4.4.1 钻削加工及钻床
在工厂里，钻孔也可划为钳工工作范围，4.1节已作过钳工加工孔的介绍，这里再作一些归纳。钻削是用钻头在实体材料上加工孔的方法。在钻床上钻孔时，工件固定不动，钻头旋转（主运动），并作轴向移动（进给运动）。钻床上可完成的工作如图4－84所示。
图4－84 钻床加工范围举例
钻削的加工精度较低，一般大于IT10，表面粗糙度大于Ra12.5，生产效率也较低，主要用于粗加工。
1.钻削的特点
（1）钻头的定心作用易导致钻孔时的孔轴线歪斜，钻头易扭断。
（2）易出现孔径扩大的现象。这不仅与钻头引偏有关，还与钻头的刃磨质量有关。
（3）钻孔加工是一种半封闭加工，排屑困难，特别是在深孔加工中尤其如此。加工表面质量不高。尺寸精度一般为IT13～IT11，表面粗糙度Ra为50～12.5 μm。钻孔直径一般小于φ80mm，属于孔的粗加工。
（4）切削热不易传散。特别是在深孔加工中尤其如此。故加工深孔时往往采用多次进给的方式。
2.钻床
这里介绍生产车间常见的立式钻床（见图4－85）和摇臂钻床（见图4－86）。
图4－85 立式钻床
1—工作台；2—主轴；3—进给箱；4—变速箱；5—立柱；6—底座
图4－86 摇臂钻床
1—底座；2—立柱；3—摇臂；4—丝杠；5，6—电动机；7—主轴箱；8—主轴
1）立式钻床
立式钻床加工时主轴既要作旋转的主运动，又要作轴向的进给运动。工作台和进给箱可沿立柱上的导轨调整其上下位置，以适应在不同高度的工件上进行钻削加工，立式钻床通过移动工件位置使被加工孔的中心与主轴中心对中，操作可能不方便，不适于加工大型工件，生产率也不高。适合加工单件、小批生产中加工中小型零件。
2）摇臂钻床
摇臂钻床是一种摇臂可绕立柱回转和升降、主轴箱又可在摇臂上做水平移动的钻床，如图4－86所示。工件固定在底座的工作台上，主轴箱可在摇臂的导轨上移动，摇臂可沿立柱上下移动。立柱由内立柱和外立柱组成，外立柱可绕立柱做任意角度的回转。适用于单件、小批量生产中加工大而重的工件上的孔。
3.钻孔工具
钻孔工具包括钻头和附件。钻头种类很多，有麻花钻、中心钻、扁钻和深孔钻等。使用较多的是麻花钻。
图4－87 标准麻花钻头
麻花钻如图4－87所示，是钻孔的主要刀具。麻花钻用高速钢制成，工作部分经热处理淬硬至62～65 HRC。麻花钻由钻柄、颈部和工作部分组成。
（1）钻柄 供装夹和传递动力用，钻柄形状有两种：圆柱柄传递扭矩较小，用于直径φ13mm以下的钻头。锥柄对中性好，传递扭矩较大，用于直径大于φ13 mm的钻头。
（2）颈部 是加工钻头时磨削工作部分和钻柄时的退刀槽。钻头直径、材料、商标一般刻印在颈部。
（3）工作部分 它分成导向部分与切削部分。
导向部分依靠两条狭长的螺旋形的高出齿背约0.5～1mm的棱边（刃带）起导向作用。它的直径前大后小，略有倒锥度。倒锥量为（0.03～0.12）mm／100mm，可以减少钻头与孔壁间的摩擦。导向部分经铣、磨或轧制形成两条对称的螺旋槽，用以排除切屑和输送切削液。
4.4.2 扩孔
扩孔用于扩大已加工出的孔（锻出、铸出或钻出的孔）。扩孔可校正孔的轴线偏差，精度能达IT9～IT10级，表面粗糙度可达Ra3.2。扩孔的加工余量为0.5～4mm，常作为孔的半精加工。
扩孔钻的形状与麻花钻相似（见图4－88），不同的是，扩孔钻有3～4个切削刃，且没有横刃，因此扩孔钻刚性好，扩孔时的切削比较平稳，导向作用好，不易产生偏移。
对于要求不高的孔，也可用普通麻花钻代替扩孔钻扩孔。
图4－88 扩孔钻
4.4.3 铰孔
铰孔是用铰刀对孔进行最后精加工，以提高孔的尺寸精度和表面粗糙度。铰孔精度能达IT6～IT7级，表面粗糙度可达Ra1.6～0.2μm。铰孔不能校正孔的位置精度。
铰刀是多刃切削刀具，有6～12个切削刃，加上铰刀的横截面大，刀齿的齿槽很浅，因此刚性好。铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种，见图4－89（a）、（b），手用铰刀是直柄，且工作部分较长，机用铰刀是锥柄，便于装夹在夹头上。铰孔时所用的切削速度低，加工余量小，粗铰为0.15～0.5mm，精铰为0.05～0.25mm，因而切削力小，切削热也小，加上铰孔时使用大量切削液，工件的受力变形和受热变形均很小，加工质量能得到很好的保证。
图4－89 铰刀外形及铰孔
4.4.4 镗削加工及镗床
1.镗削加工范围
镗削是用镗刀对已有孔的再加工过程。镗削通常在镗床上进行（在铣床、车床上也能进行镗孔）。镗床的加工范围如图4－90所示。对于直径较大的孔（D＞80mm）、孔内环槽或内成形面等，镗削是唯一合适的加工方法。镗孔可以较好地纠正原来孔轴线的偏斜，提高精度和光洁度，可作为粗加工、半精加工及精加工。镗孔的精度（主要指几何精度）主要取决于机床的精度，镗床上精细镗的精度可达IT6～IT7级，表面粗糙度可达Ra0.2～0.8μm。
镗床可分为卧式镗床、坐标镗床、金刚镗床、落地镗床、数控铣镗床等。卧式镗床、坐标镗床外形图如图4－91、图4－92所示。
2.镗刀
镗刀种类一般分为单刃镗刀、双刃镗刀和镗刀头。
1）单刃镗刀
单刃镗刀结构如图4－93所示，这种镗刀只有一个切削刃，结构简单，容易制造，对刀简便。图4－93（a）为通孔镗刀，图4－93（b）为盲孔镗刀。
在镗床上精镗时，为了便于调整镗刀尺寸，可采用微调镗刀。如图4－94所示，拉紧螺钉通过垫圈将镗刀头固定在镗杆孔中。镗盲孔时，镗刀头与镗杆轴线倾斜53°8′。镗刀头上螺纹螺距为0.5mm。螺母刻线为40格。螺母每转1格，镗刀在径向的移动量为ΔR＝0.5（sin53°8′）／40mm＝0.01mm。
图4－90 卧式镗床加工应用范围举例
镗通孔时，刀头若垂直于刀杆轴线安装，可用调整螺母刻度为50格的。当螺母转1格，镗刀在径向的移动量为ΔR＝（0.5／50）mm＝0.01mm。
2）双刃镗刀
双刃镗刀的两个切削刃对称地分布在镗刀杆轴线的两侧，可以消除切削抗力对镗刀杆变形的影响，如图4－95所示。
3）镗刀头
（1）套装镗刀头 双刀套装镗刀头使用时，应装在镗刀杆上。用螺钉通过滑块将镗刀调节到所需尺寸，其精度可从螺钉端面上的游标读出，游标的每一格刻度值为0.05mm。它的本体分成两半并用铰链连接在一起。使用时，用螺钉将镗刀紧固在镗刀杆的任一位置上。如图4－96所示为双刀套装镗刀头结构。
图4－91 卧式镗床
1—主轴箱；2—前立柱；3—镗轴；4—平旋盘；5—工作台；6—上滑座；7—下滑座；8—床身；9—后支承；10—后立柱
图4－92 坐标镗床
1，10—床身；2—床鞍；3，9—工作台；4，8—立柱；5，7—主轴箱；6—横梁
图4－93 单刃镗刀
图4－94 微调镗刀的结构
1—垫圈；2—拉紧螺钉；3—镗刀杆；4—调整螺母；5—刀片；6—镗刀头；7—导向键
图4－95 双刃镗刀
（2）深孔镗刀头 如图4－97所示为深孔镗刀头的结构，其前后均有导向块，其进给方式采用推镗法和前排屑方式。
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