钻孔、铰孔、镗孔和拉孔的区别
与外表面加工相比,孔加工条件差很多,孔加工比外圆加工难度更大。这是因为:
1)用于孔加工的刀具尺寸受待加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动。
2) 用固定尺寸刀具加工孔时,孔的大小往往直接取决于相应的刀具尺寸,刀具的制造误差和磨损会直接影响孔的加工精度。
3)加工孔时,切削区域在工件内部,排屑和散热条件差,加工精度和表面质量不易控制。
钻孔和拉削
1。钻孔
钻孔是在固体材料上加工孔的第一道工序,孔的直径一般小于80mm。钻孔有两种方式:一种是旋转钻头;另一种是工件旋转。以上两种钻孔方法造成的误差是不一样的。在钻头旋转的钻孔方法中,当钻头因切削刃不对称和钻头刚度不足而发生偏斜时,加工孔的中心线会出现偏差或不直,但孔直径为基本相同;而在工件旋转的钻孔方法中,情况正好相反。钻头的偏差会导致孔径发生变化,而孔中心线仍然是直的。
常用的钻具有麻花钻、中心钻、深孔钻等,最常用的是直径为Φ0.1-80mm的麻花钻。
受结构限制,钻头的抗弯刚度和抗扭刚度低,定心不好,钻孔精度低,一般只有IT13~IT11;表面粗糙度也比较大,Ra一般为50~12.5μm;但钻孔的金属去除率大,切削效率高。钻孔主要用于加工质量要求不高的孔,如螺栓孔、螺纹底孔、油孔等。对于加工精度和表面质量要求较高的孔,应在后续加工中通过铰孔、铰孔、镗孔或磨削来实现。
2。拉削
拉削是利用扩孔钻对已钻、铸或锻造的孔进行进一步加工,以扩大孔径,提高孔的加工质量。拉削工艺可用作精加工孔之前的预处理,或用作要求不高的孔的最终加工。铰刀类似于麻花钻,但齿数更多,没有凿子。
与钻孔相比,拉削具有以下特点:
(1)拉削钻头齿数多(3-8齿),导向性好,切削相对平稳。
(2)拉刀无横刃,切削条件好。
(3)加工余量小,容屑槽可以做的更浅,钻芯可以做的更厚,刀体的强度和刚性更好。铰孔精度一般为IT11~IT10,表面粗糙度Ra为12.5~6.3μm。孔铰孔通常用于加工直径小于 0 的孔。钻较大直径(D≥30mm)的孔时,常用小钻头(孔径的0.5~0.7倍)预钻孔,然后用相应尺寸的铰孔钻进行铰孔孔,可提高孔加工质量和生产效率。
铰孔不仅可以加工圆柱孔,还可以用各种异形铰孔钻(又称沉头钻)加工各种沉头座孔和沉孔。埋头孔前端常有导柱,由加工孔引导。
扩孔
铰孔是孔的精加工方法之一,在生产中应用广泛。对于较小的孔,铰孔是比内圆磨削和精镗更经济实用的加工方法。
1。铰刀
铰刀一般分为手动铰刀和机铰刀两种。手动铰刀的手柄为直柄,工作部分更长,导向效果更好。手动铰刀有整体式和外径可调两种结构。该机铰刀有柄部式和套筒式两种结构。该铰刀不仅可以加工圆孔,还可以用锥孔铰刀加工锥孔。
2。铰孔加工及其应用
铰孔余量对铰孔质量有很大影响。余量过大,铰刀负荷大,切削刃迅速变钝,不易获得光滑的加工表面,尺寸公差不易保证;余量太小,前道工序留下的刀痕无法去除,自然对提高孔加工质量没有任何作用。一般粗铰边距为0.35~0.15mm,细铰边距为01.5~0.05mm。
为避免积屑瘤,铰孔通常采用较低的切削速度(高速钢铰刀加工钢和铸铁时v<8m/min)。进给量的大小与要加工的孔径有关。光圈越大,进给值越大。高速钢铰刀加工钢和铸铁时,进给量常为0.3~1mm/r。
铰孔时,必须使用适当的切削液进行冷却、润滑和清洗,以防止积屑瘤的产生,并及时清除切屑。与孔磨、镗相比,铰孔生产率高,容易保证孔的精度;但铰孔不能校正孔轴的位置误差,孔的位置精度要靠前道工序来保证。铰孔不适用于阶梯孔和盲孔的加工。
铰孔的尺寸精度一般为IT9~IT7,表面粗糙度Ra一般为3.2~0.8μm。对于精度要求较高的中型孔(如IT7级精密孔),钻孔-扩孔-扩孔工艺是生产中常用的典型加工方案。
无聊
镗孔是一种利用刀具将预制孔扩大的加工方法。镗孔工作可以在镗床或车床上完成。
1。无聊法
镗孔有三种不同的加工方法。
(1)工件旋转,刀具进给运动。大多数车床上的镗削都属于这种镗削方法。工艺特点是:加工后孔的轴线与工件的旋转轴线一致,孔的圆度主要取决于机床主轴的旋转精度,孔的轴向几何误差主要取决于关于刀具进给方向相对于工件旋转轴的定位精度。这种镗孔方法适用于加工与外圆表面有同轴度要求的孔。
(2)刀具旋转,工件进给运动。镗床主轴带动镗刀旋转,工作台带动工件进给运动。
(3) 刀具旋转并进行进给运动。这种无聊的方法是用来无聊的。改变了镗杆的悬伸长度,也改变了镗杆的变形量。靠近主轴箱的孔大,远离主轴箱的孔。孔径小,形成锥形孔。此外,镗杆的悬伸量增大,主轴因自重产生的弯曲变形也增大,加工孔的轴线也会相应弯曲。这种镗孔方法只适用于加工较短的孔。
2。金刚石钻孔
与一般镗削相比,金刚石镗削的特点是背刀量少、进给量小、切削速度快。它可以获得很高的加工精度(IT7~IT6)和非常光滑的表面(Ra为0.4~0.05μm)。金刚石镗孔最初是用金刚石镗刀加工的,现在一般用硬质合金、CBN和合成金刚石刀具加工。主要用于加工有色金属工件,也用于加工铸铁和钢件。
金刚石镗孔常用的切削参数有:后镗量为预镗0.2~0.6mm,终镗0.1mm;进给速度为0.01~0.14mm/r;加工铸铁时,切削速度为100~250m/min。钢150~300m/min,有色金属300~2000m/min。
为保证金刚石镗孔能达到较高的加工精度和表面质量,所使用的机床(金刚石镗床)必须具有较高的几何精度和刚性。机床主轴支撑常用的精密角接触球轴承或静压滑动轴承,以及高速旋转的零件。它必须精确平衡;此外,进给机构的运动必须非常平稳,以保证工作台能做平稳的低速进给运动。
金刚石镗孔加工质量好,生产效率高。广泛用于大批量生产中精密孔的最终加工,如发动机气缸孔、活塞销孔、机床主轴箱上的主轴孔等。但需要注意的是,使用金刚石镗孔加工黑色金属产品时,只能使用硬质合金和CBN制成的镗刀,不能使用金刚石制成的镗刀,因为金刚石中的碳原子具有很大的亲和力含铁族元素。 , 刀具寿命低。
3。镗刀
镗刀可分为单刃镗刀和双刃镗刀。
4。镗孔工艺特点及适用范围
与钻孔-扩孔-扩孔工艺相比,孔径尺寸不受刀具尺寸的限制,镗孔具有较强的纠错能力。原孔轴线的偏差可通过多次走刀进行修正,使镗孔定位面保持较高的位置精度。
与车外圆相比,由于刀架系统刚性差,变形大,散热和排屑条件不好,工件和刀具的热变形比较大,加工镗孔的质量和生产效率不如汽车外圆。 .
综合以上分析可知,镗孔加工范围广,可加工各种尺寸、不同精度等级的孔。对于直径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系统,镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔加工精度为IT9~IT7。镗床可在镗床、车床、铣床等机床上进行,具有机动性和灵活性的优点,在生产中得到广泛应用。在大批量生产中,为了提高镗孔效率,常使用镗刀。
珩磨孔
1。珩磨原理及珩磨头
珩磨是用珩磨头和磨棒(油石)磨平孔的方法。珩磨时,工件固定,珩磨头由机床主轴带动旋转,做往复直线运动。在珩磨过程中,磨棒以一定的压力作用于工件表面,从工件表面切削出一层很薄的材料,切削轨迹为十字网。为了使磨粒轨迹不可重复,珩磨头每分钟旋转运动的转数和珩磨头每分钟往复冲程数应互质。
珩磨轨迹的交角与珩磨头的往复速度和圆周速度的图片有关。角度的大小影响珩磨过程的质量和效率。为了便于破碎磨粒和切屑的排出,降低切削温度,提高加工质量,珩磨时应使用足量的切削液。
为了使待加工孔壁加工均匀,砂条的行程必须在孔的两端超过一个超程量。为保证珩磨余量均匀,减少机床主轴旋转误差对加工精度的影响,珩磨头与机床主轴多采用浮动连接方式。
珩磨头磨杆的径向伸缩调节有手动、气动、液压等多种结构。
2。珩磨的工艺特点及适用范围
1)珩磨可以获得较高的尺寸精度和形状精度,加工精度为IT7~IT6。孔的圆度和圆柱度误差可以控制在该范围内,但珩磨并不能提高加工孔的位置精度。
2)珩磨可获得较高的表面质量,表面粗糙度Ra为0.2~0.25μm,表面金属变质缺陷层深度极小,为2.5~25μm。
3)与磨削速度相比,珩磨头的圆周速度不高(vc=16~60m/min),但由于砂条与工件接触面积大,往复速度相对较高( va=8~20m/min),因此珩磨仍有较高的生产率。
珩磨广泛应用于大批量生产的发动机缸孔精密孔及各种液压装置的加工。直径范围一般或更大,可加工纵横比大于10的深孔。但珩磨不适用于塑性较大的有色金属工件上的孔加工,也不能加工带键槽、花键孔等的孔。
拉康
1。拉削和拉削刀具
拉削是一种高生产率的精加工方法,它是在带有特殊拉刀的拉床上进行的。拉床分为卧式拉床和立式拉床,其中卧式拉床最为常见。
拉削时,拉刀只作低速直线运动(主运动)。同时工作的拉刀齿数一般应不少于3个,否则拉刀工作不顺畅,容易在工件表面产生环形波。为防止拉刀因拉削力过大而折断,拉刀在工作时,同时工作齿数一般不宜超过6-8个。
拉削有三种不同的拉削方法,分别描述如下:
1)分层拉削 这种拉削方法的特点是拉刀逐层切削工件加工余量。为了便于断屑,刀齿上磨有交错的分屑槽。按分层拉削法设计的拉刀称为普通拉刀。
2) 块拉削。这种拉削方法的特点是加工表面上的每一层金属都是由一组尺寸基本相同但有交错的齿组成的(通常每组由2-3个齿组成)切除。每个齿只切割一层金属的一部分。按整体拉削法设计的拉刀称为轮切拉刀。
3)综合拉削 该方法集中了分层和块状拉削的优点。粗齿部分采用整体拉削,细齿部分采用分层拉削。这样可以缩短拉刀的长度,提高生产率,获得更好的表面质量。按综合拉削法设计的拉刀称为综合拉刀。
2。拉削的工艺特点及应用范围
1) 拉刀是一种多刃刀具,一次拉刀即可依次完成孔的粗加工、精加工和修光,生产效率高。
2)拉削的精度主要取决于拉刀的精度。正常情况下,拉削精度可达IT9~IT7,表面粗糙度Ra可达6.3~1.6 μm。
3)拉孔时,工件由加工孔本身定位(拉刀的前导部分是工件的定位元件),孔不易保证孔与其他的相互位置精度表面;对于那些要求内外表面同轴度的旋转,在加工车身零件时,往往先打孔,再以孔为定位基准加工其他表面。
4) 拉刀不仅可以加工圆孔,还可以加工异形孔和花键孔。
5)拉刀是固定尺寸刀具,形状复杂,价格昂贵,不适合加工大孔。
拉孔在大批量生产中常用来加工中小零件上的通孔,直径为Ф10~80mm,孔深不超过直径的5倍。
制造工艺