在铣床上钻孔铰孔和镗孔
车削加工中钻孔、镗孔和铰孔的质量问题及解决方案
车削加工中钻孔、镗孔和铰孔的质量问题及解决方案摘要：套类零件的车削比轴类零件的车削难度要高，在套类零件车削的过程中，我们会碰到很多零件质量的问题，比如钻孔时孔径偏大或歪斜，镗孔时孔的粗糙度不够理想，铰孔时精度达不到要求，本篇文章介绍钻孔、镗孔及铰孔的质量问题进行分析，从而制定出改进与提高套类零件质量的具体措施。
通过理论教学，使学生掌握套类零件在车削加工中钻孔、镗孔及铰孔的质量问题，为解决问题提供积极方案，有一定的实践意义。
关键词：车削特点问题分析解决方案套类零件车削时，切削情况不能用视力来观察；孔径大小限制刀杆的截面，特别是加工孔径小、长度长的孔，刀杆刚性不足；切屑排出不易，测量套类零件，尤其是测量小孔更加困难。
一、钻孔问题1.孔钻偏歪：问题分析：（1）工件端面没有车平或者有凸台；（2）车平后第二次装夹时工件端面与轴线不垂直；（3）车床装夹钻头的尾座磨损中心降低或者与主轴轴线产生偏移；（4）钻头刚度不好，初钻时手动进给量过大；（5）钢材质量不好，工件内部有硬块。
解决方案：（1）钻孔前必须先车平端面，不能留有中心余头；（2）第二次装夹时校正工件；（3）修配调整车床尾座中心高度并与主轴的同轴；（4）选用较短的钻头或先用中心钻钻中心孔定位导向，初钻时宜采用高速小走刀，或用档铁支顶防止钻头摆动；（5）降低主轴转速，减小进给量；问题2.钻孔直径偏大超差问题分析：（1）由于粗心大意把钻头直径选错，或者选用的钻头过大余量太小；（2）钻头刃磨时切削刃一边长一边短不对称；（3）钻头在钻削时摆动。
解决方案（1）看清图纸，选取的钻头直径需作检查，选用小一点钻头，加大钻削余量。
（2）刃磨钻头必须使切削刃对称，横刃要通过轴心线；（3）初钻时可用档铁支顶钻头头部，防止摆动，并要保证钻头锥柄的配合良好。
问题3.钻孔后孔壁粗糙问题分析：（1）钻头使用过久磨损不锋利；（2）手动进给量过大或不均匀；（3）切削液供应不足或者性能差；（4）排屑不畅，切屑堵塞了螺旋槽；解决方案（1）刃磨钻头，保持钻头锋利；（2）提高钻孔技能，手动进给均匀；（3）随时注意切削液的浇注情况，保持切削液通畅；（4）钻头经常退出到孔外，清除切屑，保持螺旋槽排屑通畅。
钻孔、铰孔和镗孔 (机械加工相关知识)
钻孔、铰孔和镗孔（机械加工相关知识）1、在铣床上钻出的孔，产生位置不准的主要原因是什么？怎样预防?答：造成孔位置不准的主要原因有：（1）划线不准和样冲眼未打准。
（2）钻头横刃太长使定心不稳或开始钻时工件有移动。
（3）调整孔距时移动尺寸不准。
预防措施是：应提高划线、打样冲眼和钻孔时的对中精度，正确调正机床移距的坐标尺寸，合理修磨钻头横刃。
2、在铣床上钻出的孔，产生偏斜的主要原因是什么？如何预防?答：在铣床上钻出的孔产生偏斜的主要原因有：（1）钻头两主切削刃不对称。
（2）进给量太大而使钻头弯曲。
（3）工件端面与钻头轴线不垂直。
（4）在圆柱面上钻孔时，钻头中心未通过工件轴线。
预防措施是：正确修磨钻头，合理选择切削用量；工件不平整端面应在钻孔前加工平整或在端面预钻一个引导凹坑；在圆柱面上钻孔时，应仔细调整，使钻头中心通过工件轴线，并用中心钻预钻引导凹坑。
3、铰孔能否提高孔的位置精度？铰孔余量太大或太小各有何弊病?答：由于铰削余量较小，而铰刀在装夹后的刚性又差，加之铰刀又用切削刃的导向部分以铰削前的孔加工表面导向定位，均匀地切去余量，因此铰孔不能提高孔的位置精度。
铰孔时余量太小，往往不能把上道工序所留下的加工痕迹全部铰去；余量太大，会使孔的铰削精度降低，表面粗糙度变粗，同时会使铰刀寿命降低。
4、在铣床上镗孔，孔的尺寸公差、表面粗糙度及孔距精度分别可达多少?答：在铣床上镗孔，孔的尺寸公差一般可达IT7~IT8；表面粗糙度值可达Ra0.33~0.8μm；孔距精度一般可控制在0.05mm左右。
5、若铣床主轴轴线与工作台台面不垂直，对镗孔质量有何影响？在立铣上镗好孔后退刀时，为什么要使刀尖指向操作者?答：若铣床主轴轴线与工作台台面不垂直，镗出的孔会产生歪斜或成椭圆。
在立铣上镗好孔后退刀时，应使刀尖指向操作者，即与床身反向。
这样在退刀时，可以利用工作台下降时的外倾，而不致使刀尖在孔壁上拉出刀痕，影响孔的表面质量。
6、在铣床上镗削单孔时，调整镗孔位置的方法有哪几种？试述用碰镗杆法调整的步骤。
第9章_《铣工技术》钻孔、铰孔、镗孔
第9章_《铣⼯技术》钻孔、铰孔、镗孔铣⼯技术4.孔表⾯粗糙度值⼤在铣床上铰出的孔表⾯粗糙度值⼤的主要原因如下：（1）铰削退⼑时铰⼑反转。
（2）铰削余量选⽤不当。
（3）铰削速度⾼，产⽣积屑瘤，粘有积屑瘤的铰⼑使容屑槽中切屑过多。
（4）切削液选择不当或浇注不充分。
避免孔表⾯粗糙度值⼤的预防措施如下：（1）保证铰⼑正转退⼑。
（2）在铰削时要选择合理的铰削余量、铰削速度和切削液，避免积屑瘤的产⽣镗削是镗⼑做旋转主运动，⽽⼯件或镗⼑做进给运动的切削加⼯⽅法，⽤镗削的⽅法来扩⼤⼯件上已加⼯的孔称为镗孔。
镗孔可以分别在镗床上、铣床上和车床上进⾏，它根据⼯件的情况具体确定。
在铣床上镗孔⽐在车床上容易保证孔与孔之间的中⼼距，但是铣床上的镗孔精度和⽣产效率要⽐镗床上低⼀些。
在铣床上镗孔，孔的精度⼀般可达IT8～IT7，表⾯粗糙度可达Ra3.2～0.8µm。
另外，孔距精度可控制在0.05mm左右。
9.3镗孔图9-9整体式镗⼑和机械固定式镗⼑9.3.1镗⼑、镗⼑柄和镗⼑盘1.镗⼑镗孔所⽤的⼑具称为镗⼑，常⽤的有整体式镗⼑和机械固定式镗⼑。
所谓双刃镗⼑，是指两端都有切削刃的镗⼑。
如图9-10所⽰为浮动式镗⼑，多⽤于孔的精加⼯，当精镗时，镗⼑块通过作⽤在两端的切削刃上⼤⼩相等、⽅向相反的切削抗⼒，保持⾃⾝的平衡状态，实现⾃动定⼼。
图9-10双刃镗⼑2.镗⼑柄镗⼑柄是装在机床主轴孔中，⽤来夹持镗⼑头的杆状⼯具。
根据结构不同可分为简易式镗⼑柄、微调式镗⼑柄等形式。
1）简易式镗⼑柄简易式镗⼑柄如图9-11所⽰。
安装镗⼑的⽅形孔（或圆形孔）可做成直孔或斜孔，在斜孔中安装镗⼑可镗通孔、台阶孔和不通孔，在直孔中安装镗⼑只能镗通孔和台阶孔。
孔径尺⼨控制⼀般⽤敲⼑法来调整。
图9-11简易式镗⼑柄2）微调式镗⼑柄镗孔中使⽤的微调镗⼑柄有多种，结构各不相同，下⾯介绍⼏种形式。
（1）⼑头垂直式微调镗⼑柄。
如图9-12（2）圆柱形⼑头微调镗⼑柄。
铣工工艺第六章在铣床上加工孔
在铣床上加工孔
§ 6-1 在铣床上钻孔
§ 6-2 在铣床上铰孔
§ 6-3 在铣床上镗孔
在铣床上孔加工的概述
§ 6-1
在铣床上钻孔
麻花钻 ａ） 锥柄 ｂ） 直柄
一、钻孔方法
1. 孔的技术要求
（1） 孔的尺寸精度 （2） 孔的形状精度 （3） 孔的位置精度 （4） 孔的表面粗糙度
钻孔的方法
2. 钻削用量
2. 颈部
在铰刀制造和刃磨时起空刀作用。
3. 柄部
它是铰刀的夹持部分， 铰削时用来传递转矩， 有直
柄和锥柄（莫氏标准锥度） 两种。
二、铰孔方法
1. 铰孔前的孔加工
铰孔是用铰刀对已粗加工或半精加工的孔进行精 加工。在铰孔之前， 一般先经过钻孔或扩孔， 要求 较高的孔， 需先扩孔或镗孔。精度要求高的孔， 还 需要分成粗铰和精铰两次铰孔。
1） 在分度头上分度钻孔
在分度头上分度钻孔
2） 在回转工作台上装夹工件钻孔
在回转工作台上装夹工件钻孔 １—钻头 ２—工件 ３—三爪自定心卡盘 ４—压板
二、钻孔的质量分析
§ 6-2
在铣床上铰孔
一、铰刀
圆柱铰刀 ａ） 手用铰刀 ｂ） 机用铰刀
1. 工作部分
铰刀的工作部分由引导锥、切削部分和校准部分组成。
钻削用量
（1） 切削速度vc 麻花钻切削刃外缘处的线速度， 表达式为：
式中
vc—— 切削速度， m／min； d——麻花钻直径， mm； n——麻花钻转速， r／ min。
（2） 进给量f
麻花钻每回转一转， 麻花钻与工件在进给方向
（麻花钻轴向） 上的相对位移量， 称为每转进给量f， 单位为mm／r。麻花钻为多刃刀具， 有两条刀刃（即 刀齿）， 其每齿进给量fz （单位为mm／z）等于每转 进给量的一半， 即fz＝1／2f。
六-在铣床上加工孔
在分度头上分度钻孔
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2） 在回转工作台上装夹工件钻孔
在回转工作台上装夹工件钻孔 １—钻头 ２—工件 ３—三爪自定心卡盘 ４—压板
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二、钻孔的质量分析
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§ 6-2 在铣床上铰孔
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一、铰刀
圆柱铰刀 ａ） 手用铰刀 ｂ） 机用铰刀
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1. 工作部分
铰刀的工作部分由引导锥、切削部分和校准部
第六章 在铣床上加工孔
§ 6-1 在铣床上钻孔 § 6-2 在铣床上铰孔 § 6-3 在铣床上镗孔
在铣床上孔加工的概述
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§ 6-1 在铣床上钻孔
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麻花钻 ａ） 锥柄 ｂ） 直柄
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一、钻孔方法
1.孔的技术要求
（1） 孔的尺寸精度
（2） 孔的形状精度
（3） 孔的位置精度
（4） 孔的表面粗糙度
分组成。
2. 颈部
在铰刀制造和刃磨时起空刀作用。
3. 柄部
它是铰刀的夹持部分, 铰削时用来传递转矩,
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有直柄和锥柄（莫氏标准锥度） 两种。
二、铰孔方法
1. 铰孔前的孔加工
铰孔是用铰刀对已粗加工或半精加工
的孔进行精加工。在铰孔之前, 一般
先经过钻孔或扩孔, 要求较高的孔,
需先扩孔或镗孔。精度要求高的孔,
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（3） 切削深度ap 一般指已加工表面与待加工表面间的垂直距离。钻 孔时的切削深度等于麻花钻直径的一半, 即ap＝1／2d。
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3.钻孔方法 （1） 划线钻孔
用平口钳装夹工件钻孔
在铣床上钻孔
3钻孔方法
（1）划线钻孔
（2）靠刀法钻孔当孔对基准的孔距尺寸的精度要求较高时，用划线法钻孔不易控制，此时可利用铣床的纵向、横向手轮刻度，采用靠刀法对刀钻孔。
一、钻孔方法
1.孔的技术要求
（1）孔的尺寸精度主要是孔的直径，其次是孔的深度。用麻花钻组那空，孔的尺寸经济精度可达到IT12~IT11.
（2）孔的形状精度主要包括孔的圆度、圆柱度和孔轴线的直线度。
（3）孔的位置精度主要有孔与孔或孔与外圆之间的同轴度、孔与孔的轴线或孔轴线与基准面间的垂直度以及孔轴线对基准的偏移量的位置要求。
（3）用分度头或回转工作台装夹工件钻孔在盘类工件上钻削圆周等分孔时，可在分度头或回转工作台上装夹工件钻孔。
1）在分度头上分度钻孔直径不大的盘类工件可安装在分度头上分度钻孔。钻孔前先校正分度头主轴轴线与立铣头主轴轴线平行，并平行于工作台台面，两主轴轴线要处于同一轴向平面内，并校正工件的径向圆跳动和端面圆跳动合乎要求。
课题
在铣床上钻孔
教学
目标
掌握孔的技术要求
掌握钻削用量的选择
掌握钻孔的方法
教材分析
重点
掌握钻孔的方法
难点
掌握钻孔的方法
教法
讲授、练习、观摩
教具
教
学
过
程
过
程
用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻孔。
在铣床上进行钻孔时，钻头的回转运动是主运动，工件（工作台）后钻头（主轴箱）沿钻头轴向的移动是进给运动。
关于 钻孔、扩孔、铰孔、镗孔的区别
关于钻孔、扩孔、较孔、镇孔的区别一、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，其直径规格为飨1~∂80mm0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、较孔、锋孔或磨孔来达到。
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ITII-ITI O级，表面粗糙度Ra为12.5~6.30扩孔常用于加工直径小于。
10θ∞m的孔。
在钻直径较大的孔时（D≥30mm）,常先用小钻头（直径为孔径的0.5~0.7倍）预钻孔，然后再用相应尺寸的扩孔钻扩孔，这样可以提高孔的加工质量和生产效率。
扩孔除了可以加工圆柱孔之外，还可以用各种特殊形状的扩孔钻（亦称钱钻）来加工各种沉头座孔和钩平端面示。
在铣床上钻孔、铰孔和镗孔
铰刀的种类很多，以刀具材料分有高速钢铰刀和硬质合金钢铰刀 两种。
图6-8 铰刀 a)机用铰刀 b)手用铰刀
第二节 在铣床上铰孔
1.高速钢铰刀(见图6-8) (1)整体圆柱机用铰刀 铰刀由工作部分、颈部和柄三部分组成 (见图6-8a)。 (2)手用铰刀 手用铰刀的切削部分比机用铰刀的要长，校准部分 只有一段倒锥部分。 铰孔的切削余量很小，所以铰刀的前角对切屑变形影响不大，一 般铰刀前角o=0°，铰削近于刮削，可减小孔壁的表面粗糙度值。
第一节 在铣床上钻孔
4)进给量过大使钻头产生弯曲变形。 5.钻孔呈多角形 1)钻头后角太大。 2)钻头两主切削刃长短不一，角度不对称。 6.钻头工作部分折断 1)钻头用钝仍继续钻孔。 2)钻孔时未经常退钻排屑，使切屑在钻头螺旋槽内堵塞。 3)孔将钻通时没有减小进给量。
第一节 在铣床上钻孔
4)进给量过大。 5)工件未夹紧，钻孔时产生松动。 6)在钻黄铜一类软金属时，钻头后角太大，前角又没有修磨小， 造成扎刀。
第一节 在铣床上钻孔
图6-4 按划线钻孔 1—錾槽校准钻偏的孔 2—钻偏的孔坑
3—被钻孔的控制线
第一节 在铣床上钻孔
图6-5 用靠刀法移距确定孔的中心位置
第一节 在铣床上钻孔
(3)用分度头或回转工作台装夹工件钻孔 在盘类工件上钻削圆周 等分孔时，可在分度头或回转工作台上装夹工件钻孔。 1)在分度头上分度钻孔(见图6-6) 直径不大的盘类工件可安装在 分度头上分度钻孔。 2)在回转工作台上装夹工件钻孔(见图6-7) 工件尺寸较大时，可 将工件用压板装夹在回转工作台上钻孔。
图6-6 用分度头装夹工件钻孔
第一节 在铣床上钻孔
图6-7 在回转工作台上装夹工件钻孔 1—钻头 2—工件 3—三爪自定心卡盘 4—压板
教 案(六 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔)
教案课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注钻孔方法在实体材料上用钻头加工孔的方法称为钻孔。
在铣床上，一般使用麻花钻来钻削中、小型工件上的孔和相互位置不太复杂的孔系。
1.孔加工刀具1）麻花钻麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，如图9-1所示。
它的应用十分广泛，常用来钻削精度较低和表面粗糙度要求不高的孔。
用高速钢钻头加工的孔精度可达IT13～IT11，表面粗糙度可达Ra2.5~6.3μm；用硬质合金钻头加工的孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度可达Ra12.5~3.2μm。
标准麻花钻主要由切削部分、导向部分和刀柄三部分组成。
钻头切削部分由它的切削刃和横刃作为刀具在起切削作用。
导向部分在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向，同时具有修光孔壁的作用，并且是切削的后备部分。
刀柄用来夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
麻花钻上的沟槽起排屑的作用。
2）中心钻中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，可以减小误差。
中心钻有A型和B型两种型式。
A型是不带护锥的中心钻，B型是带护锥的中心钻。
加工直径d=1~10 mm的中心孔时，通常采用不带护锥的中心钻，即A型。
A型中心孔只有60°锥孔；工序较长、精度要求较高的工件，一般采用带护锥的中心钻，即B型。
B型中心孔外端有120°锥面，又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。
课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注3）深孔钻一般情况下，孔深与孔径的比值为5～10的孔称为深孔。
加工深孔可用深孔钻。
常用的深孔钻主要有外排屑深孔钻（如枪钻，见图9-3）和内排屑深孔钻（如喷吸钻等等），这里不具体介绍。
深孔加工时会产生以下不利因素：1 不易观测刀具切削情况，只能用听声音及看切屑等手段来判断刀具磨钝情况。
2 切削热不易传散，须采用有效冷却方式。
数控铣床及加工中心编程与应用项目5铰孔加工
项目5铰孔加工5.1知识准备5.1.1铰孔加工铰孔是利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表面粗糙度值的加工方法。
铰孔往往作为中小孔钻、扩后的精加工，也可以用于磨孔或研孔前的预加工。
铰孔精度可达到IT9～IT7级，表面粗糙度值R a为1.6～0.8μm，适用于孔的半精加工及精加工。
直径在80mmm以内的孔可以采用铰孔；直径较大的孔多采用精镗加工。
对于小于12mmm 的孔，由于镗孔非常困难，一般先用中心钻定位，然后钻孔（扩孔）、最后铰孔，以保证孔的加工精度。
铰孔不能修正孔的直线度和孔的位置度误差，因此铰孔前孔的直线度和孔的位置精度应符合要求。
一般来说，对于IT8级精度的孔，只要铰削一次就能达到要求；IT7级精度的孔应铰两次，先用小于孔径0.05～0.02mm的铰刀粗铰一次，再用符合孔径公差的铰刀精铰一次。
铰一般孔时，采用直齿铰刀即可；铰不连续孔时，则应采用螺旋齿铰刀；铰通孔时应选用左旋铰刀，切屑向前排出；铰不通孔时，选用右旋铰刀，以使切屑向后排出，但应注意防止“自动进刀”现象引起的振动。
1.铰刀的结构铰刀是对中小直径孔进行半精加工和精加工的刀具，刀具齿数多，槽底直径大、导向性及刚性好。
铰削时，铰刀从工件的孔壁上切除微量的金属层，使被加工孔的精度和表面质量得到提高。
根据铰刀的结构不同，可分为圆柱孔铰刀和锥孔铰刀；根据铰刀制造材料不同可分为高速钢铰刀和硬质合金铰刀。
铰刀的结构如图5-1所示，它是由工作部分、颈部和柄部三部分组成，工作部分包括导锥、切削部分和校准部分。
图5-1 铰刀2.铰刀的装夹铰削的功能是提高孔的尺寸精度和表面质量，而不能提高孔的直线度和孔的位置精度。
铰孔时要求铰刀与机床主轴要有很好的同轴度要求。
采用刚性装夹并不理想，若同轴度误差大，则会出现孔不圆、喇叭口、扩张量大等现象。
因此最好采用浮动装夹装置。
机床或夹具只传递运动和动力，而依靠铰刀的校准部分自我导向。
3.铰削的工艺特点（1）因为采用浮动装夹，铰孔的精度和表面粗糙度主要不是取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件。
浅谈数控铣床上孔的加工方法
（下转第227页）浅谈数控铣床上孔的加工方法王安知（广西机电技师学院，广西柳州545000）作者简介：王安知（1981-），男，广西平果人，大学本科，讲师，主要研究方向：数控技术。
摘要：以铣代钻、以铣代铰的加工方式可以实现一刀多用，提高多孔类零件的加工效率，降低了操作者的劳动强度，同时也可以避免传统孔加工中钻头打滑、孔径偏大、钻头折断等现象。
关键词：数控铣床；螺旋铣；插铣1以铣代钻加工孔的重要意义在传统的孔加工中，一般的孔加工方法是钻中心孔—钻孔—扩孔（铰孔）—镗孔等方式才可满足孔的加工要求，对于在数控铣床上的多孔加工，这种孔的加工方式势必会降低加工效率，加大劳动强度，提高加工成本，除此之外，由于钻头刚性差，扭矩和轴向力等方面的问题，在加工过程中也容易出现孔径超差（图2）、孔壁粗糙、孔位偏移、斜孔、钻头打滑或折断（图1）等问题，无法保证孔的加工质量。
为此，提出在某些孔类如孔径大小不一等场合以铣代钻，以铣代铰的方式进行加工，一定程度上解决了当下孔加工的一些难题，保证了孔的加工质量。
图1钻头折断图2孔径偏大2数控铣床上孔加工的策略针对于钻削加工中存在的问题，提出几点在数控铣床上孔的加工策略。
2.1以铣代钻螺旋铣孔的过程是由主轴的“自转”和主轴绕孔中心“公转”的2个运动复合而成，刀具的中心轨迹不再是直线而是螺旋线，加工过程中既有径向进给同时又有轴向进给（图3），螺旋铣削可以实现斜面、型槽、孔加工等。
图3螺旋铣孔轨迹图ToolHoleD Ha pn gn zD rz yo2.2采用螺旋铣孔的优点（1）螺旋铣孔时，铣刀的侧刃是断续进行切削加工的，因此降低了刀刃与工件的接触时间，降低了切削区的温度，提高了刀具的使用寿命。
（2）易于排屑，由于使用的刀具直径小于孔径，在切削过程中可以避免切屑对已加工表面的损伤。
（3）可以实现一把刀具加工不同大小的孔，节省换刀时间和次数，降低加工准备时间和提高加工效率。
3插铣代替铰孔钻削过程之所以出现孔径偏大、钻歪等问题，主要是刀具在转动过程中容易出现摆动，钻头的旋转轴线与主轴的旋转轴线之间会偏离一个角度α，钻头尾部和轴线位置也会发生了变化，这样钻头在进行自转的同时进行公转的过程中产生一个附加角度Δφ，导致钻头几何轴线、钻头旋转轴线和主轴旋转轴线不重合而引起的加工误差，致使孔径超差，而在采用铣刀加工方式时，其铣刀的偏离角度α和附加角度Δφ较钻头会降低很多，因此采用插铣式的加工方法一定程度上提高了孔的尺寸公差。
教 案(六 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔)
教案课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注钻孔方法在实体材料上用钻头加工孔的方法称为钻孔。
在铣床上，一般使用麻花钻来钻削中、小型工件上的孔和相互位置不太复杂的孔系。
1.孔加工刀具1）麻花钻麻花钻是一种形状复杂的孔加工刀具，如图9-1所示。
它的应用十分广泛，常用来钻削精度较低和表面粗糙度要求不高的孔。
用高速钢钻头加工的孔精度可达IT13～IT11，表面粗糙度可达Ra2.5~6.3μm；用硬质合金钻头加工的孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度可达Ra12.5~3.2μm。
标准麻花钻主要由切削部分、导向部分和刀柄三部分组成。
钻头切削部分由它的切削刃和横刃作为刀具在起切削作用。
导向部分在切削过程中能保持钻头正直的钻削方向，同时具有修光孔壁的作用，并且是切削的后备部分。
刀柄用来夹持和传递钻孔时所需的扭矩和轴向力。
麻花钻上的沟槽起排屑的作用。
2）中心钻中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，可以减小误差。
中心钻有A型和B型两种型式。
A型是不带护锥的中心钻，B型是带护锥的中心钻。
加工直径d=1~10 mm的中心孔时，通常采用不带护锥的中心钻，即A型。
A型中心孔只有60°锥孔；工序较长、精度要求较高的工件，一般采用带护锥的中心钻，即B型。
B型中心孔外端有120°锥面，又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。
课程名称：《铣工工艺与技能训练》教学过程及内容提要时间分配及备注3）深孔钻一般情况下，孔深与孔径的比值为5～10的孔称为深孔。
加工深孔可用深孔钻。
常用的深孔钻主要有外排屑深孔钻（如枪钻，见图9-3）和内排屑深孔钻（如喷吸钻等等），这里不具体介绍。
深孔加工时会产生以下不利因素：1 不易观测刀具切削情况，只能用听声音及看切屑等手段来判断刀具磨钝情况。
2 切削热不易传散，须采用有效冷却方式。
在铣床上钻孔铰孔和镗孔
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第一节 在铣床上钻孔
图6-7 在回转工作台上装夹工件钻孔 1—钻头 2—工件 3—三爪自定心卡盘 4—压板
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第一节 在铣床上钻孔
二、钻孔的质量分析
在铣床上钻孔常见的质量问题及产生的原因有以下几种： 1.孔大于规定尺寸 1)钻头两切削刃长度不等，高低不一致。 2)立铣头主轴径向偏摆，或工作台未锁紧、有松动。 3)钻头本身弯曲或装夹不好，使钻头有过大的径向圆跳动。 2.孔壁粗糙 1)钻头不锋利。 2)进给量太大。
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第三节 在铣床上镗孔
(1)单刃镗刀 镗刀和刀杆一体的长刀杆镗刀(见图6-10a)，这种镗 刀一般直接安装在可调节镗刀架上，借助镗刀架的调节来控制孔 径，大多用于镗削直径较小的孔。
(2)双刃镗刀
图6-10 单刃镗刀 a)长刀杆镗刀 b)不带镗刀杆的镗刀
整 体 双 刃 镗 刀 和 刀 杆 的 装 夹 情 况 如 图 6 - 11 a
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第三节 在铣床上镗孔
3.镗刀架 镗刀架又称镗头或镗刀盘。 4.微调式镗刀和刀杆
图6-14 微调式镗刀和刀杆 1—刀杆 2—调整螺母 3—刀体 4—刀片
5、8—紧固螺钉 6—止动销 7—垫圈
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第三节 在铣床上镗孔
5.差动镗刀和刀杆
图6-15 差动镗刀和刀杆 1—螺杆 2—圆柱塞 3—刀体 4—紧固螺钉
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第三节 在铣床上镗孔
(2)坐标孔系的镗削 轴线平行的孔系的镗削，除了孔本身有精度 要求外，还必须严格控制和保证孔间中心距要求。
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第二节 在铣床上铰孔
6)切削液选择不当或浇注不充足。 7)铰刀偏摆过大。 2.孔径扩大 1)铰刀与孔的中心不重合，铰刀偏摆过大。 2)铰削余量和进给量过大。 3)切削速度太高，铰刀温度上升而直径增大。 4)操作者粗心(未仔细检查铰刀直径和铰孔直径)。 3.孔径缩小 1)铰刀超过磨损标准，尺寸变小仍继续使用。 2)铰刀磨钝后继续使用，造成孔径过度收缩。
1_第六章 在铣床上钻孔、铰孔和镗孔解析
第三节
在铣床上镗孔
五、镗平行孔系
具有平行孔系的零件，除孔的本身有精度要求外，还具有孔的轴
第一节
在铣床上钻孔
(4)孔的表面粗糙度 麻花钻钻孔，孔的表面粗糙度Ra值可达6. 3～12.5μm。
2.钻削用量(见图6-1)
图6-1 钻削用量
第一节
在铣床上钻孔
(1)切削速度vc
vc=πdn/1000（6⁃1）
(2)进给量f 麻花钻每回转一转，麻花钻与工件在进给方向(麻花 钻轴向)上的相对位移量，称为每转进给量f(单位为mm/r)。 (3)背吃刀量ap 一般指通过切削刃基点并垂直于工作平面方向上 测量的吃刀量，即已加工表面与待加工表面间的垂直距离。 钻孔时，切削速度vc的选择主要根据被钻孔工件的材料和所钻孔 的表面粗糙度要求及麻花钻的寿命来确定。
2)钻孔不圆，使铰孔时铰刀发生弹跳现象。 3)机床主轴振摆太大。
第三节
在铣床上镗孔
一、镗刀和镗刀杆及镗刀架
表6-2 镗刀的类型
1.镗刀 镗刀有单刃镗刀、双刃和多刃镗刀之分，在铣床上大多用单刃镗
刀镗削，有时也用双刃镗刀镗削。
第三节
在铣床上镗孔
(1)单刃镗刀 镗刀和刀杆一体的长刀杆镗刀(见图6-10a)，这种镗 刀一般直接安装在可调节镗刀架上，借助镗刀架的调节来控制孔
(2)选择镗刀杆和镗刀架截面尺寸 为了保证镗刀杆和镗刀架有足
够的刚性，被加工孔的直径在30～120mm范围内时，镗刀杆的直 径一般为孔径的0.7～0.8倍；镗刀杆上方孔的边长(或圆柱孔的直 径)约为镗刀杆直径的0.2～0.4倍。
第三节
在铣床上镗孔
镗削如图6⁃16所示的工件时，因孔的深度尺寸不大，工件形状较
4.微调式镗刀和刀杆
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
轴颈呈椭圆形或间隙过大
工件旋转时不平衡
增强刀柄刚度，研磨切削刃，使切削刃锋利。 必要时，在同一吃刀位置再做一次进给
检查车床，调整主轴与导轨的平行度
精车前适当松开卡爪，防止工件变形
粗、精车分开，毛坯回火，半精车前调质等 检修车床，调整主轴间隙，检查径向跳动， 加强设备保养 用花盘、角铁装夹时要严格进行平衡
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
铰孔
1.铰孔方法
铰刀的结构 刀是一种多刃刀具，由工作部分、颈部和柄部组成。其 柄部可分为直柄和莫氏锥柄两种。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
铰孔
铰孔方法 铰孔前，一般先经过扩孔或镗孔留一定的余量，余量的大 小直接影响到孔的质量。余量太小时，往往不能把前道工序的加工刀痕全 部切去。一般粗铰余量为0.15～0.3 mm，精铰余量为0.04～0.15 mm。用高 速钢铰刀时余量取小些，用硬质合金铰刀时余量取大些。铰削速度一般小 于0.1 m/s，铰削钢料时进给量可选0.1～0.2 mm/r，铰削铸铁时可再大些。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
镗孔
1.镗孔方法
镗刀的结构 镗刀的结构有整体式 和刀排式两种。整体式镗刀的切削部分 与刀柄为一体。刀排式镗刀是用碳钢或 合金钢制成刀排，在前端加工出方孔， 然后将高速钢或硬质合金制成的刀头装 在刀排方孔内，并用螺钉固定而制成的。
刀排式镗刀比较节省刀具材料且刀 柄刚度较强。如果加工不通孔，刀排式 镗刀前端的方孔的位置应该是倾斜的。
钻孔、扩孔、镗孔、铰孔和车孔
钻孔和扩孔
钻孔的步骤 （1）钻孔前先车平工件端面。 （2）校正尾座，使钻头中心对准工件旋转中心。 （3）根据钻头直径调整主轴转速，高速钢钻头钻钢件时，取小于25 m/min的切削速度，手动摇动尾座手轮，匀速进给钻削。 （4）用小麻花钻钻孔时，一般先用中心钻钻出中心孔，再用小麻花钻 钻孔，这样同轴度较好。 （5）钻孔后要铰孔的铰削余量较少，因此，当钻头钻进1～2 mm后， 应把钻头退出，停车测量孔径，以防孔径扩大而没有铰削余量。 （6）在车床钻孔过程中，应充分浇注切削液，同时还应经常退出钻头， 以利于冷却和排屑。
铣床上镗孔
课题十三在铣床上镗孔一、课题功能1、掌握加工镗孔方法和测量方法。
2、能够根据毛坯情况正确熟练的选用和刃磨镗刀。
3、能够对所加工的孔进行质量分析。
二、工艺过程（一）技术要求1、孔的尺寸精度2、孔的形状精度（圆度圆柱度孔轴线的直线度）3、孔的位臵精度4、在铣床上镗孔是钻孔加工后的一种精加工，其精度一般可达IT7～IT8，表面粗糙度Ra6.3～1.6µm。
（二）加工步骤1、图样分析，划线。
2、选择镗刀及镗刀杆，采用机械夹固式镗刀，刀头采用45°或90°小车刀。
刀杆直径D=（0.6—0.8）d 其中：D—铣刀杆直径 d—镗孔直径尺寸。
3、检查铣床主轴“0”位是否正确，误差在回转直径300㎜以内小于0.02㎜为宜。
4、选择切削用量，n=235r/min,f=118mm/min。
5、校正平口钳，使固定钳口与工作台纵向进给方向平行。
6、对刀，令铣床主轴轴线与被镗孔轴线重合。
方法如下：①按划线对刀，让镗刀杠轴线大致对准孔中心，刀尖靠近孔轮廓线，缓慢转动主轴，另外调整工作台，使距离尽量均匀相等。
②靠镗刀杆对刀，用镗刀杆外径与工件端面接触，后移动距离L=刀杆直径/2+定位尺寸即可。
③测量对刀7、调整镗刀头的伸出量，因采用机械夹固式镗刀，采用敲刀法，借助游标卡尺或千分尺控制尺寸。
L=(D+d)/2,其中L——刀尖到镗刀杆圆柱面的距离D——欲镗孔直径d——镗刀杆直径也可借助百分表：测量触头到头接触后，将百分表调至“0”位，稍微松开刀头的紧固螺钉，据孔径尺寸要求，将镗刀头按扩孔量的1/2调整，将刀头紧固后再用百分表校准刀头的伸出量是否符合要求。
8、试镗，检验孔的定位尺寸及精加工量，合格后留精镗余量0.5-0.8mm。
9、粗镗3孔至尺寸要求。
10、用主偏角为45º的镗孔刀镗孔口倒角。
11、精镗各孔至尺寸。
12、孔的测量。
用内径千分尺或内径百分表测量。
13、检查各部分尺寸，卸下工件。
三、本课题所用工、夹具、量具四、本课题进行时的注意事项：1、镗孔前应校正铣床主轴的轴线与工作台的垂直度，防止出现椭圆孔或相对底面是斜孔。
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检测和质量分析
表面粗糙度值太大 孔径扩大 孔径缩小 孔轴线不直 孔呈多菱形
在铣床上镗孔
镗削是镗刀旋转作主运动，工件或镗刀作 进给运动的切削方法。在铣床上，主要镗 削中、小型工件上不太大的孔和相互位置 不太复杂的孔系。
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀
种类很多，一般分为单刃镗刀和双刃镗刀两 大类。
横刃斜角 横刃斜角小，则横刃长度增加 ，进刀阻力增加；横刃斜角太大，会使中 心附近的后角变成负值，致使钻头不能钻 孔。一般在500～550之间。
麻花钻头的构造
刀柄 是钻头的夹持部分，用来传递切削 时的转矩并起定心作用。
颈部 标记商标、材料牌号和钻头的规 格等。
钻孔方法
孔的技术要求 孔的尺寸精度 孔和形状精度 孔的位置精度 孔的表面粗糙度
按刀头装夹形式可分为 机械固定式和浮动式 两种。
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀
整体式镗刀
刀头和刀体焊在一起。刀头 的材料一般为高速钢和硬质 合金。使用时大都装在可调 节镗上
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀
机械固定式镗刀
其刀片多为可转位硬质合 金，有三角形、四方形等。 亦常常安装在可调节镗头上 工作
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆
微调式镗刀杆
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀盘(镗头、镗刀架)
具有良好的刚性，这种镗头能够精确 的控制镗孔的直径尺寸，面且结构简 单，调整方便，可调的孔径范围较大。
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀盘(镗头、镗刀架)
镗孔方法
单孔镗削
镗削方法与步骤
1. 划线与钻孔 2. 选择镗刀杆与镗刀头截面尺寸 3. 检查零位正确否 4. 切削用量选择
镗孔方法
单孔镗削
镗削方法与步骤 7. 镗孔
同样也要分粗精加工。
镗孔方法
孔系镗削
镗孔方法
孔系镗削
具有平行孔系的零件，对孔本身、孔 的轴线之间以及孔轴线和基准面间都 有精度要求。加工时，孔径尺寸的控 制与镗单孔时一祥，而重点应掌握好 孔中心距的控制方法，
镗孔方法
孔系镗削
夹持镗刀头的杆状工具。
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆
简易式镗刀杆
镗刀、镗刀杆和镗，制造方便，是铣 床上常用的刀杆。镗刀用螺钉来固紧。 调整孔径时不大方便，不大准确，孔径 尺寸控制常用敲刀法，凭手感或百分表 来控制敲打量。调整前先松开顶端紧固 螺钉，调好后再把螺钉拧紧
镗刀 浮动式镗刀
它由镗刀块和镗刀杆配合使用， 专门用于批量生产时精镗内孔。 精镗时，两个刀齿受到相等的切 削力，使镗刀块自动调节到中心 位镗刀块由两块组合而成，两个 刀尖距离在加工前可以伸出和缩 进，镗削孔径尺寸因此能在一定 范围内调整
镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆 镗刀杆是装在机床主轴孔中，用以
在铣床上铰孔
铰孔是应用较普遍的孔的精加工方法之一 ，是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。
铰刀
铰刀分为机动和手动两大类民。 结构如下： 工作部分 又由引导部、切削和校准部分
组成 颈部 柄部
铰孔方法
铰孔的孔加工
用铰刀对已粗加工或是半精加工过的孔进 行精加工。
在铣床上钻孔
在机器制造中，孔的切削加工是最常见的 工作之一，一般在钻床、车床、镗床、拉 床和内磨床上进行的。用钻头在实体材料 上加工孔的方法称为钻孔。
钻孔时，钻头的回转运动为主运动，工件 或是钻头的移动为进给运 动。用麻花钻 头钻孔。
麻花钻头的构造
类别
按刀柄的不同分为直柄（0.3mm～20mm） 和锥柄（莫氏锥度）两类。直柄一般为 13mm以下，钻夹头装夹。锥柄的用刀套。
镗孔方法
单孔镗削
镗削方法与步骤
5. 对刀 方法：划线 对刀 用靠镗刀杆法对刀 测量法对刀
镗孔方法
单孔镗削
镗削方法与步骤
6. 孔径尺寸控制 控制孔径尺寸的方法，以镗刀杆结构而定。简易
式镗刀杆一般都用敲刀法。敲刀量大多凭手感， 亦有借助百分表来控制的。有的镗杆刀体后部装 有调节螺钉，利用该螺钉来控制刀尖伸出量。用 以上方法，都需经过几次试镗，才能获得准确的 尺寸。试镗时，往往在孔口锁深大约1 mm经检查 符合要求后，再一直镗下去。经常镗孔的铣床上， 一般都备有可调节镗头和微调式镗刀杆，以较快、 准确地控制孔径尺寸。
麻花钻头的构造
麻花钻头的构成 由工作部分、颈部和柄部组成
工作部分 有两条螺旋槽，这两条螺 旋槽构成了钻头的两个钻刃，切削下 钻屑，就从螺旋槽中排出。由螺旋槽 形成的螺旋形狭带，叫做刃带，它用 来减少钻头与内孔壁的摩擦；同时， 也用来引导钻头的进给方向，所以又 叫它为导向部。
麻花钻头的构造
钻头的头部
钻孔方法
切削用量 切削速度 主要根据被钻孔工件的
材料和孔的表面粗糙度及钻头的耐 用度来确定的 进给量 根据孔直径的大小，工件 材料及孔表面质量选择。
钻孔方法
钻孔方法 划线钻孔 最不准 靠刀法钻孔 靠模法 用分度头或回转工作台装夹工件钻
孔
检测和质量分析
质量问题
孔大于规定尺寸 孔壁粗糙 孔位偏移 孔歪斜 钻孔呈多角形 钻头工作部分折断
麻花钻头的构造
钻头的头部 顶角 钻头顶锥的锥角。如果切削
条件相同，项角愈大，扭转力距愈 小，而进刀阻力相应的增加；顶角 愈小，切削阻力也愈小，而扭转力 距相应增加了。
前角 是由螺旋角、顶角和刃带前 角决定的。
麻花钻头的构造
钻头的头部
后角 后角大，可以减少钻头的摩擦，提 高刀刃的使用寿命；如果太大，双会使刀 刃强度减弱，反而会缩短刀刃的使用寿命， 甚至引起扎刀折断。