鉗工工藝學(xué)第五章課件

鉗工工藝學(xué)

熟悉標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆、群鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、切削角度及對(duì)切削性能的影響；掌握麻花鉆的修磨方法；掌握鉆孔工藝并能分析鉆孔時(shí)廢品產(chǎn)生的原因及預(yù)防方法；了解擴(kuò)孔鉆、锪鉆和鉸刀的種類、結(jié)構(gòu)及切削特點(diǎn)；掌握鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔和鉸孔的操作要點(diǎn)；會(huì)制訂孔加工的工藝方案。

第五章鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔和鉸孔第一節(jié)鉆床鉆床是鉗工的主要設(shè)備，在鉆床上可以完成鉆孔、擴(kuò)孔、锪孔和鉸孔等加工，常用的鉆床有臺(tái)式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床三類。主運(yùn)動(dòng)是由鉆床主軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是鉆床主軸帶動(dòng)鉆頭沿其軸線的移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。一、臺(tái)式鉆床

臺(tái)式鉆床是一種小型鉆床，一般安裝在鉗工工作臺(tái)上，或其他臺(tái)子上。

Z4012型臺(tái)鉆為常用的一種，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便。1-絲杠2-緊固手柄3-升降手柄4-進(jìn)給手柄5-標(biāo)尺桿6-機(jī)頭7-立柱圖5—1Z4012型臺(tái)鉆第一節(jié)鉆床三、搖臂鉆床圖5—3Z3040型搖臂鉆床搖臂鉆床適用于對(duì)大中型工件在同一平面內(nèi)，不同位置的單孔或多孔的加工，其最大鉆孔直徑有40mm、63mm、80mm等幾種，Z3040型搖臂鉆床為常用的一種型號(hào)，如圖6—3所示，。

由于搖臂鉆床的主軸變速范圍和進(jìn)給量的調(diào)節(jié)范圍都很大，除用于鉆孔，還能進(jìn)行擴(kuò)孔、锪孔、鉸孔、鏜孔、刮端面和攻螺紋等多種加工。使用搖臂鉆床時(shí)應(yīng)注意：主軸箱或搖臂移位時(shí)，必須先松開(kāi)鎖緊裝置。位置找正后要先鎖緊后方可使用。操作者可用手拉動(dòng)搖臂回轉(zhuǎn)，但不宜沿一個(gè)方向連續(xù)回轉(zhuǎn)。搖臂鉆床工作結(jié)束后，必須將主軸箱移動(dòng)至靠近立柱一端，以保持精度。第一節(jié)鉆床五、鉆床附具鉆床附具是鉆孔用刀具（麻花鉆）和其他孔加工刀具與鉆床主軸連接的裝夾工具，常用的有鉆夾頭、鉆頭套和快換鉆夾頭等。1.鉆夾頭1-夾頭體2-夾頭套3-鑰匙4-夾爪5-螺紋內(nèi)圈圖5—5鉆夾頭鉆夾頭用來(lái)裝夾13mm以內(nèi)的直柄鉆頭其結(jié)構(gòu)如圖5—5所示。第一節(jié)鉆床2.鉆頭套裝夾錐柄鉆頭和各種孔加工刀具使用鉆頭套。圖5—6鉆頭套和鉆頭的拆卸鉆頭套共有五號(hào)：1號(hào)鉆頭套：內(nèi)錐孔為1號(hào)莫氏錐度外錐面為2號(hào)莫氏錐度2號(hào)鉆頭套：內(nèi)錐孔為2號(hào)莫氏錐度外錐面為3號(hào)莫氏錐度3號(hào)鉆頭套：內(nèi)錐孔為3號(hào)莫氏錐度外錐面為4號(hào)莫氏錐度4號(hào)鉆頭套：內(nèi)錐孔為4號(hào)莫氏錐度外錐面為5號(hào)莫氏錐度5號(hào)鉆頭套：內(nèi)錐孔為5號(hào)莫氏錐度外錐面為6號(hào)莫氏錐度第二節(jié)麻花鉆一、麻花鉆的組成柄部麻花鉆的組成頸部工作部分圖5—8麻花鉆構(gòu)造圖5—9麻花鉆的切削部分麻花鉆直徑規(guī)定在0.1mm~80mm范圍內(nèi)。第二節(jié)麻花鉆二、標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削角度1.確定麻花鉆切削角度的輔助平面輔助平面基面切削平面正交平面柱剖面

圖5—10麻花鉆的輔助平面第二節(jié)麻花鉆2.標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削角度切削角度圖5—12標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆的切削角度頂角2φ

螺旋角ω前角γ0后角α0

橫刃斜角ψ副后角α1第三節(jié)麻花鉆的改良一、麻花鉆的修磨1.麻花鉆的刃磨刃磨的要領(lǐng)如下：圖5—14刃磨麻花鉆的方法（1）鉆頭中心線和砂輪磨削面成φ角。（2）右手握住麻花鉆導(dǎo)向部分前端，作為定位支點(diǎn)，刃磨時(shí)使鉆頭繞其軸心線轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)掌握好作用在砂輪上的壓力。（3）左手握住鉆頭的柄部，作上下扇形擺動(dòng)。第三節(jié)麻花鉆的改良a)修磨橫刃b)修磨主切削刃c)修磨棱邊d)修磨前刀面e)修磨分屑槽

圖5—15麻花鉆的修磨2.麻花鉆的修磨修磨修磨橫刃修磨主切削刃修磨棱邊修磨前面修磨分屑槽第三節(jié)麻花鉆的改良二、群鉆1.標(biāo)準(zhǔn)群鉆圖5—16標(biāo)準(zhǔn)群鉆標(biāo)準(zhǔn)群鉆與標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆相比，結(jié)構(gòu)上有以下特點(diǎn)：磨出月牙槽磨短橫刃磨出單邊分屑槽特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)群鉆的形狀特點(diǎn)是：三尖、七刃、兩種槽。磨出月牙槽形成鉆頭的三尖，七刃是兩條外刃、兩條圓弧刃、兩條內(nèi)刃和一條橫刃。兩種槽是月牙槽和單邊分屑槽。第四節(jié)鉆孔工藝方法用鉆頭在實(shí)體材料上切削出孔的工序稱為鉆孔。鉆孔是孔的粗加工工序，可以達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)為IT11—IT10，表面粗糙度為Ra50-—12.5，故只能鉆出加工精度要求不高的孔。一、工件的裝夾a)平口鉗b)V形塊c)螺旋壓板d)角鐵e)手虎鉗f)三爪卡盤圖5—18鉆孔時(shí)工件裝夾方法搭壓板時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①墊鐵應(yīng)盡量靠近工件，以減少壓板的變形。②墊鐵的高度應(yīng)大于工件的高度，保證夾緊力的作用方向垂直壓緊工件。③螺栓應(yīng)盡量靠近工件，這樣可使工件獲得較大的夾緊力。④如果工件的被夾緊表面已經(jīng)過(guò)精加工，則表面上應(yīng)墊銅皮等較軟物體，以防被壓板壓出傷痕。第四節(jié)鉆孔工藝方法二、一般工件的鉆孔方法鉆孔開(kāi)始，先調(diào)整鉆頭和工件的位置，使鉆尖對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心，然后試鉆一淺坑。圖5—19用鏨槽糾正鉆偏的孔通孔在將要鉆穿時(shí)，必須減小進(jìn)給量，如果采用自動(dòng)進(jìn)給，要改換成手動(dòng)進(jìn)給。鉆不通孔時(shí)，可按鉆孔深度調(diào)整擋塊，并通過(guò)測(cè)量實(shí)際尺寸來(lái)控制鉆孔深度。鉆深孔時(shí)，一般鉆進(jìn)深度達(dá)到鉆頭直徑的3倍時(shí)，要退出鉆頭排屑，以后每鉆進(jìn)一定深度，提起鉆頭排屑一次，以免切屑阻塞而扭斷鉆頭。鉆直徑較大的孔（一般直徑大于30mm），可分兩次鉆削，先選用0.5—0.7倍的鉆頭直徑鉆底孔，然后再用所需直徑鉆頭擴(kuò)孔。三、在圓柱工件上鉆孔第四節(jié)鉆孔工藝方法四、在斜面上鉆孔為了在斜面上鉆出合格的孔可用立銑刀或鏨子在斜面上加工出一個(gè)小平面，然后先用中心鉆或小直徑鉆頭在小平面上鉆出一個(gè)錐坑或淺坑，最后用合適直徑的鉆頭鉆出符合要求的孔。圖5—21斜面上鉆孔第五節(jié)鉆孔時(shí)的切削用量、切削液的使用和廢品分析二、鉆削用量的選擇

鉆孔時(shí)選擇切削用量的基本原則是：在允許的范圍內(nèi)，盡量先選較大的進(jìn)給量f。當(dāng)進(jìn)給量f受到表面粗糙度和鉆頭剛度的限制時(shí)，再考慮選擇較大的切削速度Vc。三、鉆孔時(shí)切削液的使用表5-9鉆孔時(shí)使用的切削液工件材料切削液（體積分?jǐn)?shù)）各類結(jié)構(gòu)鋼3—5%乳化液，7%硫化乳化液不銹鋼，耐熱鋼3%肥皂加2%亞麻油水溶液，硫化切削油純銅、黃銅、青銅不用，5%—8%乳化液鑄鐵不用，5%—8%乳化液，煤油鋁及鋁合金不用，5%—8%乳化液，煤油，煤油與菜油的混合油有機(jī)玻璃5%—8%乳化液，煤油第五節(jié)鉆孔時(shí)的切削用量、切削液的使用和廢品分析四、鉆孔時(shí)的廢品分析和鉆頭損壞原因1.鉆孔時(shí)的廢品分析表5—10鉆孔時(shí)的廢品分析第五節(jié)鉆孔時(shí)的切削用量、切削液的使用和廢品分析2.鉆頭損壞的原因表5—11麻花鉆損壞的形式及原因2.擴(kuò)孔鉆第六節(jié)擴(kuò)孔與锪孔擴(kuò)孔鉆的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：（1）因中心不切削，擴(kuò)孔鉆無(wú)橫刃，切削刃只做成靠外緣的一段。（2）因擴(kuò)孔產(chǎn)生的切屑體積小，不需要容屑槽很大，故而擴(kuò)孔鉆鉆心較粗，提高了剛度，使切削平穩(wěn)。（3）擴(kuò)孔鉆有較多的刀齒，增強(qiáng)了導(dǎo)向作用，一般整體式擴(kuò)孔鉆有3—4個(gè)刀齒。（4）因背吃刀量大大減少，切削角度可取較大數(shù)值，使切削省力。切屑容易排出，不易擦傷已加工孔壁表面。圖5—24擴(kuò)孔鉆二、锪孔第六節(jié)擴(kuò)孔與锪孔用锪鉆在孔口表面加工出一定形狀的沉孔和表面的方法，稱為锪孔。圖5—25锪孔1.锪鉆的種類及用途柱形锪鉆柱形锪鉆主要用于锪圓柱形沉孔種類用途錐形锪鉆锪形锪鉆用于锪制圓錐形沉孔端面锪鉆專門用來(lái)锪平孔口端面的锪鉆第七節(jié)鉸孔和鉸刀（1）工作部分包括引導(dǎo)部分、切削部分和校準(zhǔn)部分。一般用高速鋼制造，小直徑手鉸刀可使用碳素工具鋼制造。（2）頸部機(jī)用鉸刀的頸部較長(zhǎng)，而手用鉸刀的頸部很短。頸部是柄部與工作部分的連接部分。（3）柄部用來(lái)裝夾和傳遞扭距。有直柄、錐柄和直柄帶方榫三種。

（4）鉸刀的直徑鉸刀直徑是最基本的結(jié)構(gòu)參數(shù)，其精確程度直接影響鉸孔的精度。2.可調(diào)節(jié)手鉸刀圖5—34可調(diào)節(jié)手鉸刀第七節(jié)鉸孔和鉸刀3.螺旋槽手鉸刀螺旋槽手鉸刀用來(lái)鉸削帶有鍵槽的圓孔。一般螺旋槽的旋向是左旋，以免鉸削時(shí)因鉸刀的正向轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生自動(dòng)旋進(jìn)的現(xiàn)象。同時(shí)，左旋刀刃容易使切屑向下，被推出孔外。圖5—35螺旋槽手鉸刀4.錐鉸刀（2）莫氏錐鉸刀用于鉸削0—6號(hào)莫氏錐孔。（3）1：10錐鉸刀用于鉸削聯(lián)軸器上與錐銷配合的錐孔。（4）1：30錐鉸刀用于鉸削套式刀具上的錐孔。圖5—361：50錐鉸刀（1）1：50錐鉸刀用于鉸削圓錐定位銷孔，如圖5—36所示。第七節(jié)鉸孔和鉸刀5.硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀圖5—38硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀硬質(zhì)合金機(jī)鉸刀的結(jié)構(gòu)，采用鑲片式，硬質(zhì)合金刀片有鎢鈷類（YG）和鎢鈦鈷類（YT）兩種，YG類適合鉸削鑄鐵，YT類適合鉸削鋼料。二、鉸孔工藝方法1.鉸刀的研磨第七節(jié)鉸孔和鉸刀2.鉸削用量鉸削用量鉸削余量表5—13鉸削余量

（單位：mm）鉸孔直徑<55—2021—3233—5051—70鉸削余量0.1—0.20.2—0.30.30.50.8機(jī)鉸孔時(shí)的進(jìn)給量f機(jī)鉸孔時(shí)的切削速度ν第七節(jié)鉸孔和鉸刀3.鉸孔時(shí)切削液的使用表5—14鉸孔時(shí)的切削液工件材料切削液鋼1、10%—20%乳化液2、鉸孔要求較高時(shí)，采用30%菜油加70%乳化液3、高精度鉸削時(shí)，可采用菜油、柴油、豬油等鑄鐵1、可不用2、煤油可引起孔徑收縮，最大縮小量達(dá)0.02—0.04mm3、低濃度乳化液鋁煤油銅乳化液第七節(jié)鉸孔和鉸刀4.鉸孔工作要點(diǎn)（1）工件要夾正，使操作時(shí)對(duì)鉸刀的鉛垂方向有正確的視覺(jué)標(biāo)志。（2）手鉸孔時(shí)，兩手用力要均衡，保持鉸削的穩(wěn)定性，避免由于鉸刀的搖擺而造成孔口嗽叭狀和孔徑擴(kuò)大。（3）隨著鉸刀旋轉(zhuǎn)，兩手輕輕加壓，（4）鉸孔過(guò)程中，進(jìn)給或退出鉸刀時(shí)，都不允許反轉(zhuǎn)，因?yàn)殂q刀反轉(zhuǎn)會(huì)使切屑軋?jiān)诘洱X的后刀面與孔壁之間，將孔壁拉毛。同時(shí)，鉸刀也容易磨損，甚至崩刃。（5）鉸削錐孔的方法：對(duì)尺寸較小的圓錐孔，鉸孔前可按小端直徑鉆出圓柱孔，然后再用圓錐鉸刀鉸削即可。（6）機(jī)鉸時(shí)，要注意鉆床主軸、鉸刀和工件孔三者的同軸度誤差是否符合要求。（7）機(jī)鉸結(jié)束，要在鉸刀退出后再停車，否則孔壁會(huì)拉出刀痕。（8）手鉸孔時(shí)，如果中途鉸刀被卡住，不能肓目用力扳動(dòng)鉸刀，以防損壞。

本章主要講述了鉆床的種類、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；麻花鉆的結(jié)構(gòu)、切削特點(diǎn)及鉆孔的方法；擴(kuò)孔、锪孔和鉸孔等鉆削加工的切削特點(diǎn)等。麻花鉆及其他孔加工刀具的切削角度是本章的教學(xué)難點(diǎn)，因?yàn)槁榛ㄣ@與其他孔加工刀具都不是單刃刀具，本身比較復(fù)雜，研究它們的切削角度，要建立坐標(biāo)平面，進(jìn)行投影轉(zhuǎn)換，這些都比較困難，講解時(shí)要與技能訓(xùn)練課題密切結(jié)合。本章內(nèi)容豐富，篇幅較大，