钻孔、铰孔、镗孔

2015年4月15日星期三
图9-16 镗刀盘
镗孔方法 1.单一孔镗削
如图9-17所示。 1）划线 根据图样，划出圆的中心线和圆的轮 廓线，并在圆心上打样冲眼，作为校正和镗 削的参考。 2）选择镗刀柄和镗刀头截面尺寸 镗削图9-17中的工件时，因孔的深度 尺寸不大，工件形状较简单，所以可采用较 短的镗刀柄。在铣床上镗孔时，为了保证镗 刀柄和刀体有足够的刚度，镗刀柄直径一般 约为孔径的0.8倍，镗刀柄上方孔边长约为 镗刀体截面尺寸的0.2～0.4倍。
成普通孔的精加工。 铰孔的主要工艺要求如下： （1）用铰刀铰孔可以使孔的精度达到IT9～IT7。 （2）用铰刀铰孔可以使孔的表面粗糙度值达到Ra3.2～0.8μ m。
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铰刀
铰刀分为手用铰刀和机用铰刀两种，其结构如图9-8所示。铰刀由 工作部分、颈部和柄部三部分组成。铰刀的工作部分包括最前端的 45°倒角，45°倒角部分便于铰削开始时将铰刀引导入孔中，并起保
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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。
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Ra2.5~6.3μ m； 用硬质合金钻头加工的孔精度可达IT11～IT10，表面粗糙度可达 Ra12.5~3.2μ m。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。
0.8μ m。另外，孔距精度可控制在0.05 mm左右。
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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。
图 9-9 整体式镗刀和机械固定式镗刀
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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 9-5 按划线法钻孔
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2）按靠刀法钻孔 如图9-6所示，工件上的孔对基准 的孔距尺寸精度要求较高时，如果还 采用划线法钻孔就不容易控制了，这 时应利用铣床纵、横手轮有刻度的特 点，采用靠刀法来对刀实现孔的钻削 加工。具体加工方法如下： （1）先将中心钻夹在夹头内，使 中心钻外圆与工件基准刚好靠到后， 再向X轴负方向摇进，使中心钻离开工 件，再向Y轴正方向摇进s1距离。 （2）在此位置上，靠近另一基准 后，就可摇过s距离，即对好左起第一 个孔的中心位置。
图 9-17 用简易式镗刀柄镗孔
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3）选择切削用量 当使用高速工具钢镗刀时，粗镗的切削用量如下：ap=0.5~2 mm， f=0.2~1 mm/r，Vc=15~40 m/min；当使用高速工具钢镗刀时，精镗的切削 用量如下： ap=0.1~0.5mm，f=0.05~0.5 mm/r， Vc=15~40m/min。 4）对刀 在镗孔之前，应使铣床主轴轴线对准工件上的轴线。现将常用的几种 对刀方法介绍如下： （1）按划线对刀。调整时，在镗刀顶端用油脂粘一颗大头针，并使镗 刀柄轴线大致对准孔的中心，然后用手慢慢转动主轴，使针尖与孔轮廓线 间的间隙尽量均匀相等。用这种方法对刀，准确度较低，对操作者的要求 较高，一般用于对孔的位置精度要求不高的场合。 （2）按靠镗刀柄法对刀。如图9-18（a）所示，当镗刀柄圆柱部分的圆 柱度很好，并与铣床主轴同轴时，可使镗刀柄先与A基准面刚好接触，再横 向移动s1的距离，然后使镗刀柄与B基准面刚好接触，并纵向移动s2的距离 。为了控制镗刀柄与工件侧面之间的松紧程度，可在镗刀柄与工件之间放 入一块量块，接触的紧密程度以用手能轻轻推动量块，而将手松开量块又 不落下为宜。此时调整s1 、 s2时，应将量块厚度加进去。
图 9-14 刀头倾斜微调式镗刀柄
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支点式微调镗刀柄是按照杠 杆原理进行设计的。镗刀柄的方柄
插在刀体的方孔中，用固定螺钉和
支点压紧螺钉将其夹紧，支点压紧 螺钉还起着支点的作用。使用时， 拧转调节螺钉，镗刀柄围绕支点压 紧螺钉转过相应角度，达到微调的 目的。
图 9-15 支点式微调镗刀柄
和钻孔相比扩孔有一下特点： 1）扩孔钻齿数多（3-8个齿），导向性好，且学比较稳定； 2）扩孔没有横刃，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。
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铰孔
用铰刀从工件孔壁上切除少量金属，以减小孔的表面粗糙度和提
高孔的尺寸精度的加工方法称为铰孔。在铣床上，通常采用铰刀来完
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（3）用测量法对刀。如图9-18（b）所示，用深度千分尺测量时，A面 到心轴柱面的距离和B面到心轴柱面的距离分别为图样尺寸S3、S4减去心轴 半径。若测量值与计算值不符，则调整工作台位置直至相符为止。 （4）用试镗和测量相结合法对刀。对刀时，首先将铣床主轴轴线与工 件上孔的轴线大致对准，粗镗一刀，然后把孔的实际测量尺寸S7、孔壁到A 基准面的实测尺寸S5、孔壁到B基准面的实测尺寸S6分别与计算值相比较， 再根据误差值调整工作台，使孔的轴线对准镗刀柄的旋转轴线。
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图 9-12 刀头垂直式微调镗刀柄
圆柱形刀头微调镗刀柄上 的镗刀头呈圆柱形，转动微调 螺钉，可带动镗刀头沿镗刀柄 径向移动。拧动内六角螺钉传 动两个滑块，能夹紧或松开镗 刀头。
图 9-13 圆柱形刀头微调镗刀柄
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镗刀柄的斜孔与刀柄轴线成一 定角度，它是通过刻度和精密螺纹 来进行微调的。装有可转位镗刀片 的镗刀头上有精密螺纹，镗刀头的 外圆柱与镗刀柄上的孔相配，并在 其后端采用内六角紧固螺钉及垫圈 拉紧。镗刀头的螺纹上旋有带刻度 的调整螺母，调整螺母的背部是一 个圆锥面，与镗刀柄孔口的内锥面 紧贴。调整时，先松开内六角紧固 螺钉，然后转动调整螺母，使镗刀 头前伸或退缩，实现微调。在转动 调整螺母时，为防止镗刀头在镗刀 柄孔内转动，在镗刀头与镗刀孔之 间装有只能沿孔壁上的直槽作轴向 移动而不能转动的止动销。
钻孔、扩孔、铰孔、镗孔
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钻孔
在铣床上进行钻孔、铰孔和镗孔的加工特点是：主运动是通 过刀具做旋转运动来完成，而辅助运动由刀具的上下移动或工作 台的上下移动来完成，并且可以通过工作台的三个方向移动，较 方便地调整切削刀具与工件的相对位置。 孔的主要工艺要求包括孔的尺寸精度、孔的形状精度、孔的 表面粗糙度和孔的位置精度。其中，孔的尺寸精度包括孔的直径 及深度；孔的形状精度主要有圆度、圆柱度以及轴线的直线度； 孔的表面粗糙度主要对铰孔、镗孔有较高的要求；孔的位置精度 主要包括孔与孔、孔与外圆之间的同轴度要求，孔与孔的轴线平 行度要求，孔的轴线与端面的垂直度要求，孔的轴线对基准的偏 移量的位置度要求。
一个孔钻削完成后，工作台移动一个孔距，再以相同的方 法钻削另一个孔，这样加工的孔距容易得到保证。
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钻孔时工件的装夹
在铣床上钻孔常采用机用虎钳和压板、螺栓装夹工件的方法。如 图9-7所示。
a）用平口钳装夹工件钻 孔
b）用压板、螺栓装夹工件钻孔
图 9-7 铣床上钻孔的工件装夹方法
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．扩孔
扩孔常用于已铸出、锻出或钻出孔的扩大。扩孔可作为铰孔、磨 孔前的预加工，也可以作为精度要求不高的孔的最终加工。扩孔比钻 孔的质量好，生产效率高。扩孔对铸孔、钻孔等预加工孔的轴线的偏 斜，有一定的校正作用。扩孔精度一般为IT10-IT11级，表 面粗糙度 Ra值可达12.5～6.3μ m。
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图 9-1 麻花钻头的结构
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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。
图9-11 简易式镗刀柄
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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。如图9-13 （3）刀头倾斜式微调镗刀柄。如图9-14 （4）支点式微调镗刀柄。如图9-15
刀头垂直式微调镗刀柄的镗刀头伸出调 整方向与刀柄轴线垂直，如图9-12所示。镗 刀柄上装有主体套，用长螺钉固定。刀头装 在夹刀套孔中，并用小螺钉紧固。螺杆小端 旋在夹刀套的螺钉孔内，大端旋在主体套螺 钉孔中，螺杆大端和小端的螺距不相等。调 整时，转动螺杆（内六角），使夹刀套和镗 刀头前后移动，移动最大量等于大端螺距和 小端螺距之差。在螺杆头上刻有刻线，以准 确地掌握镗刀头移动尺寸。调整时，要松开 固定刀头的小螺钉。
图 9-6 用靠刀法移动距离确定孔的中心 位置
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（3）用中心钻钻出锥坑，作为导向定位，然后再用钻头钻 孔以免产生偏移。假如直接采用钻头钻削，会由于刀具横刃较 长或顶角略不对称，造成定心不准而钻偏，使尺寸公差难以保 证。 （4）中心钻的钻削速度不宜太低，如3 mm的中心钻，主轴 可采用950 r/min左右的转速，否则刀具容易受损。
图 9-8 标准圆柱铰刀
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镗孔
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IT9～IT7，表面粗糙度可达Ra3.2～
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3.镗刀盘
镗刀盘又称镗头或镗刀架，其结构如图9-16所示。镗刀盘不仅 结构简单，刚度良好，而且能够精确地控制镗孔的直径尺寸。锥柄 与铣床主轴锥孔相配合，转动调节螺钉时，可精确地移动带刻线的 燕尾块，从而微量改变镗刀位置，达到改变孔径尺寸的目的。燕尾 块带有几个装刀孔，用内六角螺钉将镗刀柄固定在装刀孔内，就可 以方便镗削各种规格的孔。
A型
图 9-2 中心钻
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B型
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。
图 9-3 枪钻
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钻孔的对刀方法
1）按划线钻孔 如图9-5所示，首先根据加工孔的材料和刀具，合理选择主轴转速。然后移动工 件，使钻头对准划线的圆心样冲眼，即试钻。如发现有偏心现象，需重新进行校准。 但由于钻头在工件上已定心，即使移动工件再钻，钻头还会落到原来位置上，所以， 应在浅孔坑与划线距离较大处錾数条浅槽，使试钻孔底变平不再起导向作用，落钻再 试，等对准后即可开始钻孔。当钻头快要钻通时应减慢进给量，钻通后方可退刀。
图 9-10 双刃镗刀
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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。
护切削刃的作用，此部分称为引导锥；紧接后面的是切削部分，这部
分是承担主要切削工作的锥体；再后面就是校准部分，机用铰刀有圆 柱校准部分和倒锥校准部wk.baidu.com两段，圆柱校准部分起导向和修光孔壁的 作用，也是铰刀的备磨部分，倒锥校准部分只起导向作用。柄部起传 递扭矩的作用，颈部起连接作用。
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