高精度深孔的钻削加工.pdf

高精度深孔的钻削加工 高桂存 徐 猛 中物院机械制造工艺研究所 绵阳 621900 摘要 二联深孔利用普通麻花钻在 Z35摇臂钻床上进行钻削加工 当采用有效可行的工艺方 法与措施时 保证了尺寸精度与表面粗糙度的要求 达到了良好的效果 关键词 二联深孔 钻削加工 0 前言 某一重要部件 吊梁 如图 1 材料为 20 钢, 周边尺 寸40 60 80 其上有一 12H7 二联销孔 孔深 80mm 长径比大于 5 属于深孔 尺寸精度为 IT7 级 表面粗 糙度 Ra1.6 相当于旧标准▽6 且形位精度也有相当高 的要求 1 加工方案及其分析 图1 孔的加工方法通常有钻 扩 铰和钻 镗 此深孔孔径仅 12 mm 深达 80mm, 采用 镗削加工 首先要解决镗刀刚度问题 成本太高 不可取 若采用钻 扩 铰 机用铰刀 属于固定尺寸刀具 且机床的精度有限 不易掌握和控制 而手用铰刀又存在长度不够等 缺点 因此 采用钻 扩 铰的方法 零件的尺寸精度不易保证 综合考虑后 加工此深 孔采用普通麻花钻钻孔 分粗钻 精钻两次完成 表1 钻孔 扩孔 铰孔的精度比较 项目 钻孔 扩孔 铰孔 尺寸精度 IT13 IT11 IT10 IT9 IT8 表面粗糙度 Ra12.5 Ra6.3 Ra6.3 Ra1.6 Ra3.2 Ra0.2 2 钻削中应解决的问题和钻头主要几何角度的选择 2.1由图一可知 深孔钻削中应主要解决如下几个问题 1 Z35 摇臂钻主轴的摆动和刚性 2 摇臂的刚性 3 主轴与工作台的垂直度 即与基准A 的平行度 4 工件基准A 的找正 5 尺寸 15 0.10 的确定 以上几个方面在加工前进行了检查和调整 尺寸 15 0. 10 用中心钻引孔后进行间接测 量 保证符合要求 2.2钻头主要几何角度的选择 麻花钻的几何角度主要有顶角 螺旋角 前角 后角和横刃斜角 麻花钻有了顶角 钻头才容易钻入工件 顶角大 钻尖强度好 但钻削时轴向阻力大 反之 则轴向阻力小 前角与螺旋角有很大关系 前角愈大 切削愈容易进行 主刀刃上每一点的前角数值都不 相同 钻头外径边缘处的前角为最大 自外缘至中心逐渐减小 最后约为- 30 - 60 钻头的后角愈小 钻削阻力就愈大 横刃在钻削中不是用于切削 而是用于刮削和挤压 横刃太长 定心作用较差 因此 在刃磨时应多注意选择 3 麻花钻的刃磨 3.1粗钻 粗钻钻头的几何参数如图2 所示 钻头直径为Ф10.5mm 顶角 2 =90 100 刃磨 时必须严格控制两钻刃的对称度 因为粗钻钻头的对称度差 容易使钻出的孔发生偏斜 精钻时是无法纠正的 从而造成工件报废 图2 图3 3.2精钻 精钻钻头的几何参数如图3 所示 其钻头直径控制在钻孔公差范围内 前角g f 1 =15 20 g =13 18 后角a =8 10 a =15 20 顶角 2k =100 110 二重顶 f 2 f 2 f 1 g 2 角2k =45 50 L= 1 1.5a g 1 p 刃磨时要选择振动较小的砂轮 磨削时手持钻头要稳 要准 要有意识的将两主切削 刃L刃磨成不