5.2 孔的常规加工方法

3.工艺特点
(1)拉削生产率高。
(2)拉削精度高，质量稳定。
(3)拉削成本低，经济效益高。
(4)拉削是封闭式切削,要设置容屑槽.
(5)拉刀是定尺寸、高精度、高生产率专用刀具，制造
成本很高，所以，拉削加工只适用于批量生产，最
好是大批大量生产，一般不宜用于单件、小批生产。
4.拉削加工的合理应用
(1)选用拉刀时，除需关注规格尺寸外，还需关
一般尺寸精度为IT8～IT7； 表面粗糙度为Ra1.6～0.4μm。
D＜20mm时,钻孔－铰孔; D＞20mm时,钻－扩－铰； 钻－粗镗－精镗； 钻－镗（或扩）－磨； 钻－拉）
1.在实体材料上加工孔的工艺方案: 4) 高精度内孔表面的加工
(5)需要正确配置拉削工装。 (6)拉削速度的选择。 (7)切削液的选用。
乳化液或硫化油
5.2.7 高精度孔的磨削与珩磨
当孔的精度在IT6以上，表面粗糙度在 Ra0.8以下，则称为高精度孔。
大直径的孔（长径比小于5）—磨削和珩磨； 小孔或长径比大于5的深孔—拉削和铰削。
5.2.7 高精度孔的磨削与珩磨
Ff1 Ff0
FC1
FP0
Ff1 Ff0
5.钻孔方式
(1)钻头旋转而工件不动
钻套
钻模板
横刃 单件小批生产!!
成批大量生产!!
5.钻孔方式
(1)钻头旋转而工件不动 (2)工件旋转而钻头不转
6.麻花钻存在的问题
（1）沿主刃上各点的前角是变化的； （2）钻头有横刃存在； （3）钻头直径越大, 主刃越长,所形 成切屑的宽度越宽； （4）钻削为半封闭切削方式； （5）钻头主、副切削刃交界处切削速 度最高，磨损最快。
asp do
3.钻削用量
(2)钻削速度vc 单位：m/min
vc
d 0 n0
1000
d0
3.钻削用量
(3)钻削进给量与进给速度： f 单位：mm/r fz 单位：mm/z Vf 单位：mm/min Vf =f×n=n×z×fz
4.钻削力
MC = MC0 + MC1 + MCy Ff = Ff0 + Ff1 + Ffy
夹紧螺钉
装配式浮动镗刀
3.镗孔的加工方法
(1)镗削直径不大的孔
3.镗孔的加工方法
(2)镗削不深的大孔
3.镗孔的加工方法
(3)加工孔边的端面
3.镗孔的加工方法
(4)钻孔、扩孔、铰孔
3.镗孔的加工方法
(5)镗削螺纹
5.2.6 拉削加工
1.拉削过程及特点
拉削圆孔
1.拉削过程及特点
拉削键槽 拉削时，没有进给运动，它是怎样 来切掉工件表面的余量呢？
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
(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
(5)需要正确配置拉削工装。 (6)拉削速度的选择。 特点：拉削速度低！！！ 一般：3m/min～7m/min。
4.拉削加工的合理应用
5.2.3 锪孔
圆柱形沉头孔 锥形沉头孔 凸台端面
5.2.4 铰孔
hD
1.铰削过程的实质
rn=0.008-0.018mm
hD
hD=0.01-0.03mm
铰 削过程不完全 是一个切削过程，而 是包括切削、刮削、 挤压、熨平和摩擦等 效应的一个综合作用 过程。
2.铰刀的结构
手铰刀结构
3.铰刀的类型
一般尺寸精度低于IT10； 表面粗糙度Ra值为50～12.5μm。
钻孔
1.在实体材料上加工孔的工艺方案: 2) 中等精度内孔表面的加工
一般尺寸精度为IT10～IT9； 表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。
D＜30mm时,钻孔－扩孔; D＞30mm时,钻孔－粗镗。
1.在实体材料上加工孔的工艺方案: 3) 较高精度内孔表面的加工
注适用的拉削长度。 (2)选用拉刀时，还需要关注拉削余量和拉刀长 度。 (3)一般，拉削前的工件表面应先经过机械加工。
4.拉削加工的合理应用
(1)选用拉刀时，除需关注规格尺寸外，还需关
注适用的拉削长度。 (2)选用拉刀时，还需要关注拉削余量和拉刀长 度。 (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,也可以完成 加工。
5.2.8 深孔加工
1.深孔加工的类型及特点
(1) 深孔加工的分类
一般深孔加工(钻、镗、铰等) 精密深孔加工(珩磨、滚压等) 电深孔加工(电火花、电解等)
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
珩磨的切削条件：
1)珩磨余量一般为前工序形状误差及表面变质 层综合误差的2～3倍，通常不超过0.1mm ； 2)珩磨时一般要使用切削液以冲去切屑和脱落 的磨粒，有利于表面粗糙度Ra值的降低。 3)珩磨用量以及珩磨磨条主要参数的选择见 P203表5-1和表5-2。
5.2.8 深孔加工
长径比大于5的孔加工称为深孔加工。
5.2.2 扩孔
1.扩孔钻
(1)不存在横刃； (2)齿数多（3、4齿）； (3)切削余量小，排屑容易。
asp d0 d w
2.工艺特点
（1）扩孔是孔的半精加工方法； （2）一般加工精度为IT10～IT9； （3）孔的表面粗糙度可控制在Ra6.3～3.2μm。
3.扩孔的应用
当钻削 dw＞30mm 直径的孔时，为了减小钻削 力及扭矩，提高孔的质量，一般先用（ 0.5 ～ 0.7）dw大小的钻头钻出底孔，再用扩孔钻进行 扩孔，则可较好地保证孔的精度和控制表面粗 糙度，且生产率比直接用大钻头一次钻出时还 要高。
5.2.5 镗孔
5.2.5 镗孔
镗刀 镗模
镗刀杆
1.镗削的工艺范围及特点
镗削工艺特点如下：
（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。
直柄机用铰刀 套式机用铰刀 锥柄机用铰刀 硬质合金锥柄机用铰刀 直柄莫氏圆锥铰刀
手用铰刀
可调节手用铰刀
手用1：50 锥度铰刀
铰刀的类型
4.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。
4.铰削用量
(2)切削速度和进给量
例如，当切削速度从8m/min增加到30m/min时： 铰铸铁孔的粗糙度由Ra0.4μm变到Ra1.6μm； 铰钢孔的粗糙度由Ra0.8μm变到Ra3.2μm。
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。
拉削工艺范围
2.拉刀种类及结构
1)拉刀的分类
圆孔拉刀
四方拉刀
花键拉刀
内拉刀
2.拉刀种类及结构
1)拉刀的分类
外拉刀
齿升量
2.拉刀种类及结构
2)整体式内拉刀结构
分屑槽 容屑槽
圆拉刀结构
3.工艺特点
(1)拉削生产率高。
3.工艺特点
(1) 内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。
内圆磨削与外圆磨削相比存在的问题:
(1)内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。 (2)生产率较低。
内圆磨削与外圆磨削相比存在的问题:
(1)内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。 (2)生产率较低。 (3) 磨削接触区面积较大，砂轮易堵塞，散热 和切削液冲刷困难。
内圆磨削与外圆磨削相比存在的问题:
(1)珩磨原理及工艺特点
珩磨头结构
工艺特点:
(1)珩磨尺寸精度可达IT6;
(2)圆度、圆柱度可达0.003 mm～0.005 mm;
(3)表面粗糙度的值一般为Ra 0.63μm～Ra 0.04μm, 有时甚至可达到Ra0.02μm～Ra0.01μm的镜面; (4)不能用珩磨加工来纠正孔的位置误差 ; (5)珩磨时因磨头往复速度较高，参加切削的磨粒多， 故生产率较高; (6)珩磨可加工铸铁、淬硬或不淬硬钢件。
1) 2) 3) 4) 不能直接观察到刀具的切削情况。 切削热不易传散。 切屑不易排出。 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
单齿内排屑深孔钻结构
导向块
刀齿
刀体
枪钻
枪钻钻孔深度与直径之比超过100，最大可
至250；钻孔精度为IT7～IT9；钻孔表面粗糙 度Ra为3.2～0.4µ m。
枪钻的结构
头部
钻杆
传动部 (柄部）
3.切削用量的选择
(1) 切削速度
高速钢枪钻一般取切削速度vc为35~70m/min。
3.切削用量的选择
(2)进给量
高速钢枪钻常取f为0.01～0.032mm/r， 直径大者取上限。
5.2.9 孔的典型加工方案选择
1.在实体材料上加工孔的工艺方案: 1) 低精度内孔表面的加工。
注适用的拉削长度。
所谓拉削长度一般有10mm～30mm， >30mm～50mm， >50mm～80mm， >80mm～120mm等几类。
4.拉削加工的合理应用
(1)选用拉刀时，除需关注规格尺寸外，还需关
注适用的拉削长度。 (2)选用拉刀时，还需要关注拉削余量和拉刀长 度。
4.拉削加工的合理应用
(1)选用拉刀时，除需关注规格尺寸外，还需关
对于精度要求不高的孔，如螺栓的贯穿孔、油孔以 及螺纹底孔，可直接采用钻孔。
2.高速钢麻花钻的结构
倒锥形
2.高速钢麻花钻的结构
两条主切削刃 5条刀刃 两条副切削刃
钻头 切削 部分 6个刀面
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
2.高速钢麻花钻的结构
3.钻削用量
(1) 背吃刀量asp 单位：mm
拉紧螺钉
2.镗刀
(2)双刃镗刀
1)定直径双刃镗刀
2.镗刀
(2)双刃镗刀
1)定直径双刃镗刀
镗刀块wenku.baidu.com装夹
2.镗刀
(2)双刃镗刀
2)浮动式双刃镗刀
特点: 1)不能校正孔的位置 刀片 误差; 2)浮动镗刀是尺寸可 镗刀头 调整的定尺寸刀具，能 有效地保证较高的孔的 尺寸精度和形状精度。
调整螺钉
斜面垫板
1.镗削的工艺范围及特点
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
镗刀杆
固定 T形 螺钉 螺栓 刀座 滑块 镗刀盘
镗刀 镗床用单刃镗刀
2.镗刀
刀片
镗刀头 调整螺母 镗刀杆
1)单刃镗刀
(1)内圆磨削的表面较外圆磨削的粗糙。
(2)生产率较低。
(3) 磨削接触区面积较大，砂轮易堵塞，散热 和切削液冲刷困难。 因此内孔磨削一般仅适用于淬硬工件的精 加工，在单件、小批生产中和在大批大量生 产中都有应用。
2.高精度孔的珩磨
什么是珩磨?
珩磨就是用粒度很细的油石,在一定压力 下,对工件孔表面进行低速切削加工的方法。
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。
第5章 孔加工
林利红 副教授 重庆大学
5.2 孔的常规加工方法
林利红 副教授 重庆大学
孔的常规加工方法
钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、磨孔
5.2.1 钻孔
主运动 进给运动
钻头
钻套
钻模板 工件
1.工艺特点
（1）可加工直径0.05～125mm的孔；
（2）钻孔是孔的粗加工方法； （3）孔的尺寸精度在IT11-12； （4）孔的表面粗糙度一般只能控制在 Ra12.5μm。
1. 高精度孔的磨削
1. 高精度孔的磨削
(1)磨削是零件精加工的主要方法之一； (2)对长径比小的，内孔磨削的经济精度可达 IT5～IT6，表面粗糙度可控制到Ra0.8mm～ Ra0.2mm； (3)可加工较硬的金属材料和非金属材料，如淬 火钢、硬质合金和陶瓷等。
内圆磨削与外圆磨削相比存在的问题:
(2)拉削精度高，质量稳定。
拉削精度一般可达IT9-IT7级； 表面粗糙度一般可控制到
Ra1.6μm～Ra0.8μm。
3.工艺特点
(1)拉削生产率高。 (2)拉削精度高，质量稳定。 (3)拉削成本低，经济效益高。
3.工艺特点
z
y
0
x
3.工艺特点
(1)拉削生产率高。 (2)拉削精度高，质量稳定。 (3)拉削成本低，经济效益高。 (4)拉削是封闭式切削,要设置容屑槽。