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、镗孔
图 9-1 麻花钻头的结构
2015年4月15日星期三
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。
0.8μ m。另外，孔距精度可控制在0.05 mm左右。
2015年4月15日星期三
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
2015年4月15日星期三
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。
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
2015年4月15日星期三
（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。
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。
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。
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教学教案首页实习教学过程设计4．孔循环指令的应用： 精镗循环指令 G76格式；G98（G99）G76X-Y-Z-R-Q-F-G76指令用于精镗孔加工。
镗削至孔底时，主轴停止在定向位置上，即准停，再使刀尖偏移离开加工表面，然后再退刀。
这样可以高精度、高效率地完成孔加工而不损伤工件已加工表面。
程序格式中，Q 表示刀尖的偏移量，一般为正数，移动方向由机床参数设定。
G76精镗循环的加工过程包括以下几个步骤： （1）、 在X 、Y 平面内快速定位； （2）、 快速运动到R 平面；（3）、 向下按指定的进给速度精镗孔； （4）、 孔底主轴准停； （5）、 镗刀偏移； （6）、 从孔内快速退刀。
图5.12所示为G76精镗循环的工作过程示意图。
a) G76(G98)b) G76(G99)图5.12 精镗循环的加工5.镗孔的切削用量；镗孔加工时最常出现的、也是最令人头疼问题是颤振，所以选择切削用量不宜过高，一般切削深度0.1-0.5MM切削速度15-40M/MIN进给0.05-0.5mm/r 6. 镗孔的质量要求：镗孔加工孔尺寸精度可达IT7—IT9，表面粗糙度Ra0.63—3.2um◎示范操作一、示范要求：1、教师操作要规范,速度要慢；2、边操作、边讲解介绍，观察学生反应；3、重点要多次示范，让学生明白操作要点；4、要求学生在演示过程中边看边记录。
二、示范内容：根据上一课题我们把中间孔加工成如图直径30mm深15mm.O0001 O0002G54G90 G54 G90M03S500 M03S800G00X0Y0Z100 G00X0Y0Z100Z2 G98G76X0Y0Z-15R2Q0.2F50G01Z0F50 G80。
在铣床上镗孔
ap=0.15dm，即需要进行扩孔时，钻头直径d0（2ap）取孔径的0.3～0.7倍。 2）进给量f的选择 当加工孔的直径在5 mm以下时，一般采用手动进给，选用3～5 mm的小钻 头。普通麻花钻的进给量可按经验公式f=（0.01～0.02d0）计算获得。当加 工铸铁和有色金属材料时，进给量f可取0.15～0.50 mm/r；当加工钢件时， 进给量f可取0.10～0.35 mm/r。如采用先进钻型与修磨方法，则能有效降低 轴向力，提高进给量。
2018年10月25日星期四
铣工技术
3）钻削速度Vc的选择 钻削速度是指钻头切削刃的线速度，表达式为
vc πd 0 n 1000
（9-1） 式中，Vc为钻削速度，m/min；d0为钻头直径， mm；n为钻头转速，r/min。
图9-4 钻销用量与切削层
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铣工技术
在铣床上钻孔，一般情况下都是主轴（刀具）做进给运动， 所以要选择尽量低的钻削速度。即使加工较大直径的孔，也要在 规定范围内选择较低的钻削速度。同时，还要考虑被钻孔工件的 材料和表面粗糙度要求及麻花钻的耐用度。钻削速度的选择见表 9-1。
铣工技术
在铣床上钻孔 在铣床上铰孔 在铣床上镗孔
2018年10月25日星期四
铣工技术
钻头、铰刀、镗刀 的结构及钻孔、铰 孔、镗孔的加工方 法对比。
讲授、现场教 学、课件
6学时
2018年10月25日星期四
铣工技术
9.1 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。Leabharlann 2018年10月25日星期四
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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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
钻孔、铰孔、镗孔、拉孔的区别
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Φ0.1 -80mm。
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12.5 ~6.3μm。
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。
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
铣床传动后箱体铣削孔
铣床传动后箱体铣削孔平面夹具及加工工艺设计毕业设计摘要本设计是铣床传动后箱体零件的加工工艺规程及一些工序的专用夹具设计。
铣床传动后箱体零件的主要加工表面是平面及孔系。
一般来说，保证平面的加工精度要比保证孔系的加工精度容易。
因此，本设计遵循先面后孔的原则。
并将孔与平面的加工明确划分成粗加工和精加工阶段以保证孔系加工精度。
基准的选择分为粗基准和精基准，粗基准选择首先保证工件某重要表面的余量均匀，表面应平整，没有浇口或飞边等缺陷，而且只能用一次，以免产生较大的的位置误差。
应选择该表面作粗基准。
精基准的选择应尽可能使各个工序的定位都采用同一基准，当精加工或光整加工工序要求余量小而无效均匀时，应选择加工表面本身作为精基准。
机械夹具在我国的发展前景是十分广泛，有着很大的发展空间。
机械夹具的要求结构简单，使用方便，制造精度高。
就本次设计而言，整个加工过程均选用组合机床。
夹具选用专用夹具，夹紧方式多选用气动夹紧，夹紧可靠，机构可以不必自锁。
因此生产效率较高。
适用于大批量、流水线上加工。
能够满足设计要求。
目录摘要 1AbstractII第1章绪论 11.1 夹具设计中的特点 1 1.2 夹具分类 11.3 机床发展趋势 21.4 本章小结 3第2章零件的设计 4 2.1 零件的作用 42.2 零件的工艺分析 4 2.2.1 平面加工 42.2.2 孔加工 42.3 本章小结 6第3章工艺规程的设计7 3.1 确定毛坯制造形式73.1.1 零件材料的选择73.1.2 确定生产类型的依据73.2 基面的选择73.2.1 粗基准选择原则73.2.2 精基准的选择原则83.2.3 零件各加工表顺序安排83.2.4 机械加工工序安排的原则83.2.5 工艺路线的拟定93.3 本章小结10第4章确定加工余量、工序及毛坯尺寸11 4.1 毛坯余量和工序余量的确定114.1.1 平面加工114.1.2 孔加工124.2 切削用量的选择144.2.1 粗加工切削用量的选择原则144.2.2 精加工时切削用量的选择原则14 4.2.3 工时定额的确定（单件时间定额）14 4.2.4 确定切削用量及基本工时154.3 本章小结16第5章夹具设计175.1 设计方法和步骤175.2 方案设计175.3 定位机构的设计及误差分析17 5.3.1 确定定位元件，计算定位误差18 5.3.2 定位销的选择205.3.3 定位误差的分析与计算205.4 夹紧机构的设计及夹紧力的计算21 5.5 加紧元件的强度校核235.6 夹具设计技术的发展245.6.1 柔性夹具的研究和发展245.6.2 计算机辅助夹具设计(CAFD)245.6.3 自动化夹具（AFD）255.7 本章小结25结论26致谢27参考文献28附录29第1章绪论随着科技不断的发展，使机械工业得到了很大的提高，特别是近年来机械工业领域正向着高精度、高质量、高效率、低成本方向发展。
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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。
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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。
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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
夹持镗刀头的杆状工具。
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镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆
简易式镗刀杆
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镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆 简易式镗刀杆
这种镗刀杆结构简单，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
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镗孔方法
孔系镗削
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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。
按刀头装夹形式可分为 机械固定式和浮动式 两种。
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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
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镗刀、镗刀杆和镗刀盘
组成 颈部 柄部
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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。
加工余量的确定 铰削用量 切削液的选择
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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
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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。
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
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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。
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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
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。
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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。
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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
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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。
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镗孔方法
孔系镗削
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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
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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
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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。
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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。
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镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀杆
微调式镗刀杆
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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。
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镗刀、镗刀杆和镗刀盘
镗刀盘(镗头、镗刀架)
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镗孔方法
单孔镗削
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
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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
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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。
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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
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检测和质量分析
麻花钻头的构造
钻头的头部
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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。
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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。