孔加工工艺

结论 ： 应用定径销孔钻头加工零件销孔可实现以 下四方面的作用。
1.效率提高节约加工费用，降低生产成本。 通过试验可以看出，使用定径销孔钻头后加
工效率提高，零件加工时间大大缩短,可节省人
工费、设备占用费、综合管理费等，即工缴费用。
按月产细纱机100台,全年降低零件加工费60万元。
2.减少数控设备占用时间，提升企业生产能力。 按每件龙筋节约实际加工时间300秒计算，
采用定径销孔钻头仅加工头尾段龙筋，按月产
100台，每年可减少数控设备占用时间2950小时
约合368.8天(即节省一台数控设备）。
3.提高零件加工质量水平
定径销孔钻头加工出的孔一致性很好，目前
我们试验检测出的孔径相差均在0.004－0.005，
因此可以很大程度的提高工序能力和产品质量水
平。
4.降低工具费用 定径销孔钻头由于本身材料及涂层的原因，其
1、起钻
预钻锥形定心孔，即先用小顶角起钻或中心钻，钻一个锥 形浅坑，作为钻孔的定位孔，再用所需尺寸的钻头钻孔。由于 横刃未参加工作，因而钻头不会出现由此引起的弯曲。
2、钻
钻削是使用钻头在实体材料上加工孔的
最常用的方法，其加工精度可达IT12～IT11 表面粗糙度Ra可达12.5～6.3μm，可作为攻 丝、扩孔、铰孔和镗孔的预备加工。
• 零件：
孔数：
落纱传动管
2
零件材料： 20#冷拉钢管
使用设备： 辛辛那提加工中心
原工艺 工序 起钻－钻－扩－铰
新工艺 钻（1道工序）
刀具
中心钻,钻头,扩孔钻,铰刀 合金钻头Φ11H9 V：55-90mm/min F：0.2mm/r 孔一致性：0.002-0.003 圆度： 0.004 轴对称度：0.03
①. 长向件，平面打孔
加工简图 1
• 新旧工艺对比（完成一件龙筋）
• 零件：
孔数：
龙筋
4
零件材料：铸铁
使用设备：门式加工中心
原工艺 工序 刀具
新工艺
起钻－钻－扩－铰(4道工序) 钻（1道工序） 中心钻,钻头,扩孔钻,铰刀 合金钻头Φ13H8 V：55-95mm/min F：0.2mm/r 孔一致性:0.002-0.003 圆度： 0.004 Ra0.8-1.6
• 4、铰孔
用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高其 尺寸精度和降低表面粗糙度的加工方法。
由于铰刀的刀齿数量多，切削余量小，切削阻力
小，导向性好，加工精度高。 一般尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度值可
达 Ra 0.8～3.2μm。
• 5、镗刀
镗刀是广泛使用的孔加工刀具。一般镗孔达到精
度IT9～IT8，精细镗孔时能达到IT6，表面粗糙度为
质孔钻 量径头 差容定 。易心 扩性 大差 ，， 且易 加震 工动 后、 的引 表偏 面，
•
3、扩孔
• 在钻孔之后，用于修正钻孔中心线位置和降低
表面粗的程度值，提高孔质量。
• 公差等级：IT9~IT10 • 表面粗糙度：6.3 ~3.2
• 特点：导向性好、无横刃、钻心较厚、扩孔余量小、改
善了切削条件；强度和刚度较高，可选择较大切削用量； 加工质量和生产率均均优于麻花钻。
Ra1.6～0.8μm。镗孔能纠正孔的直线性误差，获得高 的位置精度，特别适合于箱体零件的孔系加工。镗孔是 加工大孔的唯一精加工方法。镗刀种类很多，可分为单 刃镗刀和双刃镗刀。 销孔因尺寸较小一般不采用镗。
二、强力钻
背景：
2009年生产任务猛增，销孔加工占用数控 设备严重，为提高加工效率，解决生产瓶颈， 提出采用复合刀具减少加工工序的需求。
Ra0.8-1.6 25秒
V：30mm/min以下， 切削参数 F：0.1mm/r
孔精度 孔光度
孔一致性： 0.01-0.02 孔圆度： 0.005-0.01 孔轴对称度：0.05
Ra3.2
加工时间 210秒（包含换刀时间）
结论：效率提高 210/25=8.4倍
中 墙 板 专 机
• 龙筋销子孔专机
V：30mm/min以下 切削参数 F：0.1mm/r
孔精度 孔光度 孔一致性: 孔圆度: Ra3.2 0.01-0.02 0.005-0.01
加工时间 340秒（包含辅助换刀时间） 41秒
• 结论： 效率提高 340/41=8.3倍
②. 管类零件，圆柱面打孔
加工简图 2
• 新旧工艺对比（完成一件落纱传动管）
• 常规的复合刀具
a）钻-扩 b）扩-铰 c）钻-铰
1、定径销孔钻头开发
一把刀具、一次加工，同时达到零件尺寸、位置及粗糙度 等多方面的要求，刀具本身应集钻、铰功能为一体，且有极好
的刚性和自定心能力。而且该刀具为定径刀具，要求刀具的寿
命高、尺寸稳定性好。 为此我们针对龙筋、中墙板、传动杆等不同材料，不同形
而且铣削刃口校正了孔的形状度、位置度，使
铰削余量均匀，保证了孔的尺寸精度和光洁度。
Vc:30-40M/min
•
铝 加 工
纺纱器零件Φ8H7*50、Φ12H7*40孔加工， （其材料为压铸铝ZL111，要求粗糙度Ra1.6）原 来工艺为钻孔－扩孔－铰孔，不仅工序长，效率低， 而且刀具悬伸长磨损、振动严重，造成零件孔尺寸 缩小，且孔内粗糙度值超差，改用铣铰刀后，产品 质量明显提高，一把刀可加工1200余件，是普通 铰刀的6倍多。明显降低了制造成本。
效率是麻花钻的5倍以上。
孔径可根据需要自由无级调整,调整 范围可达1.5mm。 但由于受刀具结构及刀片精度的影响， 调整难度很大。整体设计精度为IT13。
四、铣铰刀
用于已有底孔的精加工，加工精度H7，零件材质可以是 钢料、铸铁、有色金属等。
铣铰刀由于其特有的刃口形状，兼有铣、扩、
铰功能。加工中铣－扩－铰一次完成，减少了工 序，提高了效率。
状零件分别设计和试验了钻头形式，尤其对钻头尺寸、钻尖、
螺旋角、修光刃等重点部位的设计参数做了多次试验改进。
① 选用整体合金钻头进行改良 ② 选用小螺旋角，适合恶劣的钻孔加工条件；钻头芯
厚采用超大正锥，提高钻头刚性；抛物线采用槽形
槽宽与背宽比 1.6:1 ，增强在大芯厚条件下的排屑能 力。
③
减少前角以增强刃口强度，并通过增大后角减少 对工件摩擦。
⑥
钻头横刃按自定心钻头设计，实现起钻功能。
• 加工铸铁刀具参数：
主刃顶角：125˚
槽形：
特殊槽形，增加断屑能力
刀尖R值： 0.8 横刃修正：R型内刃、主切削刃圆弧过渡 涂层： 刃径： 柄部： 超H涂层 公差±0.002 直柄h6
• 加工钢料刀具参数：
主刃顶角：140˚ 槽形： 涂层： 刃径： 芯厚： 柄部： 双棱边，增加排屑能力 超H涂层 公差±0.002 加强芯厚 直柄h7 横刃修正：F型内刃、主切削刃相切
相信同行们还有很多关于孔加工的先进技术和
经验，希望能有更多的机会向兄弟企业学习。
②.零件表面粗糙度Ra1.6-Ra0.8。
③.零件孔一致性为0.002-0.003；圆度0.003-0.004。 ④.零件孔径尺寸精度7级以下，位臵度小于0.01。 ⑤.管类零件上钻孔，轴对称度小于0.03。 另外，钻头修磨与再涂层可以进行4次，结合修磨效果， 刀具成本可降低至50%。
四、 定径销孔钻头加工实例及效率、效益分析
新型销孔刀具的开发应用
经纬股份榆次分公司
• • • •
一、常规销孔加工工艺及刀具的特点 二、强力钻 三、浅孔钻U钻加工 四、铣铰刀
• 一、常规销孔加工工艺及刀具的特点
销孔精度要求相对较高,一般尺寸精度在IT9 级以上，位臵精度0.005—0.02，粗糙度Ra1.6。 传统的工艺为使用数控机床及高速钢刀具，分起 钻－钻－扩－铰四道工序加工完成。
耐磨性很好、寿命很高，加之钻头还可以进行多
次修磨，因此刀具费用将比原4把刀具降低,目前
合金钻头已完成15000个孔的加工（铸铁零件），
刀具仍然完好不需重磨。
三、浅孔钻U钻加工
头部装有两个可转位刀片，成交错排 列，钻头定心稳定，切屑排除流畅，加工 时以钻为主，兼有镗扩功能，使用方便。 切削速度80-120m/min,进给0.1-0.2/转，
为提高切削系统的稳定性和刚性，对机床和夹 具进行了调整和选择。
①.使用加工中心或数控设备等功率大、刚性好的设
备，主轴径向跳动（刀头处）小于0.01，最好使用 冷却装置。
②.使用热装夹头或弹簧夹头，使刀具夹持稳定、牢
靠，定心精度高。杜绝使用铣夹头、钻夹头。 ③.夹具对零件的夹持、支撑牢固、可靠，特别是零 件加工点处要求弹性变形小。
2、定径销孔钻头的应用效果
目前，定径销孔钻头已在我公司广泛应用于 中墙板、龙筋、落纱传动管等几十种零件的加工，
销孔尺寸有Φ6D8、Ф9H8、Φ11H9、Φ13H8、
Ф20H9等，零件有墙板类、轴类；材料有铸铁、
钢料，零件加工精度完全达到图纸要求，并一次
加工完成：
①.一道钻孔工序取代原来起钻—钻—扩—铰四道工序。
④
采用抛物线槽形、副切削刃宽度由窄变宽，以减
少加工过程中的震动，最大限度的提高尺寸精度，
并保证钻头在恶劣工作条件下的使用寿命和稳定性。
⑤
取消易磨损并产生孔壁划伤的刀尖，对主切削刃
和副Байду номын сангаас削刃进行圆弧过渡，保证刀尖强度与加工表面
质量；通过刀尖圆弧的几何参数优化，控制副切削刃
进入工件的顺序，降低切削阻力而提高孔壁表面质量， 实现“以钻代铰”，加工效率获得极大提高。