5.1 概述 5.2套筒类零件内孔表面的加工

麻花钻结构
钻孔工件装夹
工件装夹的方法 钻孔前一般都须将工件装夹固定，工件的装夹方法如 表6-7所示。
表6-7 工件的装夹方法
装夹方法 图 例 注 意 事 项 （1）钻孔直径 在8mm以下。 （2）工件握持 边应倒角。 （3）孔将钻穿 时，进给量要小
用手握持
用平口钳 夹持工件
直径在8mm以上或 用手不能握牢的 小工件
• 2)外圆面的要求 外圆是套筒的支承面，常以过盈配合 或过渡配合装入箱体或机架。外径尺寸公 差为IT6～IT7级，形状精度控制在外径公 差以内，表面粗糙度Ra值一般为3.2～ 0.4μm。 • 3)位置精度要求 孔的位置精度有孔与外圆的同轴度以 及端面对孔、外圆的垂直度，一般为 0．0l～0．05mm。是套类零件加工时要 重点考虑和保证的。
（4）手动进给 进给时，用力不应过大，否则钻头易产生弯曲；钻小 直径孔或深孔时要经常退出钻头排屑；孔将穿时，进给力 必须减小，以防造成扎刀现象。 （5）钻孔时的切削液 为提高钻头的耐用度和改善孔的加工质量，钻钢件时， 一般要加切削液，可选用3%～5%的乳化液或机油；钻铸铁 时，一般不用。 （6）钻削用量的选择 高速钢标准麻花钻可参考下表6-9选择进给量，参考 表6-10选择切削速度。
用V形架配以 压板夹持
（1）钻头轴心线位 于V形架的对称中心。 （2）钻通孔时，应 将工件钻孔部位离V形 架 端面一段 距离， 避 免将V形架钻坏
用压板夹 持工件
（1）钻孔直径在 10mm以上。 （2）压板后端需根 据 工件高度用垫铁调 整
装夹方法
图
例
注 意 事 项
用钻床夹具 夹持工件
适用于钻孔精度要求 高，零件生产批 量大 的工件
钻半圆孔 与骑缝孔
（1）可把两件合起来 钻削。 （2）两件材质不同的 工件钻骑缝孔时，样冲 眼应打在略偏向硬材料 的一边。
5.2
套筒类零件内孔表面的加工
二、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。扩孔钻与麻花钻 相似，但刀齿数较多，没有横刃。
图5-4 扩孔加工
图5-5
扩孔钻结构
图6-25 钻头的装拆
（2）转速的调整 用直径较大的钻头钻孔时，主轴转速应较低；用小直 径的钻头钻孔时，主轴转速可较高，但进给量要小些。主 轴的变速可通过调整带轮组合来实现。 （3）起钻 钻孔时，先使钻头对准钻孔中心处钻出一浅坑，观察 钻孔位置是否正确。如偏位，需进行校正。校正方法为： 如偏位较少，可在起钻的同时用力将工件向偏位的反方向 推移，得到逐步较正；如偏位较多，可在校正中心打上几 个样冲眼或用錾子凿出几条槽来加以纠正。须注意，无论 哪种方法都必须在锥坑外圆小于钻头直径前完成。
主切削刃不对称时，轴线易偏斜 。
5.2
套筒类零件内孔表面的加工
采取工艺措施： a.用大直径、小顶角钻头预钻锥形定心坑 b.用钻套导向； c.刃磨时尽量使两个主切削刃对称； d.钻孔前先加工端面； e.直径大时可分多次加工。
5.2
套筒类零件内孔表面的加工
钻孔加工方法如图
图5-2 钻削加工
麻花钻结构
5.1 概述
• 图5.1 套筒零件示例
5.1 概述
5.1.2套类零件的技术要求 • 1)孔的要求 孔是套类零件起支承和导向作用最主要 的表面，通常与运动着的轴、刀具或活塞等 相配合。孔的直径尺寸公差一般为IT7级，精 密轴套为IT6级。孔的形状精度一般控制在孔 径公差之内，精密套筒应控制在孔径公差的l ／2～l／3以内，或更严格。
名称
图
例
特 点
刃 磨
锥形锪 孔钻
有60º 、75º 、90º 和120º 四种，齿 数 为 4 ～ 12 个 。 前 角 γ 0=0º 后 ， 角α 0=6º ～8º
可用麻花钻改 制，顶角按所 需角度确定。 后角与外缘处 的前角要磨小 些，切削刃要 对称
表6-12 各种锪孔钻的结构与特点
柱形锪 孔钻
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
四、 镗孔
镗孔是在预制孔上用切削刀具使之 扩大的一种加工方法，镗孔工作既可以 在镗床上进行，也可以在车床上进行。 1．镗孔方式
镗孔有三种不同的加工方式。
（1）工件旋转，刀具作进给运动
镗圆柱孔
镗锥孔
（2）刀具旋转，工件作进给运动
主轴 镗杆 镗刀 工件 工件台 镗床上镗孔 工件 镗刀 镗模
5.1 概述
5.1.3套类零件的材料、毛坯 • 材料: 套类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄 铜等制成，有些滑动轴承采用双金属结构， 即以离心铸造法在钢或铸铁壁上浇注巴氏合 金等轴承合金材料，既保证基体有一定的强 度，又使工作表面具有减摩性，并节省了贵 重的有色金属。 • 毛坯: 套筒的毛坯选择与其材料、结构、尺 寸及生产批量有关。孔径小的套筒，一般选 择热轧钢或冷拉棒料，也可采用实心铸件。 孔径大的套筒，常选择无缝钢管或带孔的铸 件或锻件。大批量生产时，采用冷挤压和粉 末冶金等工艺，可节约材料和提高生产率。
镗杆
拖板
专用镗模镗孔
（3）刀具旋转并作进给运动
主 轴
镗杆 镗刀 工件 工件台
2、镗床的加工方法：
3. 镗削类型：
• • • • 尺寸较大的孔； 精度要求较高的孔； 分布在不同表面上的孔； 孔距和位置精度要求较高的孔系。
4. 工艺特点
• 1）镗孔可对不同孔径的孔进行粗、半精和 精加工； • 2）加工精度可达为IT7～IT6； • 3）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3 ～ 0.8μm。 • 4）能修正前工序造成的孔轴线的弯曲、偏 斜等形状位置误差；
第5章 套筒类零件的加工
5.1 概述 5.2 套筒类零件内孔表面的加工 5.3 孔的精密加工 5.4 套筒类零件加工设备及刀具 5.5 典型套筒类零件的加工工艺分析
5.1 概述
5.1.1 套类零件的功用与结构特点 套类零件在机械产品中的应用很广， 其主要作用是支承运动轴，如轴承、钻套、 镗套、气缸套、液压缸等，其结构如图5.1 所示。
五、 拉孔
圆孔拉刀的结构及拉削过程p73
5)拉孔
1. 拉削过程
齿升量
Leabharlann Baidu
五、拉孔
1. 拉削过程
图6-26 拉削键槽
2. 三种不同拉削方式： 分层式拉削：特点是拉刀将工件加工余量 一层一层顺序地切除。
分块式 第 拉削：特点 第 第 一 二 三 是加工表面 齿 齿 齿 的每一层金 属是由一组 尺寸基本相 同但刀齿切 4-被第一齿切除的金属 第一齿 层 削位置相互 第二齿 交错的刀齿 第三齿 （通常每组 由2－3个刀 齿 组 成 ） 切 5-被第二齿切除的金属 6-被第三齿切除的金属 层 层 除的。
5.2 套筒类零件内孔表面的加工 铰刀：
① 6~12个刀刃，排屑槽更浅，刚性↗↗。
② 有修光刃，可校准孔径和修光孔壁。 ③ 切削条件好，切削余量小。
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
铰削用量 1）铰削余量 粗铰余量为0.10mm～0.35 mm； 精铰余量为0.04mm～0.06mm。 2）切削速度和进给量 铰削速度为 1.5m/min ～ 5m/min； 铰削钢件时，进给量为 0.3mm/r ～ 2mm/r； 铰削铸铁件时，进给量为 0.5mm/r ～ 3mm/r。

钻孔操作 （1）钻头的装拆
直柄钻头是用钻夹头夹紧后装入钻床主轴锥孔内的，
可用钻夹头紧固扳手夹紧或松开钻头。锥柄钻头可通过钻 头套变换成与钻床主轴锥孔相适宜的锥柄后装入钻床主轴，
连接时应将钻头锥柄及主轴锥孔与过渡钻头套擦拭干净，
对准腰形孔后用力插入。拆钻头时用斜铁插入腰形孔，轻 击斜铁后部，将钻头和套退下。钻头的装拆如图6-25所示。
在刀杆前端制 成方孔，内装 高速钢刀片， 调整好尺寸后 用螺钉固定
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
三、铰孔： 从工件孔壁上切除很薄的一层，用于中小孔的半 精加工和精加工，磨、研孔前的预加工。 工艺特点： 1.加工余量小：0.05～0.15，0.15～0.35； 2.加工质量较高，达IT9～IT6，Ra1.6～0.4μm； 3.切屑变形小，切削力小，发热少； 4.Vc低，1.5～5，4～10m/min，避免产生积屑瘤； 5.刀具齿数多，6～12个，导向性好、刚性好，加工 平稳； 6.适应性差，只能加工一定尺寸和公差等级的孔， 不宜加工阶梯孔或断续表面的孔。
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
套筒类零件的加工表面主要有端面、 外圆表面、内圆（孔）表面。外圆和端面 在车床上进行，较容易，内圆（孔）加工 的难度相对较大，所使用刀具的直径、长 度和安装等，受到被加工孔尺寸的限制， 因此加工尺寸精度较高的孔需要多道工序， 且较困难。 孔的加工方法有：钻孔、扩孔、铰孔、 镗孔、拉孔、磨孔、以及各种光整加工和 特种加工。
5.2
套筒类零件内孔表面的加工
一、 钻孔
用钻头在实体材料上加工孔的方法，称为钻 孔。钻削时钻头是在半封闭的状态下进行切削的， 转速高，切削量大，排屑又很困难。所以，钻削 加工有如下几个特点： （1）摩擦严重，需较大的钻削力。 （2）产生的热量多，而且传热、散热困难， 切削温度较高。
（3）钻头的高速旋转和较高的切削温度，造 成钻头磨损严重,钻头易被卡死或折断。
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
锪孔 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（亦称锪钻）来加 工各种沉头座孔和锪平端面。锪钻的前端常 带有导向柱，用已加工孔导向。 锪孔与锪孔钻 用锪孔钻在孔口表面加工出一定形状 的孔或表面，称为锪孔。 锪孔的类型主要有：锪圆柱形沉孔、 圆锥形沉孔以及锪孔口的凸台面等。锪孔 钻的结构和特点如表6-12所示。
低碳钢
100～125 125～175 175～225
27 24 21
可锻铸铁
110～160 160～200 200～240 240～280 140～190 190～225 225～260 260～300
42 25 20 12 30 21 17 12
中、高碳钢
125～175 175～225 225～275 275～325
200～ 250
20～48
高速钢
13

特殊孔的钻削方法 特殊孔的钻削方法如表6-11所示。
表6-11 特殊孔的钻削方法
名称 图 例 加 工 方 法
在斜面上钻 孔
（1）在工件钻孔处铣 一小平面后钻孔。 （2）用錾子先錾一小 平面，再用中心钻钻一 锥坑钻孔
钻深孔
用较长钻头加工，加工 时要经常退钻排屑，如 为不通孔，则需注意测 量与调整钻深挡块
5.2 套筒类零件内孔表面的加工
（4）由于钻削时的挤压和摩擦，容易产生孔壁的 冷作硬化现象，给下道工序增加困难。 （5）钻头细而长，刀具刚性差，钻孔容易产 生振动。 （6）加工精度低，尺寸精度只能达到IT10～IT13，
粗糙度只能达到Ra50～12.5。
（7）因钻削刀具横刃负前角很大，轴向力大，两
5.2
套筒类零件内孔表面的加工
扩孔特点： （1）扩孔钻没有横刃，容屑槽浅，芯部尺寸 大，强度和刚性较好，能纠正被加工孔 轴线的歪斜； （2）齿数多，生产率高，导向性好，切削较 平稳，可用较大走刀量； （3）ap小，切屑窄，易排除； （4）加工质量比钻孔高，达IT11～IT10， Ra3.2～12.5常用于铰、磨前的预加工。
表6-9 高速钢标准麻花钻的进给量
钻头直径 D/mm 进给量f/ （mm/r） <3 0.025～0.05 3～6 0.05～0.10 6～12 0.10～0.18 12～25 0.18～0.38 >25 0.38～0.62
表6-10 高速钢标准麻花钻的切削速度
加工材料 硬度HB 切削速度υ /（m/min） 加工材料 硬度HB 切削速度υ /（m/min）
可用麻花钻改 制，导柱部分 有整体式和套装 需在磨床上磨 式两种。导柱与 成所需直径， 工件已加工孔为 端面后角靠手 紧密的间隙配合， 工在砂轮上磨 以保证良好的定 出。导柱部分 心和导向作用 的螺旋槽刃口 要用油石倒钝
端面锪 孔钻
有整体式和可 拆式两种结构。 整体式结构便于 保证孔端面与孔 轴线的垂直度； 可拆式结构能对 工件内部孔的端 面进行加工
22 20 15 12
合金钢
175～225 225～275 275～325 325～375
18 15 12 10
铸钢
低碳 中碳 高碳
24 18～24 15
铝合金、 镁合金 灰铸铁 100～140 140～190 190～220 220～260 260～320 33 27 21 15 9
75～90
铜合金