CNC加工钻孔、铰孔、镗孔关键区别详解：工艺选择指南

与外表面加工相比，CNC加工孔加工条件差得多，加工孔比加工外圆难。原因在于：

• 孔加工刀具尺寸受孔径限制，刚性差，易弯曲变形振动；
• 定尺寸刀具加工孔时，孔径常直接由刀具对应尺寸决定，刀具制造误差和磨损直接影响孔加工精度；
• 孔加工切削区域在工件内部，排屑散热条件差，加工精度和表面质量难控制。

1. 钻孔

钻孔是实心材料加工孔的首道工序，孔径一般<80mm。钻孔两种方式：钻头旋转、工件旋转。两种方式产生误差不同。钻头旋转法中，因切削刃不对称和钻头刚性不足导致钻头偏斜，加工孔中心线偏斜扭曲不直，但孔径不变；反之工件旋转法中，钻头偏斜导致孔径变化，孔中心线仍直。

常用钻削工具：麻花钻、中心钻、深孔钻等，最常用麻花钻，直径规格如图。受结构限制，钻头弯曲刚性和扭转刚性低、导向性差，钻孔精度低，一般仅达IT13~IT11；表面粗糙度大，Ra一般50~12.5μm。但钻孔金属去除率大、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。 高精度高表面质量孔需后续铰、镗、磨实现。

2. 铰孔

铰孔是孔精加工方法之一，生产中广泛应用。 对小孔，铰孔比内圆磨削和精镗更经济实用。

铰刀

铰刀分手用铰刀和机用铰刀。 手用铰刀柄部直、工作部长、导向功能好，有整体式和可调外径两种结构。机用铰刀有柄式和套式两类。铰刀不仅加工圆孔，锥孔可用锥度铰刀加工。

铰孔工艺及应用

铰孔余量对铰孔质量影响大。余量过大，铰刀负荷大、刃口快钝、难得光滑表面、尺寸公差难保证；余量过小，上道工序刀痕去不净，自然不提高孔加工质量。一般粗铰余量0.35~0.15mm，精铰0.15~0.05mm。

为避免积屑瘤，铰孔通常低切削速度（高速钢铰刀加工钢铁v<8m/min）。进给值与待加工孔径相关，孔径越大进给越大。高速钢铰刀加工钢铁进给通常0.3~1mm/r。

铰孔必须用适当切削液冷却、润滑、清洗，防止积屑瘤、及时排屑。相比磨削和镗削，铰孔生产率高、易保证孔精度；但铰孔不能纠正孔轴线位置误差，孔位置精度靠前道工序保证。阶梯孔和盲孔不宜铰孔。

铰孔尺寸精度一般IT9~IT7，表面粗糙度Ra一般3.2~0.8。中等尺寸高精度孔（如IT7级），钻-扩-铰工艺是生产中典型常用方案。

3. 镗孔

镗孔是用切削工具扩大预制孔的加工方法。镗削可在镗床或车床进行。

镗削方法

镗削有3种不同加工方法。

(1) 工件旋转、刀具进给。车床上大部分铰削属此法。工艺特征：加工后孔轴线与工件旋转轴线一致，孔圆度主要取决于机床主轴旋转精度，孔轴向几何误差主要取决于刀具相对工件旋转轴进给方向位置精度。此法适合加工与外圆有同轴度要求的孔。

(2) 刀具旋转、工件进给。镗床主轴带动镗刀旋转，工作台驱动工件进给。
(3) 刀具旋转并进给。此法用于镗削。镗杆悬伸长度变化，受力变形变化，孔径变小形成锥孔。悬伸增加，主轴自重弯曲变形增大，加工孔轴线随之弯曲。此法仅适合短孔。

金刚石镗削

相比普通镗削，金刚石镗削特点：后切量小、进给小、切削速度高。可获高加工精度（IT7~IT6）和极光滑表面（Ra 0.4~0.05）。金刚石镗削原用金刚石镗刀，现多用硬质合金、CBN、合成金刚石刀具。主用于非铁金属工件，也加工铸铁和钢。

金刚石镗削常用切削用量：预镗后切量0.2~0.6mm，终镗0.1mm；进给0.01~0.14mm/r；切削速度：铸铁100~250m/min，钢150~300m/min，有色金属300~2000m/min。

为保证金刚石镗削高精度高表面质量，机床（金刚石镗床）须高几何精度和刚性。主轴通常用精密角接触球轴承或静压滑动轴承支撑，高速旋转部件须精密平衡；进给机构运动须极稳定，保证工作台稳定低速进给。

金刚石镗削加工质量好、生产率高，广泛用于批量生产精密孔最终加工，如发动机缸孔、活塞销孔、机床主轴箱主轴孔。但注意：金刚石镗削铁族金属只能用硬质合金和CBN镗刀，不能用金刚石镗刀，因金刚石碳原子与铁族元素亲和力大、刀具寿命低。

镗刀

镗刀分单刃镗刀和双刃镗刀。

镗削工艺特点与应用范围

相比钻-扩-铰工艺，镗孔直径不受刀具尺寸限制，纠错能力强，镗孔与定位面保持高位置精度。
相比车外圆，因刀杆系统刚性差变形大、散热排屑条件差、工件刀具热变形大，镗孔加工质量和生产效率不如车外圆。
综上，镗削加工范围广，可加工各种尺寸不同精度等级孔。对大直径、高尺寸位置精度要求的孔及孔系，镗削几乎是唯一加工方法。镗削精度IT9~IT7，表面粗糙度Ra。可在镗床、车床、铣床等机床进行，灵活性好、生产中广泛应用。批量生产为提高镗削效率常用镗模。