)用測量法對刀。在實際工作中，為了證實對刀精度是否符合要求，常在粗鏜后，用壁厚千分尺和內徑千分尺分別測出壁厚和孔徑。,圖6-19檢測壁厚,第三節(jié)在銑床上鏜孔,(6)孔徑尺寸控制用簡易式鏜刀桿鏜孔時，孔徑尺寸的控制，一般都用敲刀法來調整。,圖6-20鏜刀敲出量的控制a)用游標卡尺測量敲出量b)用指示表測量敲出量,(7)鏜孔在鏜刀與工件相對位置調整好后，,第三節(jié)在銑床上鏜孔,應將銑床的縱向與橫向運動鎖緊，然后開始鏜孔。精鏜結束后，應使鏜刀刀尖指向操作者，即與床身相反，然后退刀。2.孔系鏜削在銑床上主要鏜削各孔軸線平行的孔系，常見的有圓周等分孔系和坐標孔系。(1)圓周等分孔系的鏜削鏜削各孔在工件表面的圓周上均勻分布的孔系，可將工件裝夾在分度頭或回轉工作臺上進行，如圖6-21所示。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,(2)坐標孔系的鏜削軸線平行的孔系的鏜削，除了孔本身有精度要求外，還必須嚴格控制和保證孔間中心距要求。,圖6-21鏜削圓周等分孔系a)在回轉工作臺上的鏜銷b)在分度頭上的鏜銷1工件2鏜刀3三爪自定心卡盤4壓板5分度盤,三、在臥式銑床上鏜孔,第三節(jié)在銑床上鏜孔,鏜削如圖622a所示的軸承座的孔時，由于孔的軸線與基準面平行，故在臥式銑床上加工較為合理。,圖6-22在臥式銑床上鏜孔a)軸承座b)用支架支撐c)不用支架支撐d)鏜削雙孔,四、鏜圓周等分孔在工件表面的圓周上分布幾個等分的孔時（見圖623），可將工件裝夾在分度頭或回轉工作臺上進行鏜孔。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-23圓周上帶等分孔的工件,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-24在分度頭和回轉工作臺上鏜孔a)較大的工件b)較小的工件1工件2鏜刀3三爪自定心卡盤4壓板,第三節(jié)在銑床上鏜孔,五、鏜平行孔系具有平行孔系的零件，除孔的本身有精度要求外，還具有孔的軸線之間的尺寸精度要求。1.按劃線控制2.利用銑床手柄處的刻度盤來控制先把各個孔的坐標尺寸計算出來，再根據坐標尺寸，利用刻度盤來控制工作臺的移動距離，以獲得所需的鏜孔位置。3.利用指示表和量塊來控制此法可獲得精度較高的孔中心距。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-25具有平行孔系的零件,第三節(jié)在銑床上鏜孔,4.用試切法控制仍以圖625工件為例，先粗鏜孔O1，若量得的實際尺寸是4820mm，則孔壁至基準面A的尺寸應是2590mm；孔壁至B面的尺寸應是1590mm。,圖6-26利用指示表和量塊精確移動工作臺a)、b)工作臺縱向移動精確控制距離的方法c)工作臺橫向移動精確控制距離的方法,第三節(jié)在銑床上鏜孔,5.利用量柱來控制先做幾個與孔數的數量一樣多的量柱。,圖6-27用量柱控制孔的位置1工件2量柱3緊固螺釘4指示表,第三節(jié)在銑床上鏜孔,6.用鏜模和鏜套來控制,圖6-28固定鏜套和襯套,第三節(jié)在銑床上鏜孔,六、鏜精度高的孔當孔的公差等級高達IT6IT7、表面粗糙度Ra值為0216m，以及幾何形狀誤差不大于001mm時，可采用精密鏜削來鏜孔。1.調整機床間隙機床工作時的剛性不足和振動，會直接影響加工精度和表面粗糙度。2.提高工件和刀具的裝夾剛性工件在裝夾時要穩(wěn)固，下面的墊鐵要平穩(wěn)。3.鏜刀桿形式,第三節(jié)在銑床上鏜孔,圖6-29精鏜用的鏜刀桿,第三節(jié)在銑床上鏜孔,4.采用抗振措施使鏜刀刀尖處在刀體和鏜刀桿的軸線上，在其他參數相同的條件下，這種鏜刀的抗振性最好。5.合理選擇銑刀幾何參數和鏜削用量1)用高速鋼刀時，可采用大的前角。2)提高刀具前面、后面和切削刃的刃磨質量。3)最好采用卷屑槽和減小副偏角r。4)進給量f通常在0.020.1mm/r范圍內；背吃刀量在0.050.5mm之間；鏜削速度vc，硬質合金為：vc=60180m/min；高速鋼可用低速鏜削，如vc=5m/min左右。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,6.采用潤滑性良好的切削液如極壓乳化液和濃乳化液等，并充分澆注。七、鏜孔的質量分析鏜孔時，鏜刀的尺寸和鏜桿的直徑都受到限制，而鏜刀桿長度又必須滿足鏜孔深度的要求，所以鏜刀和鏜刀桿的剛性較差。1.表面粗糙度差1)刀尖角或刀尖圓弧太小。2)進給量過大。3)刀具已磨損。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,4)切削液使用不當。2.孔呈橢圓立銑頭“0”位不正，并用工作臺垂向進給。3.孔壁振紋1)鏜刀桿剛性差；刀桿懸伸太長。2)工作臺進給爬行。3)工件夾持不當。4.孔壁劃痕1)退刀時刀尖背向操作者。2)主軸未停穩(wěn)，快速退刀。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,5.孔徑超差1)鏜刀回轉半徑調整不當。2)測量不準。3)鏜刀偏讓。6.孔呈錐形1)切削過程中刀具磨損。2)鏜刀松弛。7.軸線歪斜(與基準面的垂直度差)1)工件定位基準選擇不當。2)裝夾工件時，清潔工作未做好。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,3)采用主軸進給時“0”位未校正。8.圓度差1)工件裝夾變形所引起。2)主軸回轉精度不好。3)立鏜時縱橫工作臺未緊固。4)刀桿刀具彈性變形，鉆孔時圓度差。9.平行度差1)不在一次裝夾中鏜幾個平行孔。2)在鉆孔和粗鏜時，孔已不平行；精鏜時鏜刀桿產生彈性偏讓。 3)定位基準面與進給方向不平行，使鏜出的孔與基準不平行。,第三節(jié)在銑床上鏜孔,