孔及孔系加工
工程制图孔的类型
工程制图孔的类型
包含如下几种:
通孔,盲孔,阶梯孔,螺纹孔。
举例来讲机械加工中,孔的分类方法有多种,例如有通孔和盲孔;有大孔和小孔;直通孔和阶梯孔;圆柱孔和锥孔,攻丝的有螺孔和底孔;浅孔和深孔;毛坯有铸孔和预留孔等等。
一、铰孔加工
模具中常有一部分销钉孔、顶杆孔、芯子固定孔等需要在划线后或组装时加工,其加工精度一般为IT6~IT8级,粗糙度不低于Ra3.2μm。
二、淬硬件
通过淬硬件的孔铰孔,首先应检查孔是否变形,应用标准硬质合金铰刀铰削,或用旧铰刀铰削,然后用铸铁研磨棒,研至所需尺寸。
铰不通孔铰不通孔时,铰孔深度应加深些,留出铰刀切削部分的长度,以保证有效直径的孔深;也可用标准铰刀铰孔,再用磨去切削部分的旧铰刀铰去孔的未铰出的底部三、深孔加工
塑料模中的冷却水道孔、加热器孔及一部分顶杆孔等需进行深孔加工。
一般冷却水孔精度要求不高,但要防止偏斜;加热器孔为保证热传导效率,孔径及粗糙
度都有一定要求,孔径比加热棒大0.1~0.3mm,粗糙度为Ra12.5~6.3μm;而顶杆孔要求较高,一般精度为IT8并有垂直度、粗糙度要求。
四、孔系加工
模具上许多孔都要求保证孔距、孔边距、各孔轴线的平行度、与端面的垂直度及两个零件组装后孔的同轴度。
这类孔系加工时一般先加工基准,然后划线加工各孔。
孔加工工艺解析大全
孔加工工艺解析大全与外圆表面加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。
这是因为:1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔1、钻孔钻孔是在实心材料上加工孔的第一道工序,钻孔直径一般小于80mm 。
钻孔加工有两种方式:一种是钻头旋转;另一种是工件旋转。
上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的,在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍然是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等,其中最常用的是麻花钻,其直径规格为破解加工难题--孔加工的分类及其对比。
由于构造上的限制,钻头的弯曲刚度和扭转刚度均较低,加之定心性不好,钻孔加工的精度较低,一般只能达到IT13~IT11;表面粗糙度也较大,Ra一般为50~12.5μm;但钻孔的金属切除率大,切削效率高。
钻孔主要用于加工质量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺纹底孔、油孔等.对于加工精度和表面质量要求较高的孔,则应在后续加工中通过扩孔、铰孔、镗孔或磨孔来达到.2、扩孔扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工,以扩大孔径并提高孔的加工质量,扩孔加工既可以作为精加工孔前的预加工,也可以作为要求不高的孔的最终加工。
扩孔钻与麻花钻相似,但刀齿数较多,没有横刃.与钻孔相比,扩孔具有下列特点:(1)扩孔钻齿数多(3~8个齿)、导向性好,切削比较稳定;(2)扩孔钻没有横刃,切削条件好;(3)加工余量较小,容屑槽可以做得浅些,钻芯可以做得粗些,刀体强度和刚性较好。
扩孔加工的精度一般为IT11~IT10级,表面粗糙度Ra为12。
第3章 常见表面加工方法-2孔加工解读
磨孔多采用纵磨法,只在个别情况下(短孔及内成形面)采用横磨法, 原因是受孔径限制,砂轮轴很细,刚性差。当然,更难以采用深磨法。
在内圆磨床上,可磨通孔、不通孔(图a、b),还可在一次装夹中同 时磨出孔内的端面(图 c),以保证孔与端面的垂直度和端面圆跳动公差 的要求。在外圆磨床上,除可磨孔、端面外,还可在一次装夹中磨出外圆, 以保证孔与外圆的同轴度公在结构上相比有以下特点: ① 刚性较好。由于扩孔的切削深度小,切屑少,容屑槽可做得浅 而窄,使钻心比较粗大,增加了工作部分的刚性。 ② 导向性较好。由于容屑槽浅而窄,可在刀体上做出 3-4 个刀齿, 这样一方面可提高生产率,同时也增加了刀齿的棱边数,从而增强了 扩孔时刀具的导向及修光作用,切削比较平稳。 ③ 切削条件较好。扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心,无横 刃避免了横刃和由横刃引起的不良影响。轴向力较小,可采用较大的 进给量,生产率较高。此外,切屑少,排屑顺利,不易刮伤已加工表 面。
a)
b) 图 磨孔示意图
c)
a)磨通孔b)磨不通孔 c)磨孔内端面
2、磨孔的工艺特点 磨孔与铰孔或拉孔比较:
① 可磨淬硬孔,这是磨孔的最大优势。
② 不仅能保证孔本身的尺寸精度和表面质量,还可 以提高孔轴线的直线度。
③ 同一个砂轮,可以磨削不同直径的孔。
④ 生产率比铰孔低,比拉孔更低。
磨孔与磨外圆比较: ① 表面粗糙度Ra值大。其原因:一是砂轮受孔径 限制,直径小,故线速度低;砂轮工件接触面积大, 且深入在孔内,切削液不易进入磨削区,冷却润滑效 果差。
图5-24 扩孔钻
由于上述原因,扩孔比钻孔的精度高,表面粗糙 度Ra值小,且在一定程度上可校正原有孔的轴线偏斜。 扩孔常作为铰孔前的预加工,对于质量要求不太高的 孔,扩孔也可作最终加工工序。
10.3 箱体类零件的孔系加工(了解)
对于大型箱体零件来说,由于镗模的尺寸庞 大笨重,给制造和使用带来了困难,故很少采 用。
用镗模加工孔系,既可以在通用机床上 加工,也可以在专用机床或组合机床上加工。
二、同轴孔系的加工
在中批以上生产中,一般采用镗模加工同 轴孔系,其同轴度由镗模保证;当采用精密刚 性主轴组合机床从两头同时加工同轴线的 各孔时,其同轴度则由机床保证,可达 0. 01 mm。
当卧式铣镗床的工作台90°对准装置精 度很低时,可用心棒与百分表找正法进行 。 即在加工好的孔中插人心棒,然后将工作台 转90°,揺动工作台用百分表找正,如图10-8 所示 。
箱体上如果有交叉孔存在,则应将精度要 求高或表面粗糙度小的孔先全部加工好,然 后再加工另外与之相交叉的孔。
四、孔系加工的自动化
该方法加工孔系不易出差错, 找正迅速,孔距 精度可达±0. 05 mm,工艺装备也不太复杂, 常用于加工大型箱体的孔系 。
2.用镗模加工孔系
如图 10-5所示,工件装夹在镗模上,镗杆被 支承在镗模的导套里,由导套引导镗杆在工件 上的正确位置镗孔。 镗杆与机床主轴多采用
浮动连接,机床精度对孔系的加工精度影响较 小,孔距精度主要取决于镗模,因而可以在精度 较低的机床上加工出精度较高的孔系 。 同时,ห้องสมุดไป่ตู้镗杆刚度大大地提高,有利于采用多刀同时切 削;定位夹紧迅速,不需找正,生产效率高。
( 3 ) 采用调头镗法 当箱体壁相距较远时,宜采 用调头镗法 。 即在工件的一次安装中,当箱 体一端的孔加工完后,将工作台回转 180°, 再加工箱体另一端的同轴线孔 。 掉头镗不
用夹具和长刀杆,准备周期短,镗杆悬伸长度 短,刚度好;但需要调整工作台的回转误差和 掉头后主轴应处于的正确位置,比较麻烦,又 费时。 掉头镗的调整方法如下:
6.1 孔及孔系加工1
结
论
(1)钻孔是孔的粗加工 (2)对一些需要镗削、铰削、插削的 对一些需要镗削、铰削、 实体工件进行孔的预加工 (3)对贯穿螺栓、螺钉、润滑通道孔 对贯穿螺栓、螺钉、 进行终加工
钻孔方式对孔精度影响
(1)在钻床、铣床、镗床上钻孔均是钻 在钻床、铣床、 头作旋转运动 钻头偏斜——被加工孔轴线歪斜 钻头偏斜——被加工孔轴线歪斜 (2)在车床上钻孔,工件作旋转主运动 在车床上钻孔, 钻头偏——引起孔径变化 钻头偏——引起孔径变化
用平口钳安装工件
工作台上安装工件
用
V
型 铁 安 装 工 件
钻床上的主要工作
钻 孔
扩 孔
铰圆柱孔
铰圆锥孔
攻 丝
钻床上的主要工作
锪圆柱形坑 锪圆锥形坑 锪鱼眼坑 锪凸台
钻床主要工作 钻床主要工作
(一)钻孔
1 . 钻孔工艺特点
(1)钻头易偏斜 (2)易产生孔径扩大 (3)钻削过程中排屑困难 (4)钻削加工中,轴向抗力大 钻削加工中,
1 . 镗削: 指在镗床上所能完成的各种 加工工艺。 加工工艺。 镗削:
2 . 机床:镗床— 机床:镗床— 3 . 刀具: 刀具:
卧式镗床 坐标镗床
单刃镗刀 镗刀 多刃镗刀 可调节浮动镗刀片
镗床的外形图
1—主轴 7—上滑座
2—平旋盘 8—下滑座
3—径向刀架 9—床身
4—主轴箱 10—后立柱
5—前立柱 11—尾架
扩孔钻
扩 孔
(三) 铰 孔
1 . 用于不淬火工件上孔的精加工 2 . 精度/表面质量 精度/
IT8~IT6 Ra1.6~0.4µm
3 . 刀具: 铰刀 刀具: 4 . 方法
机 铰 手 铰
孔加工技术
四、铣镗加工中心
铣镗加工中心是一种计算机控制的、具有刀库的、 能自动 换刀的铣镗床。
主要部件: 刀库 主轴箱 机械手 工作台 数控装置
第六 节 镗刀和镗床加工工艺特点
一、镗刀 镗床常用的镗刀有单刃镗刀和双刃镗刀两 种。
1、单刃镗刀安装在镗刀杆上,加工的孔径大小由调整刀头 的伸出长度来保证,多用于单件小批量生产中。
➢横刃斜角Ψ 主切削刃与横刃在钻头端面上投影的夹角。 ➢螺旋角β 最外缘螺旋线切线与轴线的夹角
3.钻头受力分析:
在各切削刃上:
轴向力Ff 径向力Fp 切向力Fc 总的扭矩:
M=M0+M01+M横 轴向力:
F=F0+F01+F横 轴向力主要由横刃产生,
扭矩主要由主刃产生。
4.麻花钻的缺点shortcoming of twist drills
由于内排屑深
孔钻可以避免
切屑划伤孔壁
故加工质量较
高,精度达
IT9-7,Ra值
达3.2μm。
扁钻轴向尺寸小、刚性好,结构简单、制造容易,便 于采用先进刀具材料,换刀方便,适用于数控机床,尤 其在加工大直径孔(D>38mm)时,更是比麻花钻经济。
套料钻:中孔结构,切削刃分布在四周,加工孔时它只 切出一个环形的孔,而中间留下的料芯可二次使用。 适于加工直径大于60mm的深孔及贵重材料。
(3)铰孔的应用:铰孔用于软材料零件孔的精加工,不 能加工硬材料; 铰孔孔径φ1~φ80
铰孔的精度和表面粗糙度主要取决于铰刀的精度、安装方式、切
削用量、切削液等条件。为避免产生积屑瘤,铰孔时应采用较低
的切削速度、较大的进给量并施加适当的切削液。
铰刀分为机用铰刀和手用铰刀。手用铰刀的铰削直径为: ø1~ø50mm机用铰刀为: ø10~ø80mm
行星轮架孔系加工
echniqueT工 艺行星轮减速器(见图1)是大型装载机行走驱动重要部件,具有结构紧凑,承载能力大,传动精度和效率高的特点,可以实现运动的合成与分解。
由于行星轮架制造技术要求极高,严重制约其发展和国产化,是公认的技术难题。
轮架(见图2)为铸造合金钢;轮盘、弧板为球墨铸铁。
几何精度和位置精度要求颇高,加工难度大。
图2 轮架结构1.轮盘2.轮架3.弧板1. 重要加工要素分析(1)基准圆A、电动机座孔和中部齿轮孔尺寸要求高,是行星轮架的关键要素,为确保其加工尺寸以及形位公差等要求,机床的回转精度、几何精度要求高,而且工件装夹找正要尽量减少人为误差,加工过程必须按粗加工、半精加工、精加工三步进行。
(2)该行星轮架为组合体,轮架上基准圆A与轮盘上基准圆B同轴度是该工件的又一关键特征,其同轴度要求高,如果将轮架上基准圆A与轮盘上基准圆B分别加工到位,装配后是很难达到同轴度要求的;因此,在加工轮盘B基准圆时应留余量0.5mm,待装配后,再以基准圆A找正,基准圆A的台阶面找平,将基准圆B加工到位。
(3)三组齿轮轴承孔是行星轮架的又一关键要素,尺寸精度及形位公差要求特别高。
而且轮架上三个齿轮轴承定位孔与轮盘上三个相对应的齿轮轴承定位孔的同轴度要求高,在轮架加工时,如果将该孔精加工到位,再精加工轮盘上三个轴承定位孔时,由于机床主轴Z轴的运动误差与机床X轴、Y轴的重复定位误差的累积,加工出来的孔很难同时既满足形状公差又满足与轮架上轴承孔相对应的同轴度公差。
通过分析改变加工方式:采用精加工轮架上三个轴承定位孔时,先预留0.5mm,待装配后,与轮盘上轴承定位孔同时进行精加工,减少加工过程中误差。
2. 误差分析(1)机床精度对孔系位置度影响:当机床几何轴X、Y轴运动时,3个孔中心半径R的实际尺寸增加或减少ΔR=±0.02m m,在计算中,取R=0.02mm,假想圆心角为120°不变,则三个孔中心距相应的增量为ΔL=2(R+ΔR)sin(θ/2)-L=2×(254+0.02)×sin(120/2)- 439.94=0.035mm当三个孔圆心角θ的实际角度增加或减少Δθ=±1'时,半径R=254mm,则3个中心距相应增加量为ΔL=2R sin(θ/2+Δθ)-L五粮液普什模具有限公司 (四川宜宾 644007) 余正江行星轮架孔系加工图1 行星轮减速器总成231A-AechniqueT工 艺=2R sin(60°+1°/60)-L =0.04mm为满足轮盘上3个轴孔与轮架上3个相对应的轴孔的同轴度要求,在精镗轴孔时,将轮盘上孔镗到位后,再精镗轮架孔。
孔加工技术
第三节孔加工与外圆表面加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。
这是因为:(1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;(2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;(3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔1.钻孔钻孔是在实心材料上加工孔的第一个工序,钻孔直径一般小于。
钻孔加工有两种方式(图图3-27 两种钻孔方式a)钻头旋转b)工件旋转如在车床上钻孔。
上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的。
在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等。
其中最常用的是麻花钻,其直径规格为。
标准麻花钻的结构如图3-28所示,其柄部是钻头的夹持部分,并用图3-28 标准麻花钻的结构a)锥柄b)直柄来传递扭矩;钻头柄部有直柄与锥柄两种,前者用于小直径钻头,后者用于大直径钻头。
颈部供制造时磨削柄部退砂轮用,也是钻头打标记的地方,为制造方便直柄麻花钻一般不设颈部。
工作部分包括切削部分和导向部分,切削部分担负着主要切削工作,钻头有两条主切削刃,两条副切削刃和一条横刃,如图3-29所示;螺旋槽表面为钻头的前刀面,切削图3-29 麻花钻的切削部分削刃可视为一正一反安装的两把外圆车刀。
如图中虚线所示。
导向部分有两条对称的螺旋槽和刃带,螺旋槽用来形成切削刃和前角,并起排屑和输送冷却液作用;刃带起导向和修光孔壁的作用;刃带有很小的倒锥,由切削部分向柄部每长度上直径减小,以减小钻头与孔壁的摩擦。
麻花钻的主要几何角度有顶角、前角、后角、横刃斜角和螺旋角,如图3-30所示。
顶角是两条主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角,加工钢料和图3-30 标准麻花钻的几何角度铸铁的钻头顶角取为118°±2°。
第二节镗孔加工
第六章 孔系加工
二、镗孔刀具
镗刀由刀柄和刀具组成,具有一个或两个切削 部分,专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加 工或精加工的刀具,如下图所示。镗刀可在镗床、 车床或铣床上使用。因装夹方式的不同,镗刀柄 部有方柄、莫氏锥柄和7:24锥柄等多种形式。在 数控铣床上一般采用7:24锥柄镗刀。
第六章 孔系加工
(3)刀具安装后进行动态跳动检查。动态跳动检 查是一个综合指标,它反映机床主轴精度、刀具精度 以及刀具与机床的连接精度。这个精度如果超过被加 工孔要求的精度的 1/2 或 2/3 就不能进行加工,需 找出原因并消除后才能进行。这一点操作者必须牢记, 并严格执行,否则加工出来的孔不能符合要求。
第六章 孔系加工
格式: G85 X__Y__Z__R__ F__; G86 X__Y__Z__R__ P__F__;
第六章 孔系加工
式中 G85─镗孔循环在孔底时主轴不停转,然后快速退
刀;如下图a所示。 G86─镗孔循环在孔底时主轴停止,然后快速退刀;
如下图b所示。
图6-13 粗镗孔动作图
a)G98 G85动作
b)G98 G86动作
第六章 孔系加工
(2)G76/G87程序段中Q代表刀具在轴反向位移增量。 (3)G87指令编程时,注意刀具进给切削方向是从工件的 下方到工件的上方。 (4)为了提高加工效率,在指令固定循环前,应先使主轴 旋转。 (5)由于固定循环是模态指令,因此,在固定循环有效期
机加工第四章孔加工
二、扩孔(P68)
扩孔是用扩孔钻对工件上已有的孔进行加工,作用是 扩大孔径、提高精度,降低Ra值;扩孔钻如P68图4- 8所示。 通常作为精加工的(铰孔)前工序或最终工序,精度 可达IT10~IT9、 Ra值为6.3~3.2um; 扩孔钻齿数较多,有3~4个刀齿,导向性好,切削平 稳;扩孔刀无横刃;加工余量较小、容屑槽较窄并较 浅,故钻心较粗,刚性好。故加工质量比钻孔高。 扩孔钻和扩孔加工视频
作业p80钻头切削部分5个刀刃6个刀面两条主切削刃两条副切削刃一条横刃两个螺旋形前刀面两个经刃磨获得的后刀面两个圆弧段的副后刀面图614铰刀的类型直柄机用铰刀锥柄机用铰刀硬质合金锥柄机用铰刀手用铰刀可调节手用铰刀套式机用铰刀直柄莫氏圆锥铰刀锥度铰刀手用1
第四章
孔加工(P65)
孔是各类机械中常用零件(轴类、盘套、支架和箱体 类零件等)的基本表面,如轴承孔、定位孔等。 也可能是这些零件的辅助表面,如油孔、气孔和减重 孔等。
圆拉刀结构
六、内圆磨削
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1. 珩磨头及珩磨原理
图6-29
珩磨原理与珩磨头结构
2、选用孔加工方案的几点说明(P79)
(2)淬火钢件:淬火之前,一般采用钻和镗,淬火之后只 能磨削。其加工方案为钻 镗 (淬火) 磨。 3)精度为IT7以上,Ra值为0.4以下的孔,在精加工以后 应进行光整加工,除短孔外,一般采用珩磨。 4)对于有色金属,不能采用磨削加工,其精加工常采用 精镗、精细镗、精铰或手铰方案。
手用铰刀
手用1:50 锥度铰刀 可调节手用铰刀 图6-14 铰刀的类型
五、拉孔
1. 拉削过程
五、拉孔
1. 拉削过程
图6-27 拉削圆孔
五、拉孔
1. 拉削过程
7、孔加工
对于直径小于φ30mm无底孔的孔加工,通常采用 锪平端面——打中心孔——钻——扩——孔口倒角——铰加工方案, 对有同轴度要求的小孔,需采用锪平端面——打中心孔——钻——半 精镗——孔口倒角——精镗(或铰)加工方案。
二、孔加工方法的选择原则
内孔表面加工方法选择实例:
Φ40H7内孔可选择钻孔—粗镗(或扩孔)—半精镗—精镗方 案。阶梯孔Φ 13和Φ 22没有尺寸公差要求,因而可选择钻孔—锪 孔方案。
③ 孔加工:以切削进给的方式执行孔加工的动作。
④ 在孔底的动作:包括暂停、主轴准停、刀具位移 等动作。 ⑤ 返回到R点:继续孔的加工而又可以安全移动刀
具时选择R点。
⑥ 返回到初始点:孔加工完成后一般应选择初始点
四、固定循环功能
表1
2、固定循环的代码组成
① 固定循环平面 初始平面 初始平面是为了安全下刀而规定的一个平 面。初始平面到零件表面的距离可以任意设定在一个 安全的高度上 R点平面 R点平面又叫R参考平面,这个平面是刀具 下刀时自快进转为工进的高度平面。距工件表面的距 离主要考虑工件表面尺寸的变化,一般可取2~5mm。 孔底平面 加工盲孔时孔底平面就是孔底的Z轴高度, 加工通孔时一般刀具还要伸出工件底平面一段距离, 主要是保证全部孔深都加工到尺寸,钻削加工时还应 考虑钻头钻尖对孔深的影响。
60 80
40
25
3)高速深孔往复排屑循环G73 指令格式:G73
X_ Y_ Z_ R_ Q_ F_ ;
功能:该循环用于深孔加工。 孔加工动作如图所示,钻头先快速定位至X、Y所指定的坐标 位置,再快速定位至R点,接着以F所指定的进给速度向下钻 削至Q所指定的距离(Q必须为正值,用增量值表示),再快 速回退d 距离(d 是CNC系统内部参数设定的)。依此方式 进刀若干个Q,最后一次进刀量为剩余量(小于或等于q), 到达Z所指的孔底位置。G73指令是在钻孔时间断进给,有利 于断屑、排屑,冷却、润滑效果佳。
机械制造及工艺——箱体孔系加工
箱体孔系加工和常用工艺装备一、箱体零件孔系加工箱体上一系列相互位置有精度要求的孔的组合,称为孔系。
孔系可分为平行孔系「图8-35(a)〕、同轴孔系[图8-35(b)」和交叉孔系[图8-35(c)]。
孔系加工不仅孔本身的精度要求较高,而且孔距精度和相互位置精度的要求也高,因此是箱体加工的关键。
孔系的加工方法根据箱体批量不同和孔系精度要求的不同而不同,现分别予以讨论。
(一)平行孔系的加工平行孔系的主要技术要求是各平行孔中心线之间及中心线与基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度。
生产中常采用以下几种方法1.找正法找正法是在通用机床上借助辅助工具来找正要加工孔的正确位置的加工方法。
这种方法加工效率低,一般只适用于单件小批生产。
根据找正方法的不同,找正法又可分为以下几种:(l)划线找正法。
加工前按照零件图在毛坯上划出各孔的位置轮廓线,然后按划线一一进行加工。
划线和找正时间较长,生产率低,而且加工出来的孔距精度也低,一般在±0.5 mm 左右。
为提高划线找正的精度,往往结合试切法进行。
即先按划线找正镗出一孔再按线将主轴调至第二孔中心,试镗出一个比图样要小的孔,若不符合图样要求,则根据测量结果更新调整主轴的位置,再进行试镗、测量、调整,如此反复几次,直至达到要求的孔距尺寸。
此法虽比单纯的按线找正所得到的孔距精度高,但孔距精度仍然较低且操作的难度较大,生产效率低,适用于单件小批生产。
(2)心轴和块规找正法。
镗第一排孔时将心轴插人主轴孔内(或直接利用镗床主轴),然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置,如图8-36所示。
校正时用塞尺测定块规与心轴之间的间隙,以避免块规与心轴直接接触而损伤块规。
镗第二排孔时,分别在机床主轴和加工孔中插入心轴,采用同样的方法来校正主轴线的位置,以保证孔心距的精度。
这种找正法的孔心距精度可达±0.3mm 。
(3)样板找正法。
用10~20mm 厚的钢板制造样板,装在垂直于各孔的端面上(或固定于机床工作台上),如图8-37所示。
内圆表面(孔)的加工
一、孔的分类二、用固定尺寸刀具加工孔钻孔扩孔铰孔拉孔三、孔的镗削四、孔的磨削五、孔的光整加工·孔的研磨孔的珩磨、六、孔的加工方案及应用范围\内圆表面(孔)的加工内圆表面主要指圆柱形的孔。
由于受孔本身直径尺寸的限制,刀具刚性差,排屑、散热、冷却、润滑都比较困难,因此一般加工条件比外圆差。
但另一方面孔可以采用固定尺寸刀具加工,故孔的加工与外圆表面相比较有大的区别。
孔的技术要求包括:尺寸精度(孔径、孔深)、形状精度(圆度、直线度、圆柱度)、位置精度(同轴度、平行度、垂直度)及表面粗糙度等。
孔是盘套类、支架、箱体类零件的主要组成表面,其主要技术与外圆表面基本相同。
但是,孔的加工难度较大,要达到与外圆表面同样的技术要求需要更多的加工工序。
在工件上进行孔加工的基本方法有钻削、镗、磨等。
一、孔的分类孔的加工方法的选择与孔的类型及结构特点有密切的关系。
孔的分类如下。
(1)、按用途分1.非配合孔如螺钉孔、螺纹孔的底孔、油孔、气孔、减轻孔等。
这类孔一般要求加工精度较低,在IT12以下。
表面质量要求也不高,表面粗糙度Ra值大于10μm。
2.配合孔【如套、盘类零件中心部的孔,箱体、支座类零件上的轴承孔都有要求较高的加工精度(IT7以上)和较高的表面质量(Ra<μm)。
(2)、按结构特点分按结构特点可分为通孔、盲孔;大孔、中小孔;光孔、台阶孔;深孔,一般深度孔。
二、用固定尺寸刀具加工孔固定尺寸刀具是指钻头、扩孔钻、铰刀、拉刀等。
用这类刀具加工孔其精度、表面粗糙主要决定于刀具本身的尺寸精度、结构和切削用量等条件。
钻孔钻孔是在实心材料上加工出孔的方法。
所用刀具为钻头,一般用麻花钻,其结构如图11-10所示。
图11-10 麻花钻结构钻孔通常在钻床、车床、镗床上进行。
车床一般钻回转体类中心部位的孔,镗床钻箱体零件上的配合孔系,钻后进行镗孔,除此以外的孔大都在钻床上加工。
[钻孔特点如下:横刃前角为负值,主切削刃愈接近芯部前角愈小,且两刃不易磨得对称,排屑槽深,刚性差。
机械制造基础5.2 孔的常规加工方法
一般深孔加工按加工方式可分为:
1)实心钻孔法
一般深孔加工按加工方式可分为:
2)镗孔法
一般深孔加工按加工方式可分为:
3)套料钻孔法
(2)深孔加工的特点
1) 不能直接观察到刀具的切削情况。 2) 切削热不易传散。 3) 切屑不易排出。 4) 工艺系统刚性差。
2.深孔钻的结构
枪钻 内排屑深孔钻 深孔麻花钻 套料钻 深孔扁钻
(3)一般,拉削前的工件表面应先经过机械加工。 (4)在切削加工中,对于多边形孔和某些成形孔,
拉削虽然是一种有效的加工方法,但采用电 火花或线切割等特种加工方法,也可以完5)需要正确配置拉削工装。
4.拉削加工的合理应用
(5)需要正确配置拉削工装。
4.拉削加工的合理应用
镗孔与车外圆相比,工作条件较恶劣, 主要有以下几个方面: (1)镗刀杆的长径比大,悬伸距离长。 (2)镗削时,排屑比较困难。 (3)观察困难。
2.镗刀
(1)单刃镗刀
固定 T形 镗刀杆 螺钉 螺栓刀座 滑块 镗刀盘
镗刀 镗床用单刃镗刀
2.镗刀
1)单刃镗刀
镗刀头 刀片 调整螺母
镗刀杆
拉紧螺钉
2.镗刀
4.铰削用量
(2)切削速度和进给量
铰削速度为 1.5 ~ 5m/min; 铰削钢件时,进给量为 0.3 ~ 2mm/r; 铰削铸铁件时,进给量为 0.5 ~ 3mm/r。
5.工艺特点
(1)铰孔是孔的精加工方法; (2)可加工精度为IT7、IT8、IT9的孔; (3)孔的表面粗糙度可控制在Ra3.2 ~ 0.2μm; (4)铰刀是定尺寸刀具; (5)切削液在铰削过程中起着重要的作用。
1.拉削过程及特点
齿升量
粗加工,齿升量较大; 精加工,齿升量较小。
孔加工及固定循环
6.3 孔加工及固定循环6.3.1 孔加工概述孔加工是最常见的零件结构加工之一,孔加工工艺内容广泛,包括钻削、扩孔、铰孔、锪孔、攻丝、镗孔等孔加工工艺方法。
在CNC铣床和加工中心上加工孔时,孔的形状和直径由刀具选择来控制,孔的位置和加工深度则由程序来控制。
圆柱孔在整个机器零件中起着支承、定位和保持装配精度的重要作用。
因此,对圆柱孔有一定的技术要求。
孔加工的主要技术要求有:⑴尺寸精度:配合孔的尺寸精度要求控制在IT6~IT8,精度要求较低的孔一般控制在IT11。
⑵形状精度:孔的形状精度,主要是指圆度、圆柱度及孔轴心线的直线度,一般应控制在孔径公差以内。
对于精度要求较高的孔,其形状精度应控制在孔径公差的1/2~1/3。
⑶位置精度:一般有各孔距间误差,各孔的轴心线对端面的垂直度允差和平行度允差等。
⑷表面粗糙度:孔的表面粗糙度要求一般在Ra12.5~0.4 μm之间。
加工一个精度要求不高的孔很简单,往往只需一把刀具一次切削即可完成;对精度要求高的孔则需要几把刀具多次加工才能完成;加工一系列不同位置的孔需要计划周密、组织良好的定位加工方法。
对给定的孔或孔系加工,选择适当的工艺方法显得非常重要。
6.3.2 孔加工固定循环格式1.孔加工固定循环的概念钻孔、铰孔、攻丝以及镗削加工时,孔加工路线包括X、Y方向的点到点的点定位路线,Z轴向的切削运动。
所有孔加工运动过程类似,其过程至少包括:①在安全高度刀具X、Y向快速点定位于孔加工位置;②Z轴方向快速接近工件运动到切削的起点;③以切削进给率进给运动到指定深度;④刀具完成所有Z方向运动离开工件返回到安全的高度位置。
一些孔的加工或有更多的动作细节。
孔加工运动可用G00、G01编程指令表达,但为避免每次孔加工编程时,编写G00、G01运动信息的重复,数控系统软件工程师把类似的孔加工步骤、顺序动作编写成预存储的微型程序,固化存储于计算机的内存里,该存储的微型程序就称为固定循环。
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第一节 同轴孔及孔系 的精度要求
一、孔的分类
按孔的形状分: 圆柱形孔 一般孔和深孔(长径比>5) 圆锥孔 螺纹孔 成型孔 方孔、六边形孔、花键孔
二、孔的技术要求
1. 孔的尺寸精度
二、孔的技术要求 2. 孔的形状精度
二、孔的技术要求 3. 孔的位置精度
二、孔的技术要求
4. 孔的表面质量
17.钻→扩→粗铰→精铰→珩磨 18.钻→扩→拉→珩磨 IT7~IT6 Ra 0.4~0.05 19.粗镗→半精镗→精镗→珩磨 20.钻→扩→粗铰→精铰→研磨 21.钻→扩→拉→研磨 IT6以上 Ra 0.2~0.012 22.粗镗→半精镗→精镗→研磨
Hale Waihona Puke Ra 6.3~3.211.粗镗(粗扩)→半精镗(精扩)→精镗(铰) IT8~IT7Ra 3.2~1.6 12.粗镗→半精镗→精镗→浮动镗刀精镗 IT7~IT6 Ra 1.6~0.8 13. 粗 镗 → 半 精 镗 → 精 镗 → 浮 动 镗 刀 精 镗 → 挤 压 IT7~IT6 Ra 1.6~0.4 14.粗镗→半精镗→磨孔 IT8~IT7 Ra 1.6~0.4 15.粗镗→半精镗→粗磨→精磨 IT7~IT6 Ra 0.4 ~0.2 16. 粗镗→半精镗→精镗→金刚镗 IT7~IT6 Ra 0.8~0.1 17. 钻→扩→粗铰→精铰→珩磨 IT7~IT6 Ra 0.4~0.05
三、孔加工方法的选择(重点)
钻孔; 扩孔; 铰孔; 镗孔; 拉孔; 磨孔;
1.钻 IT13~IT11 Ra 25 2.钻→铰 IT9 Ra 6.3~3.2 3.钻→粗铰→精铰 IT8~IT7 Ra 3.2~1.6 4.钻→扩 IT11 Ra 25~12.5 5.钻→扩→铰 IT9~IT7 Ra 6.3~3.2 6.钻→扩→粗铰→精铰 IT7 Ra 3.2~1.6 7.钻→扩→机铰→手铰 IT7~IT6 Ra 0.8~0.2 8.钻→扩→拉 IT9~IT7 Ra 3.2~0.2 大批大量生产 9.粗镗(或扩孔) IT13~IT11Ra 25~12.5 1 0 . 粗 镗 ( 粗 扩 ) → 半 精 镗 ( 精 扩 ) IT9~IT8 Ra 6.3~3.2 11.粗镗(粗扩)→半精镗(精扩)→精镗(铰) IT8~IT7Ra 3.2~1.6 12.粗镗→半精镗→精镗→浮动镗刀精镗 IT7~IT6