[小学教育]金属切削与机床钻床.ppt

金属切削机床 钻削加工与钻床 钻削加工（1） 用钻头、扩孔钻、铰刀、锪钻在工件上加工孔的方法 可用于钻削加工的设备 钻床：台式钻床、立式钻床、摇臂钻床 车床、铣床、镗床、专用机床 钻夹具：给钻头导向或定位的夹具 钻削加工（2） 钻削加工的范围 钻孔 扩孔 铰孔 锪孔 攻螺纹 锪端面 钻削加工的精度 钻孔：IT12～IT11，Ra：50 ～12.5 铰孔: IT8～IT6，Ra：1.6～0.4 钻削加工（3） 钻孔 使用钻头进行钻削加工 钻头：中心钻、扁钻、麻花钻、深孔钻 麻花钻最为典型，使用也最为广泛 麻花钻头 麻花钻头 由柄部、颈部和工作部分组成 柄部： 用于安装，并传递钻削力和扭矩 钻头直径小于13mm，采用圆柱柄，钻削时由钻卡夹隹 钻头直径大于13mm，采用圆锥柄（带扁尾），钻削时直接插入钻套，扁尾主要是为了防止钻削时锥柄在钻套中打滑 颈部：连接柄部和工作部分，是磨削钻头外圆时的退刀槽和打印标记之处 工作部分：由导向和切削两部分组成 麻花钻工作部分 麻花钻的工作部分 导向部分：是麻花钻的螺旋槽部分 螺旋槽是排屑通道，最外缘的两条棱边起导向作用，导向部分也是钻头的备磨部分 切削部分是指钻头前端有切削刃的部分 切削部分由两个螺旋形前刀面、后刀面、副后刀面组成 前刀面与后刀面的交线形成两条主切削刃 前刀面与棱边的交线形成两条副切削刃 两后刀面的交线形成一条横刃 麻花钻的结构参数（1） 直径d：在切削部分测量的两刃间的垂直距离 直径选用标准系列尺寸，直径从切削部分向尾方向成倒锥，其倒锥量为（0.05～0.12）/100mm 钻芯直径d0 ：与两条螺旋槽的沟底相切圆的直径 钻芯直径影响着钻头的刚性和容屑沟槽的面积 为提高钻头刚性，钻芯直径从切削部分向尾方向成正锥，一般其正锥量为（1.4～2）/100mm 当d＞13mm时（锥柄），do=0.125～0.15d 麻花钻的结构参数（3） 麻花钻的结构参数（2） 螺旋角β：麻花钻外缘螺旋线与钻头线的夹角为钻头的螺旋角；主切削刃上每一点的螺旋角都不一样： tanβx=2πrx/L=（rx/r）tanβ rx：切削刃上X点处的半径（mm） r：钻头半径（mm） L：螺旋槽导程（mm） 刃带（棱边）参数： 刃带宽度bf 刃带高度c 刃带后角：相当于副切削刃的后角，一般为0o 麻花钻的几何参数 主要的几何角度有以下七个： 顶角2φ：麻花钻的两主切削刃在与其平行的平面上投影的夹角 标准麻花钻的顶角为2φ=118o 顶角越小，主切削刃越长，单位切削刃上的负荷越少 顶角越小，轴向力小，定心作用较好 顶角过小，钻头强度减弱，扭矩增大，钻头容易折断 前角γox：外缘处前角最大（约为30o），接近横刃处最小（约为-30o） 后角αfx：外缘处后角最小（8o～10o），接近横刃处最大（20o～25o） 主偏角κrx：各点不同，当顶角确定后，各点主偏角也确定了 横刃斜角ψ：50o～55o 横刃前角γoψ ： -54o～60o 横刃后角αoψ ： 30o～36o 麻花钻的刃磨 钻削的特点 三差一大（刚度差、导向性差、切削条件差、轴向力大） 因为有两条又宽又深的螺旋槽，钻芯直径小，导向只有很窄的棱带，横刃产生的轴向力大（约占全部轴向力的1/2），故刚度差、导向性差和轴向力大的特点 钻孔时，实体材料→卷曲切屑→体积膨胀→螺旋槽排出→剧烈摩擦→划伤已加工表面并产生大量切削热，半封闭切削又使切削液难以进入 钻削常见的问题： 钻头引偏 孔径扩大 孔壁质量差 修磨双重刃 修磨横刃 修磨棱边 修磨分屑槽 群钻 深孔钻 深径比L/D≥5的孔为深孔 普通深孔：L/D=5～20，用深孔刀具或加长麻花钻 特殊深孔：L/D=20 ～100，用专用深孔刀具在深孔加工机床上进行 深孔加工要解决的难点： 排屑 冷却 润滑 导向 深孔钻 错齿内排屑深孔钻 外排屑深孔钻 喷吸钻 错齿内排屑深孔钻 扩孔钻 齿数较多（3～4个），每刀齿都有棱边，导向性好 加工余量小，主切削刃较短，中心部分不切削，无横刃，切屑薄而窄，切削条件得以改善 容屑槽浅，钻芯厚度大，强度高，刚性好 常用于铰孔或磨孔前的扩孔，以及一般精度孔的最后加工 扩孔加工精度：IT10～IT9，Ra：6.3 ～3.2 铰孔 铰刀是孔的精加工刀具 半精加工 精加工 机铰 手铰 铰孔加工精度：IT8～IT6，Ra：1.6 ～0.4 铰刀 钻削用量 钻削运动 主运动：钻头的旋转运动为主运动 进给运动：钻头的轴向移动为进给运动 切削深度ap（mm）：=d/2 每刃进给量af（mm）： =f/2 切削速度v（m/min）：=πd n/1000 切削层参数 切削层宽度aw=d/2sinφ 切削层厚度ac=f/2sinφ 每刃切削面积Ace=f d/4 总切削面积Ac=