機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第11講(2015)

1、第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備 一、外圓表面的車削加工一、外圓表面的車削加工 二、外圓表面的車?yán)庸ざ?、外圓表面的車?yán)庸ぃㄒ唬┘庸し椒ǎㄒ唬┘庸し椒ㄜ嚴(yán)庸し椒ㄊ菍鹘y(tǒng)的車削與拉削兩種機(jī)械加車?yán)庸し椒ㄊ菍鹘y(tǒng)的車削與拉削兩種機(jī)械加工方法結(jié)合在一起而形成的組合加工方法。工方法結(jié)合在一起而形成的組合加工方法。第二節(jié)第二節(jié) 外圓表面加工外圓表面加工第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備車?yán)糜谕鈭A表面加工時(shí)，加工精度較高，可省車?yán)糜谕鈭A表面加工時(shí)，加工精度較高，可省去精車和粗磨工序。去精車和粗磨工序。在車?yán)庸ぶ?，工件以較高速度旋

2、轉(zhuǎn)，刀具也作在車?yán)庸ぶ校ぜ暂^高速度旋轉(zhuǎn)，刀具也作慢速旋轉(zhuǎn)慢速旋轉(zhuǎn)“拉削拉削”運(yùn)動(dòng)。根據(jù)其刀齒切入進(jìn)給方運(yùn)動(dòng)。根據(jù)其刀齒切入進(jìn)給方式不同，車?yán)队新菪诬嚴(yán)逗蛨A柱形車?yán)妒讲煌?，車?yán)队新菪诬嚴(yán)逗蛨A柱形車?yán)秲煞N結(jié)構(gòu)。兩種結(jié)構(gòu)。圖圖3 -19所示為兩種形式車?yán)兜能嚴(yán)庸ぴ?。所示為兩種形式車?yán)兜能嚴(yán)庸ぴ怼５诘谌抡?機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備圖圖3-19 車?yán)庸ぴ碥嚴(yán)庸ぴ砺菪诬嚴(yán)堵菪诬嚴(yán)秷A柱形車?yán)秷A柱形車?yán)兜诘谌抡?機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備車車 車?yán)庸し椒ㄊ擒嚴(yán)庸し椒ǖ难由旌桶l(fā)車?yán)庸し椒ㄊ擒?/p>

3、拉加工方法的延伸和發(fā)展，它將車削與車?yán)庸そY(jié)合在一起，使加工的展，它將車削與車?yán)庸そY(jié)合在一起，使加工的柔性更大，對(duì)大余量切除的適應(yīng)性更好。柔性更大，對(duì)大余量切除的適應(yīng)性更好。（二）工藝特點(diǎn)與應(yīng)用范圍（二）工藝特點(diǎn)與應(yīng)用范圍車?yán)庸み^(guò)程中，每一時(shí)刻只有一個(gè)刀齒與工件車?yán)庸み^(guò)程中，每一時(shí)刻只有一個(gè)刀齒與工件接觸，故切削力較小，工件變形小，加工精度較接觸，故切削力較小，工件變形小，加工精度較高，軸頸直徑尺寸誤差高，軸頸直徑尺寸誤差0.1mm，軸頸徑向圓跳，軸頸徑向圓跳動(dòng)動(dòng)0.05mm，表面粗糙度可達(dá)，表面粗糙度可達(dá)Ra0.3 0.8m 。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方

4、法及裝備車?yán)庸さ牡毒邏勖L(zhǎng)。車?yán)庸さ牡毒邏勖L(zhǎng)。車?yán)庸どa(chǎn)率高。車?yán)庸どa(chǎn)率高。車?yán)庸ぞ哂泻芎玫娜嵝攒嚴(yán)庸ぞ哂泻芎玫娜嵝?車?yán)庸さ牡毒咻^復(fù)雜，制造困難。車?yán)庸さ牡毒咻^復(fù)雜，制造困難。車?yán)庸?duì)毛坯制造精度要求較高。車?yán)庸?duì)毛坯制造精度要求較高。車?yán)庸みm于在大批大量生產(chǎn)中加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、車?yán)庸みm于在大批大量生產(chǎn)中加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度要求較高的零件。精度要求較高的零件。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備 三、外圓表面的磨削加工三、外圓表面的磨削加工（一）加工方法（一）加工方法1. 工件有中心支承的外圓磨削工件有中心支承的外圓磨削（1）縱向進(jìn)給磨削（

5、縱磨法）縱向進(jìn)給磨削（縱磨法） （見圖（見圖3-20）縱磨法因磨削深度小，磨削力小，散熱條件好，縱磨法因磨削深度小，磨削力小，散熱條件好，磨削精度較高，表面粗糙度數(shù)值較小，但生產(chǎn)率磨削精度較高，表面粗糙度數(shù)值較小，但生產(chǎn)率較低。它適于在單件小批生產(chǎn)中磨削較長(zhǎng)的外圓較低。它適于在單件小批生產(chǎn)中磨削較長(zhǎng)的外圓表面。表面。圖圖3-20 縱向進(jìn)給磨削外圓縱向進(jìn)給磨削外圓第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備（2）橫向進(jìn)給磨削（切入磨法或橫磨法）橫向進(jìn)給磨削（切入磨法或橫磨法） 圖圖3-21是它的加工示意圖。是它的加工示意圖。切入磨法因工件與砂輪接觸面積大，磨削力大，切入磨法

6、因工件與砂輪接觸面積大，磨削力大，發(fā)熱量多，磨削溫度高，工件表面易發(fā)生變形和發(fā)熱量多，磨削溫度高，工件表面易發(fā)生變形和燒傷，故磨削精度不高，表面粗糙度數(shù)值較大，燒傷，故磨削精度不高，表面粗糙度數(shù)值較大，但生產(chǎn)率較高。它適于在大批大量生產(chǎn)中磨削剛但生產(chǎn)率較高。它適于在大批大量生產(chǎn)中磨削剛度較好的工件外圓表面。度較好的工件外圓表面。圖圖3-21 橫向進(jìn)給磨削外圓橫向進(jìn)給磨削外圓第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備在圖在圖3-22所示的磨削方法適于在大批大量生產(chǎn)中所示的磨削方法適于在大批大量生產(chǎn)中磨削軸頸對(duì)相鄰軸肩有垂直度要求的軸、套類工磨削軸頸對(duì)相鄰軸肩有垂直度要求的

7、軸、套類工件。件。圖圖3-22 同時(shí)磨削外圓和端面同時(shí)磨削外圓和端面第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備2. 工件無(wú)中心支承的外圓磨削（無(wú)心磨削）工件無(wú)中心支承的外圓磨削（無(wú)心磨削）圖圖3-23是它的加工原理示意圖。磨削時(shí)工件放在是它的加工原理示意圖。磨削時(shí)工件放在 砂輪與導(dǎo)輪砂輪與導(dǎo)輪之間的托板之間的托板上，不用中上，不用中心孔支承，心孔支承，故稱為無(wú)心故稱為無(wú)心磨削。磨削。 圖圖3-23 無(wú)心外圓磨削無(wú)心外圓磨削第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第第三三章章 機(jī)械

8、制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備無(wú)心磨削時(shí)砂輪和工件的軸線總是水平放置的，無(wú)心磨削時(shí)砂輪和工件的軸線總是水平放置的，而導(dǎo)輪的軸線通常要在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)角，而導(dǎo)輪的軸線通常要在垂直平面內(nèi)傾斜一個(gè)角， 使工件獲得一定的軸使工件獲得一定的軸向進(jìn)給速度。為保證向進(jìn)給速度。為保證導(dǎo)輪與工件接觸線呈導(dǎo)輪與工件接觸線呈直線形狀，需將導(dǎo)輪直線形狀，需將導(dǎo)輪的形狀修正成回轉(zhuǎn)雙的形狀修正成回轉(zhuǎn)雙曲面形。曲面形。 圖圖3-23 無(wú)心外圓磨削無(wú)心外圓磨削= 16第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備無(wú)心磨削時(shí)，工件的中心必須高于導(dǎo)輪和砂輪中無(wú)心磨削時(shí)，工件的中心必須高于

9、導(dǎo)輪和砂輪中心連線，心連線，使工件與砂輪、導(dǎo)輪間的接觸點(diǎn)，使工件與砂輪、導(dǎo)輪間的接觸點(diǎn)，不在工不在工 件同一直徑件同一直徑線上，從而線上，從而工件在多次工件在多次轉(zhuǎn)動(dòng)中逐漸轉(zhuǎn)動(dòng)中逐漸被磨圓。被磨圓。圖圖3-23 無(wú)心外圓磨削無(wú)心外圓磨削h=(0.150.25)dd工件直徑工件直徑第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備無(wú)心磨床上磨削出來(lái)的工件尺寸精度和幾何形狀無(wú)心磨床上磨削出來(lái)的工件尺寸精度和幾何形狀精度比較高，表面粗糙度數(shù)值較小。精度比較高，表面粗糙度數(shù)值較小。無(wú)心磨削的生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的自無(wú)心磨削的生產(chǎn)效率高，容易實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的自動(dòng)化；但所能加工的零件

10、具有一定的局限性，不動(dòng)化；但所能加工的零件具有一定的局限性，不適宜磨削帶長(zhǎng)鍵槽和平面，以及同軸度要求較高適宜磨削帶長(zhǎng)鍵槽和平面，以及同軸度要求較高的階梯軸外圓柱表面。的階梯軸外圓柱表面。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備3快速點(diǎn)磨快速點(diǎn)磨用快速點(diǎn)磨法磨削外圓時(shí)，砂輪軸線與工件軸線用快速點(diǎn)磨法磨削外圓時(shí)，砂輪軸線與工件軸線之間有一個(gè)微小傾斜角之間有一個(gè)微小傾斜角（0.5），砂輪與工），砂輪與工件以點(diǎn)接觸進(jìn)行磨削，砂輪對(duì)工件的磨削加工類件以點(diǎn)接觸進(jìn)行磨削，砂輪對(duì)工件的磨削加工類似于一個(gè)微小的刀尖對(duì)工件進(jìn)行加工。似于一個(gè)微小的刀尖對(duì)工件進(jìn)行加工。圖圖3-24為快速點(diǎn)磨

11、法與傳統(tǒng)磨削方法的比較。為快速點(diǎn)磨法與傳統(tǒng)磨削方法的比較。為控制磨削精度，砂輪與工件的接觸點(diǎn)必須與工為控制磨削精度，砂輪與工件的接觸點(diǎn)必須與工件軸線等高。件軸線等高。圖圖3-24 快速點(diǎn)磨法與傳統(tǒng)磨削方法的比較快速點(diǎn)磨法與傳統(tǒng)磨削方法的比較第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備快速點(diǎn)磨法采用快速點(diǎn)磨法采用CBN（立方氮化硼）或金剛石砂（立方氮化硼）或金剛石砂輪進(jìn)行高速磨削，其磨削速度可達(dá)輪進(jìn)行高速磨削，其磨削速度可達(dá)100160m/s?？焖冱c(diǎn)磨法與傳統(tǒng)的磨削方法相比較，砂輪與工快速點(diǎn)磨法與傳統(tǒng)的磨削方法相比較，砂輪與工件接觸面積小，磨削速度高，磨削過(guò)程中的磨削件接觸

12、面積小，磨削速度高，磨削過(guò)程中的磨削力小，發(fā)熱量少，磨削質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，砂力小，發(fā)熱量少，磨削質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，砂輪壽命長(zhǎng)。輪壽命長(zhǎng)。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備（二）外圓磨削的尺寸控制（二）外圓磨削的尺寸控制磨削的主要特點(diǎn)之一是砂輪具有自銳作用。磨粒磨削的主要特點(diǎn)之一是砂輪具有自銳作用。磨粒的自銳作用可以使磨粒始終保持鋒利狀態(tài)，但它的自銳作用可以使磨粒始終保持鋒利狀態(tài)，但它會(huì)使砂輪的徑向磨損速度加劇，使磨削外圓一般會(huì)使砂輪的徑向磨損速度加劇，使磨削外圓一般不能用預(yù)先確定砂輪徑向進(jìn)給量的方法來(lái)保證工不能用預(yù)先確定砂輪徑向進(jìn)給量的方法來(lái)保證工件的直徑尺

13、寸。為保證外圓磨削的尺寸精度，需件的直徑尺寸。為保證外圓磨削的尺寸精度，需要根據(jù)工件在磨削過(guò)程中的實(shí)際尺寸變化來(lái)控制要根據(jù)工件在磨削過(guò)程中的實(shí)際尺寸變化來(lái)控制砂輪的徑向進(jìn)給量。砂輪的徑向進(jìn)給量。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備在大批大量磨削過(guò)程中通常采用在對(duì)工件進(jìn)行主在大批大量磨削過(guò)程中通常采用在對(duì)工件進(jìn)行主動(dòng)測(cè)量的方法來(lái)控制工件的尺寸（如圖動(dòng)測(cè)量的方法來(lái)控制工件的尺寸（如圖3-25）。）。 圖圖3-25 外圓磨削尺寸的自動(dòng)控制外圓磨削尺寸的自動(dòng)控制第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備（三）外圓磨削加工的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍（三）外

14、圓磨削加工的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍1）磨粒硬度高，它能加工一般金屬刀具所不能）磨粒硬度高，它能加工一般金屬刀具所不能加工的工件表面。加工的工件表面。2）磨削加工能切除極薄極細(xì)的切屑，修整誤差）磨削加工能切除極薄極細(xì)的切屑，修整誤差的能力強(qiáng)，加工精度高（的能力強(qiáng)，加工精度高（IT6IT5），加工表面），加工表面粗糙度小（粗糙度?。≧a可小至可小至0.1m ）。）。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備3）由于磨粒切除金屬材料屬大負(fù)前角切削，且）由于磨粒切除金屬材料屬大負(fù)前角切削，且磨削速度高，故磨削區(qū)的瞬時(shí)溫度極高，有時(shí)甚磨削速度高，故磨削區(qū)的瞬時(shí)溫度極高，有時(shí)甚至高達(dá)能

15、使金屬表面熔化的程度。至高達(dá)能使金屬表面熔化的程度。4）由于大負(fù)前角磨粒在切除金屬過(guò)程中消耗的）由于大負(fù)前角磨粒在切除金屬過(guò)程中消耗的摩擦功大，再加上磨屑細(xì)薄，切除單位體積金屬摩擦功大，再加上磨屑細(xì)薄，切除單位體積金屬所消耗的能量，磨削要比車削大得多。所消耗的能量，磨削要比車削大得多。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備綜上分析可知，磨削加工適用于精加工，但它不綜上分析可知，磨削加工適用于精加工，但它不適宜加工塑性較大的有色金屬材料（例如銅、鋁適宜加工塑性較大的有色金屬材料（例如銅、鋁及其合金）。及其合金）。近年來(lái)出現(xiàn)了高效磨削工藝（如高速磨削、寬砂近年來(lái)出現(xiàn)了高

16、效磨削工藝（如高速磨削、寬砂輪磨削、多砂輪磨削、深切緩進(jìn)給磨削和砂帶磨輪磨削、多砂輪磨削、深切緩進(jìn)給磨削和砂帶磨削等）及一些高精度磨削和高光潔表面磨削的先削等）及一些高精度磨削和高光潔表面磨削的先進(jìn)制造技術(shù)。進(jìn)制造技術(shù)。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備 四、外圓表面的光整加工四、外圓表面的光整加工光整加工是精加工后，從工件表面上不切除或切光整加工是精加工后，從工件表面上不切除或切除極薄金屬層，用以提高加工表面的尺寸和形狀除極薄金屬層，用以提高加工表面的尺寸和形狀精度、降低表面粗糙度的加工方法。精度、降低表面粗糙度的加工方法。對(duì)于加工精度要求很高（對(duì)于加工精度要

17、求很高（IT6 以上）、表面粗糙以上）、表面粗糙度值要求很?。ǘ戎狄蠛苄。≧a為為0.2m以下）的外圓表面，以下）的外圓表面，需經(jīng)光整加工。需經(jīng)光整加工。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備光整加工的主要任務(wù)是降低表面粗糙度，有的方光整加工的主要任務(wù)是降低表面粗糙度，有的方法還有提高尺寸精度和形狀精度的作用，但一般法還有提高尺寸精度和形狀精度的作用，但一般都沒有提高位置精度的作用。外圓表面的光整加都沒有提高位置精度的作用。外圓表面的光整加工方法主要有研磨、超精加工、滾壓、拋光等。工方法主要有研磨、超精加工、滾壓、拋光等。1. 研磨研磨研磨是在研具與工件之間加入研

18、磨劑，對(duì)工件表研磨是在研具與工件之間加入研磨劑，對(duì)工件表面進(jìn)行光整加工的方法。面進(jìn)行光整加工的方法。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備圖圖3-26 機(jī)械研磨外圓機(jī)械研磨外圓= 615第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備研磨分手工研磨和機(jī)械研磨兩種。研磨分手工研磨和機(jī)械研磨兩種。研磨時(shí)，工件和研具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜，研研磨時(shí)，工件和研具之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜，研磨劑中的每一顆磨粒一般都不會(huì)在工件表面上重磨劑中的每一顆磨粒一般都不會(huì)在工件表面上重復(fù)自己的運(yùn)動(dòng)軌跡，它對(duì)誤差

19、與缺陷具有較強(qiáng)的復(fù)自己的運(yùn)動(dòng)軌跡，它對(duì)誤差與缺陷具有較強(qiáng)的修正能力，能提高加工表面的尺寸精度、形狀精修正能力，能提高加工表面的尺寸精度、形狀精度和減小表面粗糙度。度和減小表面粗糙度。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備研具材料比工件材料軟，部分磨粒能嵌入研具的研具材料比工件材料軟，部分磨粒能嵌入研具的表層。為使研具磨損均勻和保持形狀準(zhǔn)確，研具表層。為使研具磨損均勻和保持形狀準(zhǔn)確，研具材料的組織應(yīng)細(xì)密，而且耐磨。材料的組織應(yīng)細(xì)密，而且耐磨。最常用的研具材料是鑄鐵，它適用于加工各種工最常用的研具材料是鑄鐵，它適用于加工各種工件材料，而且制造容易，成本低。也有用銅、巴件

20、材料，而且制造容易，成本低。也有用銅、巴氏合金等材料制造研具的。氏合金等材料制造研具的。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備研磨劑由磨料、研磨液和表面活性物質(zhì)等混合而研磨劑由磨料、研磨液和表面活性物質(zhì)等混合而成。磨料主要起切削作用。研磨液有煤油、汽油、成。磨料主要起切削作用。研磨液有煤油、汽油、機(jī)油、工業(yè)甘油等，主要起冷卻潤(rùn)滑作用。表面機(jī)油、工業(yè)甘油等，主要起冷卻潤(rùn)滑作用。表面活性物質(zhì)有油酸、硬脂酸等，它附著在工件表面，活性物質(zhì)有油酸、硬脂酸等，它附著在工件表面，使其生成一層相當(dāng)薄易于切除的軟化膜。使其生成一層相當(dāng)薄易于切除的軟化膜。研磨分粗研和精研，均屬光整加工

21、，研磨前加工研磨分粗研和精研，均屬光整加工，研磨前加工面要進(jìn)行良好的精加工。面要進(jìn)行良好的精加工。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備研磨外圓可獲得很高的尺寸精度（研磨外圓可獲得很高的尺寸精度（IT6IT4級(jí)）級(jí)）和極小的表面粗糙度（和極小的表面粗糙度（Ra0.1 0.008m ）及較高）及較高的形狀精度（圓度誤差為的形狀精度（圓度誤差為0.003 0.001mm）；）；但研磨不能提高位置精度，生產(chǎn)效率較低。但研磨不能提高位置精度，生產(chǎn)效率較低。研磨的工藝特點(diǎn)是設(shè)備和研具簡(jiǎn)單，成本低，容研磨的工藝特點(diǎn)是設(shè)備和研具簡(jiǎn)單，成本低，容易保證加工質(zhì)量，可加工鋼、鑄鐵、硬質(zhì)

22、合金、易保證加工質(zhì)量，可加工鋼、鑄鐵、硬質(zhì)合金、光學(xué)玻璃、陶瓷等多種材料。光學(xué)玻璃、陶瓷等多種材料。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備2. 超精加工超精加工超精加工是用細(xì)粒度的磨條或砂帶進(jìn)行微量磨削超精加工是用細(xì)粒度的磨條或砂帶進(jìn)行微量磨削的一種光整加工方法，其加工原理如圖的一種光整加工方法，其加工原理如圖3 - 27所所示。示。圖圖3-27 外圓的超精加工外圓的超精加工第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備超精加工的工藝特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度較超精加工的工藝特點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度較高、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)效率高。高、操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)

23、效率高。超精加工只能減小工件的表面粗糙度（超精加工只能減小工件的表面粗糙度（Ra可達(dá)可達(dá)0.1 0.012m），但不能提高尺寸精度和形狀位），但不能提高尺寸精度和形狀位置精度，工件的尺寸精度和形狀位置精度由超精置精度，工件的尺寸精度和形狀位置精度由超精加工之前工序保證。加工之前工序保證。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第三節(jié)第三節(jié) 孔孔 加加 工工孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制，孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制，剛性差，易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)。剛性差，易產(chǎn)生彎曲變形和振動(dòng)?？椎募庸こ叽缛Q于定尺寸刀具的相應(yīng)尺寸，孔的加工尺寸取決于定尺寸刀具的相

24、應(yīng)尺寸，刀具的制造誤差和磨損將影響孔的加工精度。刀具的制造誤差和磨損將影響孔的加工精度。加工孔時(shí)，切削區(qū)在工件內(nèi)部，排屑及散熱條加工孔時(shí)，切削區(qū)在工件內(nèi)部，排屑及散熱條件差，加工精度和表面質(zhì)量都不易控制。件差，加工精度和表面質(zhì)量都不易控制。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備 一、鉆孔與擴(kuò)孔一、鉆孔與擴(kuò)孔1. 鉆孔鉆孔 鉆孔是指在實(shí)體材料鉆孔是指在實(shí)體材料上加工，其直徑一般上加工，其直徑一般小于小于 80mm。鉆孔加。鉆孔加工有兩種方式，一種工有兩種方式，一種是鉆頭旋轉(zhuǎn)，另一種是鉆頭旋轉(zhuǎn)，另一種是工件旋轉(zhuǎn)。是工件旋轉(zhuǎn)。 圖圖3-28 兩種鉆孔方式兩種鉆孔方式a）鉆

25、頭旋轉(zhuǎn)）鉆頭旋轉(zhuǎn) b）工件旋轉(zhuǎn)）工件旋轉(zhuǎn)第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備上述兩種鉆孔方式產(chǎn)生的上述兩種鉆孔方式產(chǎn)生的誤差不同。誤差不同。鉆頭旋轉(zhuǎn)由于切削刃不對(duì)鉆頭旋轉(zhuǎn)由于切削刃不對(duì)稱和鉆頭剛性不足而使鉆稱和鉆頭剛性不足而使鉆頭引偏時(shí)，被加工孔的中頭引偏時(shí)，被加工孔的中心線會(huì)發(fā)生偏斜或不直，心線會(huì)發(fā)生偏斜或不直，但孔徑基本不變。但孔徑基本不變。圖圖3-28 兩種鉆孔方式兩種鉆孔方式a）鉆頭旋轉(zhuǎn)）鉆頭旋轉(zhuǎn)第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備圖圖3-28 兩種鉆孔方式兩種鉆孔方式b）工件旋轉(zhuǎn)）工件旋轉(zhuǎn)工件旋轉(zhuǎn)由于鉆頭工件旋轉(zhuǎn)由于鉆頭引偏

26、會(huì)引起孔徑變引偏會(huì)引起孔徑變化，但孔中心線仍化，但孔中心線仍是直的。是直的。常用的鉆孔刀具有：常用的鉆孔刀具有：麻花鉆、中心鉆、麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等。深孔鉆等。 第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)如圖3-29所示。所示。 圖圖3-29 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的結(jié)構(gòu)a）錐柄）錐柄 b）直柄）直柄第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備麻花鉆頭有兩條主切削刃，兩條副切削刃和一條麻花鉆頭有兩條主切削刃，兩條副切削刃和一條橫刃，如圖橫刃，如圖3-30所示。所示。螺旋槽表面為鉆頭的前刀面，切削部分頂端的

27、錐螺旋槽表面為鉆頭的前刀面，切削部分頂端的錐曲面為主后刀面，刃帶為副后刀面，橫刃是兩主曲面為主后刀面，刃帶為副后刀面，橫刃是兩主后刀面的交線。后刀面的交線。圖圖3-30 麻花鉆的切削部分麻花鉆的切削部分第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備導(dǎo)向部分有兩條對(duì)稱的螺旋槽和刃帶，螺旋槽用導(dǎo)向部分有兩條對(duì)稱的螺旋槽和刃帶，螺旋槽用來(lái)形成切削刃和前角，并起排屑和輸送冷卻液的來(lái)形成切削刃和前角，并起排屑和輸送冷卻液的作用。作用。刃帶起導(dǎo)向和修光孔壁的作用，其倒錐以減小鉆刃帶起導(dǎo)向和修光孔壁的作用，其倒錐以減小鉆頭與孔壁的摩擦。頭與孔壁的摩擦。鉆頭的柄部是用于與機(jī)床主軸聯(lián)接、傳遞

28、扭矩和鉆頭的柄部是用于與機(jī)床主軸聯(lián)接、傳遞扭矩和軸向力。軸向力。 第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備麻花鉆的主要幾何角度有頂角麻花鉆的主要幾何角度有頂角2 、前角、前角 o、后角、后角 f、橫刃斜角、橫刃斜角 和螺旋角和螺旋角 ，如圖，如圖3-31所示。所示。 圖圖3-31 標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的幾何角度標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的幾何角度第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備鉆頭的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度較低，定心性不好，鉆頭的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度較低，定心性不好，鉆孔加工的精度一般只能達(dá)到鉆孔加工的精度一般只能達(dá)到IT13IT11級(jí)；表級(jí)；表面粗糙度面粗糙度Ra一

29、般為一般為5012.5m；但鉆孔的金屬切；但鉆孔的金屬切除率大、切削效率高。除率大、切削效率高。鉆孔主要用于加工質(zhì)量要求不高的孔。對(duì)于加工鉆孔主要用于加工質(zhì)量要求不高的孔。對(duì)于加工精度要求較高的孔，鉆孔后還需進(jìn)行擴(kuò)孔、鉸孔精度要求較高的孔，鉆孔后還需進(jìn)行擴(kuò)孔、鉸孔鏜孔或磨孔等加工。鏜孔或磨孔等加工。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備2擴(kuò)孔擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)已經(jīng)鉆出、鑄出或鍛出的孔作進(jìn)出、鑄出或鍛出的孔作進(jìn)一步加工以擴(kuò)大孔徑并提一步加工以擴(kuò)大孔徑并提高孔的加工質(zhì)量。擴(kuò)孔鉆高

30、孔的加工質(zhì)量。擴(kuò)孔鉆與麻花鉆相似，但刀齒數(shù)與麻花鉆相似，但刀齒數(shù)較多，沒有橫刃。較多，沒有橫刃。圖圖3-32 擴(kuò)孔擴(kuò)孔第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備圖圖3-33 擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔鉆第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備與鉆孔相比，擴(kuò)孔具有下列特點(diǎn)：與鉆孔相比，擴(kuò)孔具有下列特點(diǎn)：1）擴(kuò)孔鉆齒數(shù)多（多為）擴(kuò)孔鉆齒數(shù)多（多為3 4個(gè)齒）、導(dǎo)向性好，個(gè)齒）、導(dǎo)向性好，切削比較穩(wěn)定；切削比較穩(wěn)定；2）擴(kuò)孔鉆沒有橫刃、切削條件好；）擴(kuò)孔鉆沒有橫刃、切削條件好；3）加工余量較小，容屑槽可以做得淺些，鉆芯）加工余量較小，容屑槽可以做得淺些，鉆芯可以做得

31、粗些，刀體強(qiáng)度和剛性較好?？梢宰龅么中?，刀體強(qiáng)度和剛性較好。 第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備擴(kuò)孔加工的精度一般為擴(kuò)孔加工的精度一般為IT11 IT10級(jí)，表面粗糙級(jí)，表面粗糙度度Ra為為12.56.3m 。擴(kuò)孔常用于直徑小于擴(kuò)孔常用于直徑小于100mm 孔的加工。在鉆孔孔的加工。在鉆孔直徑較大（直徑較大（D30mm ）時(shí)，常先預(yù)鉆孔，然后）時(shí)，常先預(yù)鉆孔，然后再擴(kuò)孔，這樣可提高孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。再擴(kuò)孔，這樣可提高孔的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備擴(kuò)孔除了可以加工圓柱孔之外，還可以用各種特?cái)U(kuò)孔除了

32、可以加工圓柱孔之外，還可以用各種特殊形狀的擴(kuò)孔鉆（亦稱锪鉆）來(lái)加工各種沉頭座殊形狀的擴(kuò)孔鉆（亦稱锪鉆）來(lái)加工各種沉頭座孔和锪平端面，如圖孔和锪平端面，如圖3-34所示。所示。圖圖3-34 锪鉆锪鉆a）锪沉頭座孔）锪沉頭座孔 b）锪錐孔）锪錐孔 c）锪端面）锪端面第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備 二、鉸孔二、鉸孔鉸孔是對(duì)較小直徑孔的精加工方法之一，由于其鉸孔是對(duì)較小直徑孔的精加工方法之一，由于其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，故在生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。經(jīng)濟(jì)實(shí)用，故在生產(chǎn)中應(yīng)用很廣。1鉸刀鉸刀 鉸刀一般分為手用鉸刀及機(jī)用鉸刀兩

33、種。鉸刀不鉸刀一般分為手用鉸刀及機(jī)用鉸刀兩種。鉸刀不僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。鉸僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。鉸刀主要用于對(duì)中、小孔的半精加工和精加工。刀主要用于對(duì)中、小孔的半精加工和精加工。第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備圖圖3-35 鉸刀鉸刀第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備鉸刀的結(jié)構(gòu)與擴(kuò)孔鉆相似，有工作部分、柄部和鉸刀的結(jié)構(gòu)與擴(kuò)孔鉆相似，有工作部分、柄部和頸部組成。工作部分又分為切削部分與校準(zhǔn)（修頸部組成。工作部分又分為切削部分與校準(zhǔn)（修光）部分。光）部分。圖圖3-36 鉸刀的結(jié)構(gòu)鉸刀的結(jié)構(gòu)第第三三章章 機(jī)械制造中的加工方法及裝備機(jī)械制造中的加工方法及裝備鉸刀齒數(shù)較多（硬質(zhì)合金鉸刀鉸刀齒數(shù)較多（硬質(zhì)合金鉸刀4 8個(gè)齒，高速鋼個(gè)齒，高速鋼鉸刀鉸刀6 12個(gè)齒），其校準(zhǔn)部分起校準(zhǔn)孔徑、修個(gè)齒），其校準(zhǔn)部分起校準(zhǔn)孔徑、修光孔壁及導(dǎo)向作用。光孔壁及導(dǎo)向作用。對(duì)于手用鉸刀，為增加導(dǎo)向作用，校準(zhǔn)部分應(yīng)做對(duì)于手用鉸刀，為增加導(dǎo)向作用，校準(zhǔn)部分應(yīng)做得長(zhǎng)些；對(duì)于機(jī)用鉸刀，為減少摩擦，校準(zhǔn)部分得長(zhǎng)些；對(duì)于機(jī)用鉸刀，為減少摩擦，校準(zhǔn)部