项目五制作限位块

制作限位块一、教学目标1、了解什么是钻削、扩孔、锪孔和铰孔。

2、了解扩孔、锪孔的类型和特点，以及铰孔的构造和用量。

3、熟悉钻削的工具的种类和用法以及考前须知。

4、掌握钻削、扩孔、锪孔和铰孔的类型及操作方法。

二、课时分配三、教学重点通过本工程的学习，让同学们了解到什么是钻削、扩孔、锪孔和铰孔，熟悉并掌握钻削、扩孔、锪孔和铰孔的类型及操作方法。

熟悉钻削的工具的种类和用法以及考前须知，掌握钻削角度和辅助平面的动作要领和检验方法。

四、教学难点1、熟悉钻削的工具的种类和用法以及考前须知。

2、熟悉并掌握钻削、扩孔、锪孔和铰孔的类型及操作方法。

3、掌握钻削角度和辅助平面的动作要领和检验方法。

4、了解螺纹加工的工具，掌握螺纹加工的方法及考前须知。

五、教学容一、工程概述限位块是机床上用于限制部件移动位置和距离的零件。

使用时，要通过限位块上的螺纹孔用螺钉把限位块固定在机床的相关部位。

这些螺纹是通过钻孔、铰孔、螺纹加工等孔加工工艺过程完成的。

二、相关知识孔加工是钳工重要的操作技能之一，孔加工的方法主要有两类，一类是用麻花钻、中心钻等在实体材料上加工出孔的方法，称为钻孔；另一类是用扩孔钻、锪孔钻或铰刀等对已有的孔进展再加工。

〔一〕钻孔1、钻削运动钻孔时，钻头装夹在钻床的主轴上，工件固定不动，依靠钻头与工件之间的相对运动来完成钻削加工。

钻孔时，钻头必须同时完成两个运动：一个是主运动，即钻头绕其轴线的旋转运动，它是切下切屑所需的根本运动；二是进给运动，即钻头沿轴线方向的移动，它是使被切削金属连续投入切削的运动。

钻削时，钻头是在半封闭的状态下进展切削，转速高，切削量大，排屑困难，摩擦严重，钻头易抖动，因此加工精度较低，尺寸精度只能到达IT11～IT10，外表粗糙度只能达Ra25～100μm，适用于加工精度要求不高的孔或作为孔的粗加工。

2、钻孔工具钻孔的工具是钻头，钻头的种类很多，主要有麻花钻、锪孔钻和中心钻等，其中麻花钻是孔加工中应用最广泛的工具。

麻花钻一般由高速钢(W18Cr4V或W6Cr4V2)制成，热处理后硬度到达62～68HRC。

麻花钻主要用来在实体材料上钻削直径在0.1～80 mm的孔。

〔1〕麻花钻的组成麻花钻由柄部、颈部和工作局部组成。

1〕柄部柄部是麻花钻的夹持局部，有直柄和锥柄两种。

直柄麻花钻所能传递的扭矩较小，用于钻削直径在ø13 mm以下的孔；莫氏锥柄麻花钻可以传递较大的扭矩，用于钻削直径大于ø13 mm的孔。

锥柄的扁尾能够防止钻头在主轴孔或钻套中打滑，并便于用楔铁把钻头从主轴锥孔中打出。

2〕颈部颈部位于柄部和工作局部之间，磨制钻头时作为砂轮退刀槽使用。

颈部刻印有钻头的规格、材料和商标等，以供选择和识别。

3〕工作局部工作局部是钻头的主要局部，由切削局部和导向局部组成。

切削局部承当主要的切削作用。

导向局部有两条螺旋槽和两条窄的螺旋形棱边。

在切削过程中，导向局部可以保证钻削的正确方向并起到修光孔壁的作用，同时还是切削局部的后备局部。

两条螺旋槽用来排屑和输送冷却液。

为了减少钻头与孔壁之间的摩擦，便于引导钻削方向，麻花钻的直径略有倒锥。

〔2〕麻花钻的切削角度1〕麻花钻工作局部的组成麻花钻的工作局部由六面五刃组成。

其中，导向局部的两条螺旋槽是切屑流经的外表，形成前刀面；切削局部顶端的两个曲面与工件的待加工外表相对，形成后刀面；导向局部的两条螺旋形棱边与工件的已加工外表相对，形成副后刀面。

前刀面与后刀面的交线，形成主切削刃；前刀面与副后刀面的交线，形成副切削刃；两个后刀面的交线，形成横刃。

2〕麻花钻的辅助平面为了定义麻花钻的切削角度，需要引入基面、切削平面和主截面〔正交平面〕三个辅助平面和柱剖面。

①基面通过主切削刃上任一点，并与该点切削速度vA方向垂直的平面，称为基面。

实际上，基面就是通过该点与钻心连线的径向平面。

主切削刃上各点的基面各不一样。

②切削平面由主切削刃上任一点的切削速度vA方向和该点切削刃的切线所构成的平面，称为切削平面。

标准麻花钻的主切削刃为直线，切削平面即为该点切削速度vA方向与主切削刃构成的平面。

③主截面〔正交平面〕通过主切削刃上任一点，同时垂直于基面和切削平面的平面，称为主截面，也叫正交平面。

④柱剖面通过主切削刃上任一点作与麻花钻轴线平行的直线，该直线绕麻花钻轴线旋转所形成的圆柱形截切面，称为柱剖面。

3〕麻花钻的切削角度麻花钻的切削角度包括顶角2φ、前角γ、后角α和横刃斜角ψ。

①顶角2φ两主切削刃在其平行平面投影之间的夹角，称为顶角，用2φ表示。

顶角的大小影响主切削刃上轴向力的大小。

顶角越小，轴向力越小，越有利于散热和提高钻头使用寿命。

但顶角减小后，在一样条件下，钻头所受的扭矩增大，切屑变形加剧，排屑困难，不利于润滑。

顶角的大小一般根据麻花钻的加工条件而定。

标准麻花钻的顶角2φ=118°±2°，此时，两切削刃呈直线形。

②前角γ在正交平面，前刀面与基面之间的夹角，称为前角，用γ表示。

前角的大小决定着切削的难易程度和切屑在前刀面上摩擦阻力的大小。

前角越大，切削越省力。

麻花钻主切削刃上各点前角的大小是不同的，靠近外缘处前角最大，γ =25°～30°；自外缘处向中心逐渐减小，在靠近钻头中心D／3的围为负值，接近横刃处的前角γ =-30°；在横刃上的前角γ=-(54°～60°)。

但钻削铜、铝等硬度较低、韧性较大的材料时，过大的前角易产生扎刀现象，反而会降低切削性能。

③后角α在柱剖面，后刀面与切削平面之间的夹角，称为后角，用α表示。

后角的大小决定着麻花钻后刀面与工件切削外表间摩擦阻力的大小。

后角越小，摩擦越严重，切削强度越高。

主切削刃上各点后角的大小是不同的，外缘处最小，越靠近钻心后角越大。

直径D=15～30 mm 的麻花钻，外缘处后角α =9°～12°；钻心处α =20°～26°，横刃处的后角α =30°～60°。

钻削硬材料时，后角可适当小些，以保证刀刃强度；钻削软材料时，后角可稍大一些，以使钻削省力。

④横刃斜角ψ在垂直于钻头轴线的端面投影中，横刃和主切削刃之间所夹的锐角，称为横刃斜角，用ψ表示。

横刃斜角的大小由后角决定，后角大，横刃斜角小，横刃变长，轴向阻力增大，钻削时不易定心。

标准麻花钻的横刃斜角ψ =50°～55°。

〔3〕麻花钻的刃磨刃磨麻花钻是在砂轮机上进展的。

砂轮的粒度一般为F46～F80号，最好采用中软级硬度的砂轮。

砂轮旋转时的跳动要尽量小，否则影响钻头的刃磨质量。

当砂轮跳动较大时，应进展修整。

麻花钻的刃磨过程如下：1〕刃磨主切削刃在〔a)中，将主切削刃置于水平状态，大致高出砂轮中心平面15~30 mm；在〔b)中，钻头轴线与砂轮圆柱面素线在水平面的夹角，等于钻头顶角2φ的一半。

刃磨时，右手握住钻头的头部作为定位支点，并掌握好钻头绕轴线的转动和加在砂轮上的压力；左手握住钻头的柄部做上下摆动。

一个主切削刃磨好后，将钻头翻转180°，刃磨另一个主切削刃。

此时，应注意钻头只绕其轴线转动，而空间位置不变，以保证磨出的顶角2φ与轴线保持对称。

注意应在刃磨主切削刃的过程中，将主切削刃的顶角、后角和横刃斜角同时磨出。

主切削刃刃磨后，应用样板检查顶角2φ的大小是否准确，两切削刃是否一样长，上下是否一致。

检查钻头主切削刃上外缘处的后角α是否到达要求。

检查钻头近钻心处的后角是否到达要求，可以通过检查横刃斜角ψ是否准确来确定。

2〕修磨横刃修磨横刃时，钻头与砂轮的相对位置图〔a〕。

修磨时，要先使刃背接触砂轮，然后转动钻头磨至切削刃的前刀面，将横刃磨短，并同时控制所需的刃前角γτ和刃斜角τ等的数值，如〔b〕。

修磨横刃的砂轮圆角半径要小，砂轮直径也应略小，否则不易修磨钻头，有时甚至可能磨掉钻头上不应磨的地方。

刃磨钻头时，要防止切削局部过热而退火，应经常将钻头浸入水中冷却。

在刃磨刃口时，磨削量要小，停留时间也不宜过久。

(4〕麻花钻刃磨平安操作规程1〕修平砂轮外圆柱外表(工作面)，修小砂轮圆角半径。

2〕开动砂轮机后，必须先观察旋转方向是否正确，并要等到转速稳定后再进展刃磨。

3〕操作者一人进展刃磨时，不允许其他人员聚拢围观。

4〕刃磨时，必须戴好防护眼镜。

5〕制止戴手套或用棉纱包裹刃磨钻头。

6〕刃磨时，不要用力过猛，以防打滑伤手。

7〕刃磨完毕后，应随手关闭电源。

3、钻床钻床是钳工常用的孔加工机床，在钻床上可以进展钻孔、扩孔、锪孔、铰孔、攻螺纹等多项操作。

钳工中常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。

〔1〕台式钻床台式钻床简称台钻，是钳工常用的钻孔设备，构造简单、操作方便，一般用于钻削直径ø13 mm以下的孔。

台式钻床由电动机、头架、立柱、进给手柄、保险环、主轴、工作台、锁紧手柄、螺钉、底座、锁紧螺钉等构造组成。

电动机通过三角带传动，可以使主轴获得五种转速。

松开螺钉1，可调整电动机的位置，实现带传动的紧。

保险环紧靠头架的下端面，松开保险环上的螺钉2，头架可沿立柱做上下移动。

松开锁紧手柄1，头架可绕立柱转动。

松开锁紧手柄2，工作台可绕立柱转动；摇动螺钉3，工作台可沿立柱上下移动。

松开锁紧螺钉，工作台可在垂直平面左右旋转45°角。

钻削小工件时，工件放在工作台上；工件较大或较高时，可将工作台转动到一边，直接将工件放在底座上进展钻孔。

钻孔时，将工件装夹在台虎钳上，调整好工件的位置后，按动开关，主轴带动钻头旋转，摇动进给手柄完成加工。

〔2〕立式钻床立式钻床简称立钻，一般用来钻削中型工件上的孔，其钻孔最大直径有25 mm、35 mm、40 mm和50 mm等几种。

立钻有自动进给装置，允许采用较大的切削用量，主轴转速和进给量有较大的变动围，并可获得较高的效率和加工质量。

立式钻床由电动机、主轴变速箱、进给箱、主轴、工作台、床身、进给手柄、手柄、底座等构造组成。

床身固定在底座上，主轴变速箱固定在床身上，进给箱安装在床身的导轨上，可以沿导轨上下移动。

工作台安装在床身下方，摇动手柄可使工作台沿导轨上下移动，以适应钻削不同高度的工件。

立钻底座有冷却装置，用专用冷却泵供给工作时所需的冷却液。

摇臂钻床的主轴转速及进给量围很广，不需要移开工件就可以方便地调整刀具的位置以对准被加工孔的中心，适用于在较重的大型工件上以及多孔工件上钻孔。

在以下图中，摇臂钻床由电动机、立柱、主轴箱、摇臂、手轮、主轴、工作台、底座等构造组成。

立柱固定在底座上，摇臂安装在立柱上，能绕立柱做360°旋转，也可沿立柱做上下移动。

主轴箱安装在摇臂上，可沿摇臂做较大围的移动。

小型工件可装夹在工作台上加工，大型工件可以直接放置在底座上加工。