劳动出版社《钳工与焊工实训（第二版）》-B24-2209课题七 钻孔加工

1、 了解麻花钻的结构与切削角度。 掌握麻花钻的刃磨方法。 掌握钻床及附件的功用与使用。 掌握钻削用量的选择。 能够使用钻床进行钻孔操作。 掌握手电钻钻孔的方法。,汽车制造和维修都离不开钻孔加工。任何一种机器,没有孔是无法装配在一起的。选择适当的方法对孔进行加工是钳工的重要工作之一。你知道如图71所示的孔是如何加工出来的吗? 在金属材料上加工孔会用到哪些工具?,图71 零件图,一、麻花钻 1.标准麻花钻的结构 麻花钻是最常用的一种钻头，一般用高速钢制成，淬硬后为6268HRC。其结构由柄部、颈部、工作部分组成，如图72所示。,图72 麻花钻的结构 a)锥柄 b)柱柄,(1)柄部 柄部是钻头夹持部分,用以夹持定心和传递动力,有锥柄和柱柄两种。一般直径小于13mm 的钻头做成柱柄,直径大于13mm 的做成锥柄。 (2)颈部 颈部是磨制钻头时供砂轮退刀用的。一般钻头的规格、材料和商标刻在颈部。 (3)工作部分 工作部分由导向部分和切削部分组成。,1)导向部分。用来保持麻花钻工作时的正确方向。 2)切削部分。由两条主切削刃、一条横刃、两条副切削刃、两个前面、两个后面和两个副后面组成，如图73所示。

2、,2.标准麻花钻的切削角度 (1)辅助平面 如图74所示为麻花钻的辅助平面。 1)切削平面。由该点的切削速度方向与该 点切削刃的切线所构成的平面。 2)基面。切削刃上任一点的基面是通过该 点,而又与该切削速度方向垂直的平面。 3)主截面。通过主切削刃上任一点并垂直 于切削平面和基面的平面。 4)柱截面。通过主切削刃上任一点作与钻 头轴线平行的直线，该直线绕钻头轴线旋转所形成的圆柱面的切面。,图74 麻花钻的辅助平面,(2)标准麻花钻的切削角度 1)前角o。在主截面内，前面与基面之间的夹角。主切削刃各点前角的大小是不相等的，外缘处前角最大为+30，自外缘向中心逐渐减小，接近横刃处的前角为 -30，如图75所示。 2)顶角2：两主切削刃在其平行平面上的投影之间的夹角。标准麻花钻顶角为2=118+2，这时两主切削刃呈直线，如图75所示。 3)横刃斜角：横刃与主切削刃在钻头端面内的投影之间的夹角。一般为5055，如图75所示。,图75 麻花钻的角度,2)后角o。在柱截面内，后面与切削平面之间的夹角。主切削刃各点后角的大小是不相等的，外缘处后角较小，自外缘向中心逐渐增大，如图76所示。,3.麻花

3、钻的刃磨 (1)砂轮机的选择 需要选择一个安装有粒度为60# 或80# 的氧化铝砂轮的砂轮机。 (2)砂轮机的启动 按下砂轮机的启动按钮,使砂轮转动。 (3)两手握法 右手握住钻头的头部,左手握住柄部，如图77所示。,(4)刃磨(见图78),图78 麻花钻的刃磨 a)刃磨顶角 b)刃磨后角,(5)刃磨检查 钻头的几何角度及两主切削刃的对称等要求，可利用检验样板进行检验，但在刃磨过程中经常采用目测的方法。目测检验时，将钻头切削部分向上竖立，两眼平视，由于两主切削刃一前一后会产生视差，会感到前刃高而后刃低,如图79所示；再旋转180后反复看几次，如果结果一样，就说明对称了。钻头外缘处的后角要求，可对外缘处靠近刃中部分后刀面的倾斜情况直接目测。近中心处的后角要求，可通过控制横刃斜角的合理数值来保证。 (6)注意事项 1)砂轮机在使用过程中，如发现砂轮表面不平整或有较大跳动时，必须加以修正。 2)刃磨钻头时动作要做到正确自然，保证钻头几何形状和角度正确，并经常用水冷却。,二、钻床与附件的种类及应用 钻孔常用的钻床主要有台钻、立钻、摇臂钻三种,如图710所示。,图710 钻床 a)台钻 b)立钻

4、 c)摇臂钻,图711 台钻示意图 1旋转摇把 2主轴 3机头 4螺母 5主轴头部 6进给手柄 7锁紧手柄 8底座 9螺栓 10立柱 11螺钉 12电动机,1.台钻的组成及操作 (1)台钻的结构及作用 台式钻床简称台钻,是一种小型钻床,主要由工作台、电动机、机头、立柱和底座等部分组成。其结构如图711所示。,(2)传动系统 操纵电气转换开关能使电动机正转起动或停止。电动机的旋转动力分别由装在电动机和主轴箱上的五级V 带轮(塔轮)和V 带传给主轴。主轴的进给运动(即钻头沿轴线向下运动)，由手操纵进给手柄6控制。,(3)台钻的调整 调整台钻时必须先停车。 1)V 带松紧的调整。松开两螺钉11，推动电动机前后移动，来调整V 带的松紧，调整后将两螺钉拧紧。 2)机头升降调整。机头安装在立柱上,调整时先松开锁紧手柄，旋转手轮使机头升降到需要位置，然后再旋转锁紧手柄将其锁紧。 3)转速的调整。改变V 带在两个塔轮五级轮槽的不同安装位置，可使主轴获得五级转速，如图712所示。,图712 台钻转速的调整,2.钻夹头 钻夹头主要用来装夹直柄钻头，主要由夹头体、夹头套、钥匙、夹爪和内螺纹圈组成，如图713

5、所示。 3.钻头套 钻头套主要用来装夹锥柄钻头，共分有五号，如图714所示。,图713 钻夹头 1夹头体 2夹头套 3钥匙 4夹爪 5内螺纹圈,图714 钻头套,三、钻削用量的选择 1.钻削用量(见图715) (1)切削速度 切削速度是指钻孔时钻头直径上一点的线速度。 (2)进给量 进给量是指主轴每转一圈钻头对工件沿主轴轴线的相对移动量。 (3)切削深度 切削深度是指已加工表面与待加工表面之间的垂直距离。,2.钻削用量的选择 (1)切削深度的选择 直径小于30mm 的孔一次钻出；直径为30mm 以上的孔可分两次钻削。 (2)进给量的选择 当孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求较小时，应取较小的进给量。当钻深孔时，钻头较长，刚度和强度较差时，应取较小的进给量。 (3)钻削速度的选择 当钻头的直径和进给量确定后,钻削速度应按钻头的寿命选取合理的数值(可查有关手册)。,四、工件的装夹方法 工件钻孔时，要根据工件的不同形状以及钻削力的大小等情况，采用不同的装夹方法，以保证钻孔的质量和安全。常用的基本装夹方法如下： 1.平整的工件可用平口钳装夹 钻孔直径大于8mm 时，必须将平口钳用螺栓、压板固定

6、，如图716所示。 2.圆柱形的工件可用V 形铁装夹(见图717),图716 平口钳装夹工件 图717 V形铁装夹工件,五、手电钻 手电钻是进行孔加工的手提式电动工具，主要应用在受工件形状或加工部位的限制不能用钻床钻孔的场合。 1.手电钻的种类 手电钻分为手提式电钻(见图718a)和手枪式电钻(见图718b)两种类型。,图718 手电钻 a)手提式电钻 b)手枪式电钻,2.手电钻的结构 手电钻主要由钻夹头和机体两部分组成。钻夹头用来装夹直柄钻头，机体用来安装各种电气元件、变速按钮和电源开关等。 3.手电钻的规格 手电钻的电源电压分单相(220V、36V)和三相(380V)两种。 (1)单相电压的手电钻规格有6mm、10mm、13mm、19mm、23mm 五种。 (2)三相电压的手电钻规格有13mm、19mm、23mm 三种。 在使用时根据不同情况进行选择。,薄板材料的孔加工 1.工作任务 在本任务中要求学生使用手电钻进行如图71所示工件的钻削加工,达到图样精度要求。 2.任务分析 分析图71可知,要在薄板(=4mm)工件上钻10个5mm 的孔,精度要求不高,故可用手电钻钻孔。,3.实施

7、步骤 (1)工量具的准备 5mm 钻头、钻夹头钥匙、木板、手电钻、砂轮机、高度游标尺、游标卡尺。 （2)图样分析 如图71所示,需在薄板工件上钻10个5mm 的孔,表面粗糙度Ra25m，并保证孔距的精度。因精度要求不高，可用手电钻直接钻出。 (3)划线 按图样要求划出各孔的中心线，并用样冲在各孔中心位置上冲出样冲眼。 (4)钻头装夹 将刃磨好的5mm 钻头插入手枪式电钻钻夹头的三卡爪内，其夹持长度不能小于15mm，并用钻夹头钥匙按顺时针方向拧紧(取下钻夹头钥匙)，如图719所示。,(5)固定工件 将工件平放在木板上,并将四周固定。 (6)钻孔 1)右手握手电钻柄部，左手用力压电钻上部，将钻头尖抵在样冲眼凹坑内，使钻头与被加工平面垂直，如图720所示。,2)启动手电钻,并朝向钻孔的方向均匀用力(始终保持钻头与被加工平面垂直)，如图721所示。 3)孔将要钻通时要减小压力，直到钻通。 4)按同样的方法加工出其他的孔。 (7)修整和检查 钻孔后孔口要用锉刀去毛刺，并检查。,4.注意事项 (1)手电钻在未接通电源前，一定要放置在不易伤人的地方。 (2)用钻夹头装夹钻头时要用钻夹头钥匙，不可用手

8、锤敲击。 (3)手电钻使用前,须开机空转1min，检查转动部分是否正常。如有异常，应排除故障后再使用。 (4)开动手电钻前，应检查是否有钻夹头钥匙插在钻轴上。,5.评分标准,立体工件的孔加工 1.工作任务 在本任务中要求学生使用麻花钻在台钻上进行如图722所示工件的钻削加工,达到图样精度要求。 2.任务分析 分析图722可知,要在长方体工件上钻2个5mm 的孔,可以选择台钻、摇臂钻或手电钻加工,但考虑到加工顺序和工件的装夹,采用台钻加工最合适。,3.实施步骤 (1)工量具的准备 3mm、5mm 钻头、平口钳、钻夹头钥匙、台钻、砂轮机、游标高度尺、平板、游标卡尺。 (2)图样分析 如图722所示,需在工件上钻2个5mm 的孔,表面粗糙度值为Ra12.5m,保证2个孔到基准的尺寸精度和空间相互位置。因精度要求不高,可在台钻上用麻花钻直接钻出。 (3)在工件钻孔位置上划线(见图723),图723 划线钻孔的方法 a)划孔的中心线和圆周线 b)划同心检验圆 c)划检验方格,(4)钻头和工件的装夹 先将钻夹头装到主轴上,再将钻头装到钻夹头上,并用钻夹头钥匙将钻头夹紧,如图724所示。 (5)钻床

9、、工作台和转速的调整 用高速钢钻头钻该工件时选用v=16m/min,然后用公式求出钻床转速n。n=1000v/d1019 (r/min),选择钻床上相近的转速。,(6)切削液的选用 钻孔一般属于粗加工, 又是半封闭状态加工, 摩擦严重,散热困难,冷却润滑的目的应以冷却为主。钻钢件时, 可用3%5%的乳化液;钻铸铁时,可用5%8%的乳化液连续加注或不加注切削液;孔的精度要求较高和表面粗糙度值要求很小时,应选用主要起润滑作用的切削液,如菜油、猪油等。,(7)用3mm 钻头定心起钻 起钻时进给力小,先使钻头对准钻孔中心起钻一浅坑,观察位置是否正确,否则要不断校正。若偏移量较小,可在起钻的同时用力将工件向偏移的反方向推;若偏移量较大,可将偏移方向的一端抬高或在校正方向上打几个样冲眼,也可用油槽錾錾出几条槽,以减小该处的切削阻力,达到校正的目的,如图725所示。,图725 用錾槽校正起钻偏位的孔,(8)手动进给钻孔 当起钻达到钻孔位置要求后,可夹紧工件,卸下3mm 钻头,换上5mm 钻头完成钻孔,并用毛刷加注乳化液。正常钻削时进给力不应使钻头产生弯曲;钻小直径孔或深孔时,进给力要小,并经常退钻排屑;将要钻穿时,进给力要减小。 (9)钻另一个孔 钻孔完毕,退出钻头,按上述方法再加工另一面上的5mm 孔。 (10)钻孔完毕 关闭钻床电动机,卸下工件,根据图样上的要求复检,分析出孔位置误差的大小和方向。,4.注意事项 (1)用钻夹头装夹钻头时要用钻夹头钥匙,不可用手锤敲击。 (2)操作钻床时不可戴手套,袖口必须扎紧;女生必须戴工作帽。 (3)保证样冲眼位置准确,工件必须夹紧,孔将钻穿时要尽量减小进给力。 (4)开动钻床前,应检查是否有钻夹头钥匙或斜铁插在钻轴上。 (5)钻孔时不可用手或用嘴吹来清除切屑,必须用毛刷清除。 (6)钻孔时操作者头部不准与主轴靠得太近;停车时应让主轴自然停止,不可用手刹住。 (7)必须在停车状态下装拆工件、检验工件和变换主轴转速。,5.评分标准,

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