
孔加工是让无数机械人都头疼的加工方式,它不仅加工难度大,而且加工方式还多种多样,如钻孔、拉孔、铰孔、镗孔……下文分享一些孔加工中常用的基础知识点,快来一起看!孔加工难点与外圆外貌加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆难题。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,容易发生弯曲变形和振动;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,加工精度和外貌质量都不易控制。一、钻孔与扩孔1. 钻孔 钻孔是在实心质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。上述两种钻孔方式发生的误差是不相同的,在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃差池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,但孔径基本稳定;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。由于结构上的限制,钻头的弯曲刚度和扭转刚度均较低,加之放心性欠好,钻孔加工的精度较低,一般只能到达 IT13~IT11;外貌粗拙度也较大, 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。对于加工精度和外貌质量要求较高的孔,则应在后续加工中通过扩孔、铰孔、镗孔或磨孔来到达。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,切削比力稳定;(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,外貌粗拙度Ra为12.5~6.3μm。扩孔常用于加工直径小于 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,还可以用种种特殊形状的扩孔钻(亦称锪钻)来加工种种沉头座孔和锪平端面示。锪钻的前端常带有导向柱,用已加工孔导向。二、铰孔铰孔是孔的精加工方法之一,在生产中应用很广。
对于较小的孔,相对于内圆磨削及精镗而言,铰孔是一种较为经济实用的加工方法。1. 铰刀铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄,事情部门较长,导向作用较好,手用铰刀有整体式和外径可调整式两种结构。
机用铰刀有带柄的和套式的两种结构。铰刀不仅可加工圆形孔,也可用锥度铰刀加工锥孔。
2. 铰孔工艺及其应用铰孔余量对铰孔质量的影响很大,余量太大,铰刀的负荷大,切削刃很快被磨钝,不易获得光洁的加工外貌,尺寸公差也不易保证;余量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,自然也就没有改善孔加工质量的作用。一般粗铰余量取为0.35~0.15mm,精铰取为 01.5~0.05mm。为制止发生积屑瘤,铰孔通常接纳较低的切削速度(高速钢铰刀加工钢和铸铁时,v <8m/min)举行加工。
进给量的取值与被加工孔径有关,孔径越大,进给量取值越大,高速钢铰刀加工钢和铸铁时进给量常取为 0.3~1mm/r。铰孔时必须用适当的切削液举行冷却、润滑和清洗,以防止发生积屑瘤并实时清除切屑。与磨孔和镗孔相比,铰孔生产率高,容易保证孔的精度;但铰孔不能校正孔轴线的位置误差,孔的位置精度应由前工序保证。铰孔不宜加工门路孔和盲孔。
铰孔尺寸精度一般为 IT9~IT7级,外貌粗拙度Ra一般为 3.2~0.8 μm。对于中等尺寸、精度要求较高的孔(例如IT7级精度孔),钻—扩—铰工艺是生产中常用的典型加工方案。三、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,镗孔事情既可以在镗床上举行,也可以在车床上举行。
1. 镗孔方式镗孔有三种差别的加工方式。(1)工件旋转,刀具作进给运动 在车床上镗孔多数属于这种镗孔方式。工艺特点是:加工后孔的轴心线与工件的回转轴线一致,孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度,孔的轴向几何形状误差主要取决于刀具进给偏向相对于工件回转轴线的位置精度。这种镗孔方式适于加工与外圆外貌有同轴度要求的孔。
(2)刀具旋转,工件作进给运动 镗床主轴动员镗刀旋转,事情台动员工件作进给运动。(3) 刀具旋转并作进给运动 接纳这种镗孔方式镗孔,镗杆的悬伸长度是变化的,镗杆的受力 变形也是变化的,靠近主轴箱处的孔径大,远离主轴箱处的孔径小,形成锥孔。
此外,镗杆悬伸长度增大,主轴因自重引起的弯曲变形也增大,被加工孔轴线将发生相应的弯曲。这种镗孔方式只适于加工较短的孔。
2. 金刚镗与一般镗孔相比,金刚镗的特点是背吃刀量小,进给量小,切削速度高,它可以获得很高的加工精度(IT7~IT6)和很光洁的外貌(Ra为 0.4~0.05 μm)。金刚镗最初用金刚石镗刀加工,现在普遍接纳硬质合金、CBN和人造金刚石刀具加工。主要用于加工有色金属工件,也可用于加工铸铁件和钢件。
金刚镗常用的切削用量为:背吃刀量预镗。
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