钳工工艺——钻孔与铰孔课件.ppt

钳工工艺钳工工艺钻孔与铰孔钳工工艺模块一钳工入门知识模块一钳工入门知识 模块六锉削模块六锉削模块二量具与测量模块七锉配及复合作业模块二量具与测量模块七锉配及复合作业模块三划线模块三划线模块八钻孔与铰孔模块八钻孔与铰孔模块四錾削模块四錾削 模块九攻丝与套丝模块九攻丝与套丝模块五锯割模块五锯割模块八钻孔与铰孔模块八钻孔与铰孔学习目标：学习目标：1、应了解麻花钻头和铰刀各部分的名称和作用；2、铰刀的种类和特点；普通麻花钻头的刃磨方法；3、切削用量的选定方法；4、钻孔和铰孔时的安全注意事项；5、钻孔和铰孔时可能出现的问题硬产生的原因6、应掌握鲻线钻孔的方法和手工铰孔的方法教学要求：教学要求：1、了解钻床有规格、性能及其及其使用方法2、掌握麻花钻的刃磨方法3、工件的夹装方法4、掌握钻孔、铰孔的方法5、钻孔、铰孔的安全操作规程第一单元钻孔第一单元钻孔用钻头在工件实体部分加工出孔的操作称为钻孔(见钻孔图)钻孔是对孔的粗加工，尺寸精度为ITl0一IT11，发面粗糙度可以达到Ra10025在钻床上钻孔时，一般工件固定不动，钻头旋转(主运动)并沿其轴向作进给运动(辅助运动)1钻孔的应用钻孔的应用 (1)零件相互连接中，为了穿入紧固零件和销钉，需要钻孔。

2)攻丝前需要钻出螺纹底孔；在轴类零件上錾削或刨铣键槽前需要钻孔3)在机器设备的制造、装配和检修工作中经常会遇到钻孔加工可以说，任何机器设备没有孔是不可能制造出来的钻孔用的主要刀具是麻花钻头麻花钻头一般用高速钢制成，其各部分的名称如“麻花钻的构造”图1)柄部柄部是钻头的装夹部位钻柄有直柄和莫氏锥柄两种形式，一般直径小于13毫米的钻头制成直柄，直径大于13mm的制成莫氏锥柄2)颈部颈部是为了磨削钻头外圆而设计的，通常用来标记规格和标号2钻头钻头(3)工作部分包括导向部分和切削部分钻头导向部分主要由钻心、刃背、螺旋槽和棱边(刃带)组成螺旋槽用来形成切削刃，排除钻屑和输送冷却润滑液棱边的作用是在切削过程中，保持钻头正直的切削方向，修光孔壁，减少钻头与孔壁的摩擦钻头导向部分的直径略有倒锥(向颈部逐渐减小)，一般倒锥量为(0.05一0.10mm)100mm钻头的切削部分见“麻花钻的切削部分”图其作用是担负主要的切削工作3麻花钻头的三个辅助平面与主要几何麻花钻头的三个辅助平面与主要几何角度角度 (1)麻花钻的三个辅助平面 为了较清楚地了解麻花钻的主要几何角度，必须建立三个空间位置的辅助平面(见麻花钻的辅助平面图)。

切削平面在切削刃上任意一点的切削平面是通过该点并与工件加工表面相切的平面基面切削刃上任意一点的基面是通过该点并垂直于该点切削速度(W）方向的平面主截面通过切削刃上的任意一点，并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面顶角(2)顶角是两条主切削刃在与其平行且通过钻头中心的平面(MM)上投影的夹角(见标准麻花钻头有切角度图)标准麻花钻21182当2118时，两切削刃呈直线形；当2118时，两切削刃呈凸线形；当2118时，两切削刃呈凹线形2)麻花钻头的主要几何角度 顶角的大小影响主切削刃上轴向力的大小顶角愈小，则轴向力愈小，外缘处刀尖角增大，有利于散热，减小切削刃的磨损但是，在相同条件下，钻头所受的扭矩增大，会使钻尖强度降低，并造成排屑困难反之，顶角愈大，钻心强度愈高，但钻削阻力大，切削效率低顶角的大小与所钻材料的性质有关，加工不同材料时，顶角的选择参阅下表麻花麻花钻头顶钻头顶角和后角的角和后角的选择选择钻孔材料顶角22一般钢铁材料1161181215一般韧性钢铁材料11611869铜和铜合金1101301015铝合金9012012软铸铁901181215硬铸铁11813557高整钢13557木材7012前角()在主截面NN内，前刀面与基面之间的夹角(见前角图)。

在主切削刃上，各点的前角大小不同钻头外缘处的前角最大(30左右)，越靠近钻心越小，在接近横刃处30前角与螺旋角有关，螺旋角越大，前角也越大前角的大小决定着切除材料的难易程度和切冒在前刀面的摩擦阻力的大小前角越大，切削越省力，但刃口强度降低，易发生扎刀前角减小，刃口强度增加，但增大了切削力后角()切削刃上某点的后角，是切削平面与后刀面的夹角主切削刃上各点的后角不同，越靠进钻心越大(钻心处2026)，外缘处最小(814)通常所说的后角，是指钻头外缘处的后角后角的作用是减少后刀面与加工表面的摩擦后角过小，后刀面与加工表面摩擦严重，不利于钻削；后角过大、切削刃锋利，但切削刃的强度削弱，而且钻削孔易成多棱形因此，钻硬材料时后角应适当小些，钻软材料时后角可适当大些(见麻花钻头顶角和后角的选择表)螺旋角()螺旋角是刃带与钻头轴线的夹角因螺旋槽上各点螺旋线的螺距都相等，所以在钻头不同半径处的螺旋角不相等，从外缘到钻心是逐渐减小的如30的钻头，靠近横刃处A6(见螺旋角图)钻头的螺旋角一般为1830(钻头外缘处的数值)横刃斜角()横刃斜角是横刃与主切削刃在钻头端面投影中的夹角横刃斜角小，则横刃长，钻孔时定心困难，阻力大，轴向抗力也增大钻头易折断；反之，横刃斜角大，则横刃短，钻孔时阻力小，但钻头强度低(见横刃斜角图)。

4 4标标准麻花准麻花钻头钻头的缺点的缺点 横刃较长，横刃处前角为负值在切削过程中，横刃处于挤刮状态，钻头轴向力大，易抖动，定心不良同时，产生的热量大主切削刃上各点的前角不一样，致使各点的切削性能不同由于靠近钻心处的前角是负前角，故切削性能差，易磨损棱边上没有后角，棱边与孔壁直接摩擦，易发热、磨损主切削刃长、切屑较宽因此，切屑卷曲后所占的空间就大，容易堵塞排屑槽5 5麻花麻花钻头钻头的刃磨的刃磨 麻花钻头刃磨的目的，一是将用钝的钻头磨削锋利；二是使损坏的切削部分恢复正常的几何角度，或根据钻削材料的不同，改变切削角度和形状；三是针对标准麻花钻头结构上的缺点进行修磨(见刃磨目的图)1)标准麻花钻的刃磨要求 根据钻削材料，合理地刃磨出顶角，后角和横刃斜角；两主切削刃长度相等且对称；后刀面光滑2)刃磨方法 刃磨标准麻花钻头时，钻头的主要刃磨部位是两后刀面(可同时磨出钻头的顶角、后角和横刃斜角)刃磨时，两手握钻的方法、钻头与砂轮机的相对位置和两手的刃磨动作见“刃磨方法”图3)刃磨要领 钻刃水平轮面靠，钻体左斜出顶角由刃向背磨后面，上下摆动尾别翘4)标准麻花钻头的修磨 针对标准麻花钻存在的缺点、对钻头进行修磨，可以大大提高其切削性能。

修磨前刀面将螺旋槽外缘处前刀面磨去一块(修磨前刀面图阴影部分)，使此处前角减小，以提高刃口强度加工软材料时，可将靠近横刃处的前角磨大(修磨前刀面图b阴影部分)，可使此处刀刃锋利修磨横刃修磨横刃就是将钻头的横刃磨短，并在靠近钻心处形成内刃(修磨横刃图)一般5毫米以上的钻头均修磨横刃，修磨后的横刃长度b为原来长度的1315、或以b=(0.040.06)D来确定修磨后内刃斜角r2030，内刃处前角015修磨主切削刃(修磨顶角)修磨主切削刃就是在主切削刃的外缘处磨出双重顶角20(见磨出双重顶角图)一般207075,f0为钻头直径的l5修磨顶角后的钻头，适应于钻削铸铁工件5)刃磨后的检验钻头刃磨后的检验方法有三种：采用样板检验(见样板检验图)目测检验具体做法是，把钻头切削部分向上竖立，两眼平视，观察两主切削刃是否对称观察时，由于两主切削刃一前一后会产生视差，因此应将钻头旋转180后反复观察几次若每次观察结果相同，则说明两主切削刃是对称的通过试钻孔检验 a刃磨符合要求时，两螺旋槽的排屑情况一致；孔径符合要求；进钻时钻头平稳刃(见刃磨正确图)b顶角不对称时，两螺旋槽的排屑量不等，甚至单槽排屑；孔径明显扩大；进钻时钻头有颤动（见刃磨不正确图)。

c.切削中心偏离钻头中心时，两螺旋槽排屑不一致；孔径扩大，孔不圆；进钻时钻头有明显的晃动（见刃磨不正确图)6 6钻钻孔机具孔机具钳工常用的钻孔机具有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床和手电钻等1)z512型台式钻床台式钻床简称台钻，是安放在台案上的小型钻床Z512的意义是：z表示钻床；5表示台钻组；12表示最大钻孔直径为12mm台钻的结构见“台钻”图机头升降手柄电机进给手柄主轴机头机床底座小型台式钻床小型台式钻床主要由机头，主要由机头，主轴，立柱，主轴，立柱，电机，机床底电机，机床底座，机头升降座，机头升降手柄，等组成手柄，等组成立柱(2)立式钻床立式钻床简称立钻，按其钻孔直径分有25mm、35mm、40mm和50mm等几种，立钻的结构见“立钻”图3)摇臂钻床 简称摇臂钻，它适用于加工大型工件和多孔工件主轴变速箱能移动，摇臂可回转360摇臂钻的结构见“摇臂钻”图4)手电钻手电钻常用在不便于使用钻床钻孔的地方其特点是携带方便，使用灵活、操作简单(见手电钻图)7台钻和立钻的一般使用方法台钻和立钻的一般使用方法 (1)操纵控制开关能使电动机启动或停止主轴顺时针方向转动，钻头起切削作用2)主轴变速机构的调整台钻的转速是通过装在电动机及钻床主轴上的塔轮和三角皮带改变的；立钻的转速是通过主轴变速箱中的齿轮改变的。

调整时，按照机床的变速标牌，调整手柄的位置即可3)进给机构的操纵较简易的钻床，主轴的进给运动由手操纵进给手柄控制；装有自动进给装置的钻床，只要调整进给手柄、即可自动进给4)台钻机头体的升降有机械升降装置与液压升降装置采用机械装置的，升降时松开锁紧手柄后，摇动升降手柄即可使机头上升或下降5)立钻工作台的升降先松开锁紧手柄、然后操纵升降手柄即可使工作台上升，下降或回转(可作360转动)8 8钻钻孔方法孔方法 钻孔方法有划线钻孔、配钻钻孔和模具钻孔三种以下主要介绍划线钻孔方法：划线钻孔(手进给)的方法和步骤如下1)工件的划线根据图样要求划出孔位中心线和孔圆(见钻孔前的划线和冲眼图)；若钻较大的孔时，还应划出检查圆或检查方框(见划线方法图)；检查无误后将中心样冲眼加大以便落钻定心2)钻头的装夹a、直柄钻头(13毫米以下的)用钻夹头夹持b、锥柄钻头可直接装夹在钻床主轴的锥孔内结构和使用方法见“锥柄钻夹头”图c、若钻头锥柄小而钻床主轴锥孔大时，可用过渡套筒安装(见过渡套筒图)套筒的规格及其应用见“套筒规格及应用”表套筒内锥孔外锥孔适用钻头直径（mm）1号1号莫氏锥度2号莫氏锥度15.51号2号莫氏锥度3号莫氏锥度15.623.51号3号莫氏锥度4号莫氏锥度23.632.51号4号莫氏锥度5号莫氏锥度32.649.51号5号莫氏锥度6号莫氏锥度49.665套筒规格及应用套筒规格及应用 锥柄钻头和套筒的装卸方法见“钻头和套筒的装卸方法”图。

3)工件的夹持为了保证钻孔质量和钻孔工作的安全，应采用合理的方法夹持工件常用的工件夹持方法如下a平口虎钳是钻床的配套附件，属通用型夹具，可满足一般小型工件的夹持钻通孔时，应在工件下面垫上垫铁，以防钻坏虎钳钻孔直径大于12mm时需用螺栓将虎钳固定在工件台上b圆柱形工件用V型铁进行夹持钻孔直径大于lOmm时，要用压板压紧工件见“圆柱形工件夹持”图c异形工件、较大的工件及钻大孔的工件，须将工件用螺栓压在工作台上压紧螺栓尽量靠近工件，垫铁高度应比工件稍高，以保证压板对工件有较大的紧力见“异型工件的夹持”图d在圆柱端面钻扎，可用三爪卡盘夹持见“圆柱端面钻孔”图e加工基面在侧面的异形工件，可用角铁进行装夹，角铁须用螺栓紧固在工作台上见“角铁夹持异型工件”图f.在小工件或薄板上钻孔时，须用手虎钳夹持进行钻孔，并在工件下面垫上垫木(钻穿孔)，垫木应用虎钳夹持见“小工件或薄板夹持”图g.严禁用手拿持工件进行钻孔作业，这样操作非常危险，极易发生人身事故见“违章夹持工件”图9切削用量的选择切削用量的选择切削用量是钻头的切削速度、进给量和吃刀深度的总称1)切削速度(V)切削速度就是钻孔时钻头主切削刃外缘上一点的线速度。