第五章 形面加工2

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1、5.2孔加工HoleCutting孔是轴类、盘套类和箱体类零件的主要表面（如轴承孔、定位孔等），也可能是这些零件的辅助表面（如油孔、紧固孔等）。孔加工的方法较多，常用的有钻、扩、铰、镗、拉、磨、珩磨等。5.2.1钻孔（扩孔）孔是组成零件的基本表面之一；钻头作回转运动和轴向进给运动，从工件实体上切去切屑，加工出孔的工序称为钻孔。钻孔是孔加工的一种基本方法。钻孔经常在钻床和车床上进行，也可以在镗床或铣床上进行。常用的钻床有台式钻床、立式钻床和摇臂钻床。1.麻花钻钻孔常用的刀具是麻花钻（图2-18）。麻花钻的前端称为切削部分如图(

2、a)所示，切削部分有两根对称的主切削刃，两主切削刃的夹角2称为顶角，标准麻花钻的顶角为。导向部分边缘有两条副切削刃，在钻头的顶部，两主后面的交线形成横刃，横刃的前角为负角，因此在钻削时，横刃在挤压、刮削工件，切削条件很差。切屑都是从钻头的螺旋槽中排出，因此容易刮伤已加工表面。由于螺旋槽的存在，使钻头的实心部分较小，刚度较差，如果顶角刃磨不对称，形成的径向力易使钻头引偏，造成孔的位置误差，因此麻花钻钻孔的精度较差，表面质量较低。2.麻花钻的几何参数麻花钻的几何参数如图2-18(b)和图2-19所示，各自的定义及特点如表5－6所

3、示。表5－6麻花钻的主要几何参数几何参数定义特点标准值螺旋角棱边切线与钻头轴线夹角越大，切削越方便，但钻头强度下降顶角2φ两个主切削刃的夹角2φ越小，主切削刃越长，轴向力越小2φ=118°前角正交平面内前刀面和基面夹角从外缘至中心逐渐减小，切削条件变差横刃处后角轴向剖面内刀面与切削平面夹角与变化相适应，从外缘至中心，增大，切削刃的强度等越高外缘3．钻削的特点钻孔与车削外圆相比，工作条件要困难得多。因为钻削时，钻头工作部分处在已加工表面的包围中，因而引起一些特殊问题。例如钻头的刚度和强度、容屑和排屑、导向和冷却润滑等。由此其特

4、点可概括如下：1．容易产生“引偏”所谓“引偏”148，是指加工时由于钻头弯曲而引起的孔径扩大、孔不圆(图5-21(a))或孔的轴线歪斜(图5-21(b))等。钻孔时产生引偏主要是因为麻花钻的直径和长度受所加工孔的限制，一般呈细长状，刚性铰差。为形成切削刃和容纳切屑，必须制出两条较深的螺旋槽，使钻心变细，进一步削弱了钻头的刚性。为减少导向部分与已加工孔壁的摩擦，钻头仅有两条很窄的棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也很差。(a)(b)图5-21钻孔引偏钻头横刃处的前角，具有很大的负值(图5-20)，切削条件极差，实际上不是在切削

5、，而是挤刮金属。有资料介绍，钻孔时一半以上的轴向力是由横刃产生的，稍有偏斜，将产生较大的附加力矩，使钻头弯曲。此外，钻头的两个主切削刃，也很难磨得完全对称，加上工件材料的不均匀性，钻孔时的径向力不可能完全抵消。因此，在钻削力的作用下，刚性很差且导向性不好的钻头，很容易弯曲，致使钻出的孔产生“引偏”，降低了孔的加工精度，甚至造成废品。在实际加工中，常采用如下措施来减少引偏：(1)预钻锥形定心坑(图5-22(a))即先用小顶角()大直径短麻花钻预先钻一个锥形坑，然后再用所需的钻头钻孔。由于预钻时钻头刚性好，锥形坑不易偏，以后再用

6、所需的钻头钻孔时，这个坑就可以起定心作用。(2)用钻套为钻头导向(图5-22(b))这样可减少钻孔开始时的引偏，特别是在斜面或曲面上钻孔时，更为必要。(3)钻头的两个切削刃刃磨对称尽量把钻头的两个主切削刃磨得对称一致。使两主切削刃的径向切削力互相抵消，从而减少钻头的引偏。(a)(b)图5-22减少引偏的措施图5-23分屑槽2．排屑困难钻孔时，由于切屑较宽，容屑槽尺寸又受到限制，因而，在排屑过程中，往往与孔壁发生较大的摩擦，挤压、拉毛和刮伤已加工表面，降低表面质量。有时切屑可能阻塞在钻头的容屑槽里，卡死钻头，甚至将钻头扭断。因

7、此，排屑问题成为钻孔时要妥善解决的重要问题之一。尤其是用标准麻花钻加工较深的孔时，要反复多次把钻头退出排屑，很麻烦。为了改善排屑条件，可在钻头上修磨出分屑槽(图5-23)，将宽的切屑分成窄条，以利于排屑。当钻深孔()时，应采用合适的深孔钻进行加工。3．切削热不易传散由于钻削是一种半封闭式的切削，钻削时所产生的热量，虽然也由切屑、工件、刀具和周围介质传出，但它们之间的比例却和车削大不相同。如用标准麻花钻，不加切削液钻钢料时，工件吸收的热量约占，钻头约占，切屑约占，而介质仅占左右。148钻削时，大量高温切屑不能及时排出，切削液难

8、以注入到切削区，切屑、刀具与工件之间的摩擦很大。因此，切削温度高致使刀具磨损加剧，这就限制了钻削用量和生产效率的提高。4．钻削的加工精度和粗糙度在各类机器零件上，经常需要进行钻孔，因此，钻削的应用还是很广泛的。但是，由于钻削的工艺特点，钻孔的直径一般不大于，钻削的精度较低，可达到的尺寸公差