一般孔的加工方法

2.4.1　一般孔的加工方法

1．钻孔

钻孔主要用于孔的粗加工。普通孔的钻削有两种方法：一是在车床上钻孔，工件旋转而钻头不转；另一种是在钻床或者镗床上钻孔，钻头旋转而工件不转。当加工孔与外圆有同轴度要求时，可在车床上钻孔，更多的模具零件孔是在钻床或者镗床上加工的。模具零件上的螺丝过孔、螺纹底孔、定位销孔等的粗加工都采用钻削加工，其加工精度较低，表面粗糙度大。

麻花钻是钻孔的常用工具，一般由高速钢制成。麻花钻主要由柄部、颈部和工作部分组成，工作部分包括切削部分和导向部分。切削部分担任主要的切削工作。导向部分有两条对称的棱边和螺旋槽，其中，较窄的起导向和修光孔壁的作用，较深的螺旋槽用来排屑和输送切削液。钻头直径由工件尺寸决定，应尽可能一次钻出所需要的孔径。当孔径超过35mm时，常采用“先钻后扩”工艺，第一次钻孔直径取工件孔径的0.5～0.7倍。

在钻床上进行钻孔时，工件的装夹方法及其所使用的附件较多。较小的工件常采用平口钳装夹，对于较大的工件，可用压板直接安装在钻床的工作台上；在圆轴或套筒上钻孔时，一般把工件装在V形夹具上，用压板、螺栓压紧；在大批量生产中，尤其在加工孔系时，为了保证孔及孔系的精度，提高生产率，广泛采用钻模来装夹工件，如图2-8所示。

图2-8　钻孔时的工件装夹

2．扩孔

扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔进一步加工，以扩大孔的尺寸、提高孔加工精度的加工方法。扩孔可采用较大的走刀量，生产效率较高。被加工孔的精度和表面粗糙度都比钻孔好，而且还能纠正被加工孔轴线的歪斜。因此，扩孔常作为铰孔、镗孔、磨孔前的预加工，也可作为精度要求不高的孔的最终加工。扩孔的加工精度可达IT10～IT11，表面粗糙度R_a=6.3～3.2μm。

3．铰孔

铰孔是对中小直径的未淬硬孔进行半精加工和精加工的一种孔加工方法。所用工具为铰刀。由于铰削的加工余量小，切削厚度薄（精铰时仅为0.01～0.03mm），因此，铰削后的孔精度高，一般为IT6～IT10，精铰甚至可达IT5，表面粗糙度R_a=1.6～0.4μm。模具制造中常需要铰孔的有：销钉孔、圆形凸模、型芯及顶杆的安装孔，以及冲裁模刃口锥孔等。

4．镗孔

模具制造中，镗孔是最重要的孔加工方法之一。根据工件的尺寸形状和技术要求的不同，镗孔可以在车床、铣床、镗床或数控机床上进行，图2-9为镗床上镗孔的示意图。镗孔的应用范围很广，可以进行粗加工，也能进行精加工，特别是对于直径大于100mm的孔。镗孔的加工精度可达IT7～IT10，表面粗糙度R_a=1.6～0.4μm。

图2-9　镗床上镗孔的示意图

5．内圆磨削

模具零件上精度要求较高的孔（如型孔、导向孔等），一般采用内圆磨削进行精加工。内圆磨削可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行，磨孔的尺寸精度可达IT6～IT7，表面粗糙度R_a=0.8～0.2μm。若采用高精度磨削，尺寸精度可控制在0.05mm以内，表面粗糙度R_a=0.1～0.025μm。在内圆磨床上加工内孔的磨削工艺要点如表2-5所示。

表2-5　内孔（圆）磨削的工艺要点

（续表）

6．珩磨

为了进一步提高孔的表面质量，可以增加珩磨工序。珩磨是利用珩磨工具对工件表面施加一定的压力，珩磨头同时作相对旋转和直线往复运动，切除工件上极小余量的一种光整加工方法。珩磨后工件圆度和圆柱度一般控制在0.003～0.005mm之间；尺寸精度可达IT6～IT5，表面粗糙度R_a=0.2～0.025μm。

珩磨的工作原理如图2-10所示，它是利用安装在珩磨头圆周上的若干条细粒度油石，由胀开机构将油石沿径向胀开，使其压向工件孔壁，以便产生一定的面接触，同时珩磨头作回转和轴向往复运动，由此实现对孔的低速磨削。油石上的磨粒在已加工表面上留下的切削痕迹呈交叉而不重复的网纹（见图2-10），有利于润滑油的储存和油膜的保持。

由于珩磨头和机床主轴是浮动连接，因此，机床主轴回转运动误差对工件的加工精度没有影响。而珩磨头的轴向往复运动是以孔壁作导向，按孔的轴线运动的，故不能修整孔的位置偏差。孔的轴线的直线度和孔的位置精度必须由前道工序（精镗或精磨）来保证。

珩磨时，虽然珩磨头的转速较低，但往复速度较高，参加切削的磨粒又多，因此，能很快地切除金属，生产率较高，应用范围广。珩磨可以加工铸铁、淬硬或不淬硬的钢件，但不宜加工易堵塞油石孔的韧性金属零件。珩磨可加工孔径为5～500mm的孔，也可加工L/D＞10以上的深孔。

图2-10　珩磨原理及磨粒运动轨迹

表2-6为常见孔的加工方案。

表2-6　常见孔的加工方案