第九章 钻削加工.doc

第九章 钻削加工 钻床是加工内孔的机床，是用钻头在实体材料上加工孔,主要用于加工外形复杂，没有对称旋转轴线的工件，如杠杆、盖板、箱体、机架等零件上的单孔或孔系。钻孔属粗加工。 ·钻削加工的工艺特点 （1）钻头在半封闭的状态下进行切削的，切削量大，排屑困难。 （2）摩擦严重，产生热量多，散热困难。 （3）转速高、切削温度高，致使钻头磨损严重。 （4）挤压严重，所需切削力大，容易产生孔壁的冷作硬化。 （5）钻头细而悬伸长，加工时容易产生弯曲和振动。 （6钻孔精度低，尺寸精度为IT13～IT10，表面粗糙度Ra为12.5～6.3μm。 ·钻削加工的工艺范围 钻削加工的工艺范围较广，在钻床上采用不同的刀具，可以完成钻中心孔、钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪埋头孔和锪凸台端面等，如图所示。在钻床上钻孔精度低，但也可通过钻孔----扩孔----铰孔加工出精度要求很高的孔（IT6～IT8，表面粗糙度为1.6～0.4μm），还可以利用夹具加工有位置要求的孔系。 在钻床上加工时，工件固定不动，刀具作旋转运动（主运动）的同时沿轴向移动（进给运动）。 第一节 钻 床 钻床的主要类型有：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣钻床和中心孔钻床等。钻床的主参数一般为最大钻孔直径。 一、立式钻床 立式钻床是钻床中应用较广的一种，其特点是主轴轴线垂直布置，且位置固定，需调整工件位置，使被加工孔中心线对准刀具的旋转中心线。由刀具旋转实现主运动，同时沿轴向移动作进给运动。因此，立式钻床操作不便，生产率不高。适用于单件小批生产中加工中小型零件。 ·立式钻床的传动原理 主运动:单速电动机经齿轮分级变速机构传动；主轴旋转方向的变换，靠电动机正反转实现 进给运动:主轴随同主轴套筒在主轴箱中作直线移动。进给量用主轴每转一转时，主轴的轴向移动量来表示 二、台钻 台式钻床简称台钻，其实质上是一种加工小孔的立式钻床，结构简单小巧，使用灵活方便，适于加工小型零件上的小孔。钻孔直径一般小于15mm。 三、摇臂钻床 对于体积和质量都比较大的工件，在立式钻床上加工很不方便，此时可以选用摇臂钻床进行加工。 主轴箱可沿摇臂上的导轨横向调整位置，摇臂可沿立柱的圆柱面上、下调整位置，还可绕立柱转动。加工时，工件固定不动，靠调整主轴的位置，使其中心对准被加工孔的中心，并快速夹紧，保持准确的位置。摇臂钻床广泛地应用于单件和中、小批生产中，加工大、中型零件。 如果要加工任意方向和任意位置的孔和孔系，可以选用万向摇臂钻床，机床主轴可在空间绕二特定轴线作回转。机床上端还有吊环，可以吊放在任意位置。故它适于加工单件、小批生产的大中型工件。 四、其它钻床 1、可调式多轴立式钻床（参考教材） 2、深孔钻床（参考教材） 第二节 钻削刀具 一、麻花钻 （一）麻花钻的结构 1、麻花钻由工作部分、颈部及柄部三部分组成 (1)工作部分麻花钻的工作部分有两条螺旋槽，其外形很像麻花因此而得名。它是钻头的主要部分，由切削部分和导向部分组成。 (2)柄部柄部是钻头的夹持部分，用于与机床连接，并在钻孔时传递转矩和轴向力。麻花钻的柄部有锥柄和直柄两种。直柄主要用于直径小于 12 mm 的小麻花钻。锥柄用于直径较大的麻花钻，能直接插入主轴锥孔或通过锥套插入主轴锥孔中。锥柄钻头的扁尾用于传递转矩，并通过它方便的拆卸钻头。(3)颈部麻花钻的颈部凹槽是磨削钻头柄部时的砂轮越程槽，槽底通常刻有钻头的规格及厂标。直柄钻头多无颈部。切削部分担负着切削工作，有两个前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃及一个横刃组成。横刃为两个主后面相交形成的刃，副后面是钻头的两条刃带，工作时与工件孔壁(即已加工表面)相对，如图所示。导向部分是当切削部分切入工件后所起的导向作用，也是切削部分的备磨部分。为减少导向部分与孔壁的摩擦，其外径(即两条刃带上)磨有(0.03～0.12)/100的倒锥0.03～0.12））2、钻头的几何角度 （1）螺旋角：钻头螺旋沟表面与外圆柱表面的交线为螺旋线，该螺旋线与钻头轴线的夹角称钻头螺旋角，记为β。（参考教材） （2）刃倾角与端面刃倾角 由于主切削刃不通过轴心线，所以形成了刃倾角，对于切削刃上的各点，其刃倾角也都是不一样的，主要是因为各点的基面与切削平面都不同。为了方便概念的说明，我们引入端面刃倾角的概念。 ·端面刃倾角：主切削刃上选定点的端面刃倾角是在端面投影图中测量的该点的基面与主切削刃间的夹角。对于不同的选定点，其端面刃倾角也不同，外缘处最大（绝对值最小）近钻心处小（绝对值大）。 （3）顶（锋）角与主偏角： 钻头顶角是在与两条主切削刃平行的平面内测量的两条主切削刃在该平面内投影间的夹角。记为2φ，标准麻花钻2φ＝118° 主偏角是在基面内测量的主切削刃在其上的投影与进给方向间的夹角，记为κrx。由于主切削刃上各点的基