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扩孔与铰孔

时间:2022-10-31 百科知识 版权反馈
【摘要】:钻孔的加工精度较低,表面比较粗糙,所以对于精度要求较高的孔,钻孔之后还应进行扩孔和铰孔加工。麻花钻头的柄部是用于夹持并传递扭矩的部分,当钻孔直径小于12mm时为直柄,钻孔直径大于12mm时为锥柄。扩孔是通过扩大现有预制孔的孔径、以提高被加工孔的尺寸精度和位置精度的一种切削加工方法,所用的刀具称为扩孔钻。铰孔是孔的精加工方法,铰孔后工件的精度可达 IT8~IT7,表面粗糙度值 Ra达 1.6μm。

钻孔是用钻头在工件上加工出通孔或盲孔的操作,多用于装配和修理,也用于攻螺纹前的准备工作。钻孔时,钻头一面旋转作主运动,一面沿轴线移动作进给运动,如图8-12所示。钻孔的加工精度较低,表面比较粗糙,所以对于精度要求较高的孔,钻孔之后还应进行扩孔和铰孔加工。

1.钻床

钻孔时需要使用钻床,常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床等。

图8-11 锉削平面检查方法

(a)用角尺检查;(b)用直尺检查;(c)用刀口尺检查;(d)检查结果

图8-12 钻孔

1)台式钻床 台式钻床如图8-13所示,通常是放在钳工工作台上使用,故简称小台钻。小台钻由工作台、立柱、主轴、进给手柄等部分组成,它的重量轻、转速高、操作方便,变换三角皮带在宝塔带轮上的位置即可变换主轴转速,主要用于直径13mm以下的小孔加工。

2)立式钻床 立式钻床如图8-14所示,由底座、工作台、立柱、主轴变速箱、进给箱和主轴等组成。立式钻床的规格以其能加工的最大孔径表示,常用的立钻规格有25mm、35mm、40mm和50mm等几种。立钻的刚性好、功率大、加工精度较高,主轴既可自动进给又可手动进给,适用于对中、小型工件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪孔和攻螺纹等多种加工。

图8-13 台式钻床

图8-14 立式钻床

3)摇臂钻床 摇臂钻床如图8-15所示,它有一个可沿立柱上下移动同时又可绕立柱360°旋转的摇臂,摇臂上的主轴箱还能在摇臂上作横向移动,可以方便地将钻头调整到所需的工作坐标位置。摇臂钻床适用于大型工件、复杂工件上的孔组加工。

图8-15 摇臂钻床

1—立柱;2—主轴箱;3—摇臂;4—主轴;5—工作台;6—底座

4)其他钻削设备 其他钻削设备还有手枪钻、磁吸钻等。手枪钻和磁吸钻的体积小、重量轻、携带方便、使用灵活,常用于不方便使用钻床的场合下钻孔,其中,手枪钻用于直径φ10mm以下的钻孔,磁吸钻用于直径大于φ10mm的钻孔。

2.钻床夹具

1)钻夹头 钻夹头依靠锥尾上的莫氏外锥面安装在钻床的主轴锥孔内,它的头部有三个自定心夹爪用于夹持直柄钻头,通过紧固扳手可使三个夹爪同步合拢或张开。

2)过渡套 过渡套有莫氏1~5五种规格,用于装夹锥柄钻头。使用时应根据钻头锥柄规格及钻床主轴内锥孔的锥度来进行合理选择,必要时可用两个以上的钻套作过渡连接。

3)装夹工具 钻床常用的装夹工具有手虎钳、平口虎钳、V形铁和压板等。薄壁小件用手虎钳夹持;中、小型平整工件用平口虎钳夹持;圆形零件用V形铁和弓形架夹持;大工件可用压板和螺栓直接装夹在钻床工作台上;在大批大量生产中广泛地采用钻模钻孔,以提高孔的加工精度和生产效率。

3.麻花钻头

麻花钻头的结构如图8-16所示,由柄部和工作部分组成。麻花钻头的柄部是用于夹持并传递扭矩的部分,当钻孔直径小于12mm时为直柄,钻孔直径大于12mm时为锥柄。

钻头的工作部分包括导向部分和切削部分。导向部分的作用是引导并保持钻削方向,它有两条对称的螺旋槽,作为输送切削液和排屑的通道。在钻头外圆柱面上,沿两条螺旋槽的外缘有狭窄的、略带倒锥度的棱带,切削时棱带与工件孔壁相接触,以保持钻孔方向不偏斜,同时又能减小钻头与工件孔壁的摩擦。切削部分的两条主切削刃担负着主要切削工作,两切削刃的夹角为118°。为了保证钻孔的加工精度,两条切削刃的长度及两切削刃与轴线

图8-16 麻花钻的组成部分

的交角均应对称相等,否则将使被钻孔的孔径扩大。图8-17所示为两切削刃刃磨不正确时钻孔的情况。

图8-17 钻头刃磨不正确对加工的影响

(a)刃磨正确;(b)顶角不对称;(c)刀刃长度不对称;(d)顶角和刀刃长度都不对称

4.钻孔操作方法

钻孔前,在孔的正确位置处划线,并在圆心和圆周线上打样冲眼;根据工件的孔径尺寸和精度要求,选择合适的钻头,检查钻头的两切削刃是否锋利和对称,必要时进行修磨;装钻头时,先开车检查是否偏摆,必要时停车纠正,然后再进行夹紧。

选择合适的装夹方法装夹工件,然后调整钻床选定主轴的转速。钻大孔时转速应低一些,以免钻头快速磨钝;钻小孔时转速应高些,进给量应小些,以免钻头折断。钻硬材料时的转速应低些,反之转速应高些。

钻孔时的进给速度要均匀,快要钻通时进给量要适当减小,防止损坏钻头。钻韧性材料须使用切削液,钻深孔时钻头须分级进给多次经常退出,以利于排屑和冷却。

当钻削孔径大于φ30mm的大孔时,应当分为两次钻削:先钻0.4~0.6倍孔径的小孔,第二次再钻至所需尺寸。精度要求较高的孔要留出加工余量,以便后续精加工。

5.扩孔

扩孔是通过扩大现有预制孔的孔径、以提高被加工孔的尺寸精度和位置精度的一种切削加工方法,所用的刀具称为扩孔钻。扩孔钻的结构如图8-18所示,它与麻花钻相似,但切削部分的顶端是平的,没有钻尖部分;切削刃的数量较多,有3~4条螺旋槽,且螺旋槽的深度较浅,钻体粗大结实,切削时不易变形。经扩孔加工后,工件孔的精度可提高到IT10,表面粗糙度值Ra达6.3μm,故扩孔可作为孔加工的最后工序,也可作为铰孔前的准备工序。

6.铰孔

铰孔是孔的精加工方法,铰孔后工件的精度可达 IT8~IT7,表面粗糙度值 Ra达 1.6μm。精铰孔的加工余量只有0.06~0.25mm,因此铰孔前工件应经过钻孔、扩孔或镗孔等加工。

图8-18 扩孔及扩孔钻

(a)扩孔;(b)扩孔钻

铰孔所用的刀具称为铰刀,如图8-19所示,铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种。手用铰刀多为直柄,工作部分较长,可用铰杠夹持直柄尾端的方头进行铰孔;机用铰刀多为锥柄,工作部分较短,可装在钻床、车床上铰孔。铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成:切削部分呈锥形,担负着主要切削工作;修光部分起着导向和修光作用。铰刀通常有6~12条切削刃,沿圆周呈不等分排列,各条切削刃的负荷较轻。铰孔时选用的切削速度较低,进给量较小,一般都需要使用切削液。

图8-19 铰孔和铰刀

(a)铰孔;(b)铰刀

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