《钳工》第六章_钻孔_锪孔_铰孔要点.pdf
《《钳工》第六章_钻孔_锪孔_铰孔要点.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《钳工》第六章_钻孔_锪孔_铰孔要点.pdf(28页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1 第六章钻孔、锪孔、铰孔 第一节基本概念 用钻头在材料上加工孔, 这一操作叫做钻孔; 用锪钻把已有的孔扩大和在孔 的端面或边缘上加工成各种形状的浅孔,叫做锪孔;为了提高孔的表面光洁度, 用铰刀对孔进行精加工,叫做铰孔。 钻孔在机器制造业中是一项很普遍而又 重要的操作。 在钻床上钻孔时,工件固定不动,为什么 用钻头能从工件材料中钻出孔来呢?当我们 在实践中仔细地观察, 就会发现这是由于钻头 在做两种运动所形成的(如图61) 。 1切削运动(主运动)钻头围绕本 身轴线作旋转运动,起切削作用。 2进刀运动(辅助运动) 钻头对着工 件作直线前进运动。 由于这两种运动是同时连续进行的, 因而, 钻头上
2、每一点的工作轨迹呈螺旋线。我们 看到钻出的切屑成螺旋形的原因就在这 里。 2 3 4 5 第二节 钻 头 钻头由碳素工具钢或高 速钢制成,并经淬火处理。 钻 头的种类较多,大致可分为扁 钻和麻花钻。 扁钻(如图62)的切 削部分呈三角形,形状比较简 单,因而可用工具钢自行锻 造。但由于它的导向作用差, 钻深孔时不能自动排屑, 刃磨 后直径改变,所以应用不多。 下面主要介绍应用较普遍的 麻花钻。 1麻花钻的构造:麻花 钻(如图63)分为直柄与 锥柄两种(直径小于12 毫米 的钻头,尾部是圆柱形; 直径 大于 12 毫米的钻头,尾部一般是圆锥形,用莫氏锥度),它由下面三部分组成: (1)尾部起传递
3、动力和夹持定心作用。 (2)颈部它是制造钻头时磨削钻头外圆的退刀槽。上面标注钻头的材 料、规格和标号。 (3)工作部分包括钻头的切削和导向两个部分 6 切削部分包括横刃、两个主切削刃和两个后面,起主要切削作用; 导向部分在钻孔时起着引导钻头垂直钻进和修光孔壁的作用。导向部分由四 个部分组成: 1)螺旋槽。它是正确形成切削刃和前角,并起着排屑和输送冷却液的作用。 2)刃带和齿背。在钻头的外表面,沿螺旋槽高出约0.51 毫米的窄带,叫 做刃带,刃带上面起副切削作用的是副切削刃。切削时,它与孔壁相接触,起着 修光孔壁和引导钻头不致偏斜的作用。在钻头表面上低于刃带的部分叫齿背。有 刃带齿背之分的钻头可
4、减少钻头与孔壁的摩擦。 3) 倒锥。 在导向部分,每 100毫米长度内,尾端直径比前端直径减小0.040.08 毫米,倒锥的作用是为了减少钻孔时摩擦和发热。 4)钻心。钻心就是钻头两螺旋槽之间的实心部分,它把两个刃瓣连接在一 起,以保持钻头的强度和刚度。 2麻花钻的主要几何参数和它与加工材料的关系: (1)顶角( 2) :两切削刃之间的夹角叫顶角。顶角的大小与被加工工件 的材质有着密切的关系。 我们必须按照具体的情况正确地选择顶角,才能使钻头 既容易钻入工件,又减少动力消耗。一般来说,标准麻花钻的顶角为1182, 常用顶角值如表 61。 表 61 麻花钻头几何形状和加工材料的关系 加 工 材
5、料顶角(度)后角(度)横刃斜角度 (度) 螺旋角 (度) 一般材料116118 1215 4555 2032 一般硬材料116118 09 2535 2032 铝合金 (通孔)90120 123545 1720 铝合金 (深孔)118130 123545 3245 7 软黄铜和青铜1181215 3545 1030 硬 青 铜11857 2535 1030 铜和铜合金110130 1015 3545 3040 软 铸 铁90118 1215 3045 2032 硬(冷)铸铁118135 57 2535 2032 淬火钢118125 1215 3545 2032 铸钢1181215 3545 2
6、032 锰钢(713%锰)150102535 2032 高速钢13557 2535 2032 镍钢(250400HB)130150 57 2535 2032 木料70 123545 3040 硬橡皮6090 1215 3545 1020 (2)前角() :即前面的切面与垂直切削平面的垂线所夹的角。钻头上的 前角是变化的,愈近外径,前角就愈大,一般钻头的外径前角约为1830。 (3)后角() :即切削平面与后面的切面所夹的角。后角的作用是为了减 小钻头的后隙面和孔壁间的摩擦, 它在切削刃的各个不同点上, 数值也各有不同, 靠近外圆处后角最小,靠近钻心部分的后角最大。 (4)螺旋槽斜角( ) :即
7、钻头的轴线和切与刃带的切线间的夹角,或钻头 轴线和刃带的展开螺旋线间的夹角。它与边缘上的前角是相互关联的。当角增 大时, 角也增大。标准麻花钻的螺旋角,按不同的钻头直径分别做成18 30。直径 1080毫米麻花钻的螺旋角均为30。 (5)横刃斜角( ) :即横刃与切削刃之间的夹角。横刃斜角一般为55, 它的大小影响横刃的长短并可判断后角的刃磨是否正确。 (6)横刃长度( b) :麻花钻由于钻心的存在而产生横刃,标准麻花钻的横 刃长度 b=0.18d (7)副后角:副切削刃上副后面与孔壁切线之间的夹角叫副后角。标准麻 花钻的副后角为 0。 3麻花钻的刃磨:在切削过程中钻头也逐渐被磨损。刃磨钻头的
8、目的,就 是把钻头磨损了的切削部分恢复正确的几何形状,以保持良好的切削性能; 或者 为了适应加工不同性质的材料, 而相应地改变钻头的几何形状。 生产实践告诉我 们:钻头的刃磨质量直接地关系到钻孔质量(精度和光洁度) 和切削效率,因此, 必须十分重视钻头的刃磨。 (1)钻头的刃磨部分和要求: 1)顶角大小。顶角的大小应视被加工材料的性质而定。顶角大,容易出现 钻孔歪斜,既多耗动力而又切削效率低;如果顶角过小,切削刃强度不够,钻头 就容易磨钝或折断。所以,最好用样板检验大小。 2)切削刃的长度应相等并成直线形。两个切削刃的长度和钻头中心轴线组 成的两个角度必须相等,否则将出现单刃切削,钻出的孔不但
9、会大于钻头直径, 而且容易折断钻头,如图64 所示。 8 3)横刃斜角的大小。后角刃磨的大小可以决定横刃斜角的大小。从测量横 刃斜角的大小。就可以判断出后角是否正确(如图65) 。横刃斜角( )一般 为 55。 (2)手工刃磨钻头的方法:刃磨钻头的时候,钻头的顶角、后角和横刃斜 角是同时磨出来的。 1)刃磨前应检查砂轮, 如发现砂轮表面不平整或跳动厉害,必须进行修整, 以保证钻头刃磨质量。 选择砂轮的粒度为F46F80,砂轮粒度的粗细可以影响磨 削快慢。同样的转速,粗砂轮上磨,钻头磨得深磨屑掉得快;细砂轮上磨,钻头 磨得浅磨屑掉得较慢。 9 2) 用一手握住钻柄,钻心放在另一手上(如图66)
10、3)用握钻心的手掌在砂轮搁架上以支持钻身,钻头和砂轮斜交约59。在 搁架比砂轮中心线低的情况下钻尖要更朝上。刃磨时钻尾不能高出砂轮水平面, 否则磨出负后角,钻头正转便会钻不进工件。 4)钻头的主切削刃应在水平方向上摆平,使主切削刃平行或略高于砂轮表 面,钻尾作上下运动的同时,应使钻头绕轴线作微量转动。 5)刃磨时,必须要经常把钻头浸入冷却液中冷却,以防止切削部分过热退 火。 6)刃磨完毕,应仔细检查钻头两主切削刃是否对称、长度是否等长,并用 标准样板检查钻头的各个角度。 4麻花钻的修磨与改良 麻花钻和其他钻头比, 既有优点, 也有缺点。 普通构造的麻花钻并不是一种 很完善的理想刀具。针对麻花钻
11、的缺点,我们可以采用下面几种方法加以改进, 改善其切削性能以达到不同的钻削要求。 (1)修磨前角钻头的圆锥面到圆柱面的过渡棱边,是前角最大、圆周速度 最高、工作应力最集中的地方,因而磨损最厉害。修磨前角,将增加钻心处的前 角和减少边沿处的前角(如图67) 。 (2)修磨横刃。钻头的横刃,主要起着强固顶角尖的作用,但它的存在对 于切削很不利。修磨横刃可以减少钻削阻力(如图68) 。 (3)修磨刃带(也叫做棱边)。把靠近切削刃带后面磨出68的副后角 (1) ,保留刃带的宽度为原来的1/31/2,可减小刃带与孔壁的摩擦,提高工 件表面的光洁度与钻头使用寿命(如图69) 。 10 (4)修磨主切削刃。
12、针对麻花钻主切削刃较长(与钻头直径相比),切削屑 宽的缺陷,可把顶角修磨成双重顶角(也叫做过度刃),以达到顺利排屑的目的 (如图 610) 。一般过度刃长等于0.2D(D 为钻头直径)。2等于 7075。 5几种特殊钻头的使用: (1)中心钻:用长的钻头在小平面钻孔或在圆柱外表面上钻孔时,即使对 准冲眼、分中棒定位移或工具定中心,钻头还可能偏离钻孔中心。 用定心工具对 中心夹紧后,先换上中心钻,转速在600 转/分以上,钻出一个深度约2 毫米的 浅坑,再换上长钻头钻孔即可有效消除钻头偏离钻孔中心。 11 (2)沉头座钻:带锪连接零件的沉头座时,可以采用如图611 所示的沉 头座钻,钻头角度可磨
13、成90。 (3)薄板钻:用一般的钻头在薄板上钻孔,常因铁屑卡死而造成薄板跟钻 头一起旋转, 这样既不安全, 钻出的孔也不光洁。 采用如图 612 所示的薄板钻 来钻孔,可获得较满意的效果。 薄板钻的特点, 是以钻心尖定中心, 外两尖切圈, 因而压力减轻。钻孔时,薄板变形小,钻出的孔较理想。 (4)盲孔平底一次钻:加工盲孔平底的工件时,一般是先用顶角118的 普通麻花钻钻孔, 然后再换平底钻或铣刀把底面锪平,这样耗用工时多, 如采用 如图 613 所示的盲孔平底一次钻,可以一次完成加工任务。 12 第三节 钻 床 钻床种类比较多,常用的有台钻 立钻和摇臂钻等。 1台式钻床:台式钻床是一种小 型钻
14、床(如图614) ,一般用来钻直 径 12 毫米以下的孔。钻孔时,钻头装 在钻夹头 2 内(钻夹头装主轴1 的末 端上) ,接通电源开关,使电动机6旋 转(或停止),通过宝塔皮带轮7,直 接使主轴 1 得到不同的转速,进刀运 动是靠按下进刀手柄4 使齿轮跟套筒 上的齿条相啮合而得到的。当齿轮转 动时,带动了齿条,主轴便上下运动, 对紧固在工作台8 上的工件钻削。若 工件较高,可松开旋动升降机构,让 工作台与工作机构拉开距离到适当位置上,然后锁紧固定,再进行加工。 2立式钻床:一般用来钻 30 毫米以下的孔,如图615所示。立式钻床由 底座 1、床身 2、主轴变速箱 3、电动机 4、主轴 5、进
15、刀变速箱 6、和工作台 7 等主要部分组成。 3摇臂钻床:摇臂钻床(如图616) 适应在笨重不易搬动的工件上钻较大的孔(钻孔直径可达 75 毫米或更大些)。钻 床的主轴变速箱可随着横臂绕立柱作移动,横臂所处高低的位置, 可沿着主柱体 上下调整。因此可以在横臂旋转半径范围内,对工件进行钻孔。 13 第四节钻孔用的夹具 钻孔时所用的夹具, 概括起来可分为两类, 即夹持刀具的夹具和夹持工件的 夹具。 1夹持刀具的夹具:在生产中,主要使用的有钻夹头和锥形套筒。 (1)钻夹头:用来夹持尾部为圆柱形,直径0.812毫米的钻头的工具。在 夹头的三个斜孔内部装有带螺纹的夹爪(如图617) ,螺纹和装在夹头套筒
16、的 内螺纹相啮合,由于螺旋的作用,旋转套筒,三个爪伸出或缩进,使钻头尾部被 夹紧或松开。 (2)锥形套筒(钻头套):利用不同大小直径的锥形套筒(如图618)作 过度连接,可把钻头或钻夹头连接在钻床的主轴上。套筒都是以莫氏锥度为标准 的。 14 2夹持工件的夹具: (1)平口钳:用来夹持平整的工件图 619 a) (2)V 型铁:主要用来夹持圆柱形工件图 619 b) (3)垫铁螺栓和压板:主要用来夹持块状工件图 619 c) (4)直角铁;用来夹持要加工两个相互垂直通孔的工件图 619 d) (5)手虎钳:用来夹持小型工件和薄板工件图 619 e) (6)三爪自定心卡盘:用来夹持圆柱形工件图
17、619 f) 第五节 切削用量的选择 15 1切削用量的基本概念: (1)切削速度( v) :钻头转动时,切削刃上离钻头中心最远的一点,在一 分钟内所走过的路程,就是钻头的切削速度(单位:米/分) 。它的计算公式是: v=(米/分)(式 61) 式中: D钻头直径, n钻头每分钟转数, 圆周率 (2)进刀量( s) ,即钻头每转一周向下移动的距离(单位:毫米/转) 。 2切削用量对钻头耐用度的影响:在钻孔中,始终存在着切削速度和进刀 量两种运动,假如缺少了一种运动, 就不能成为切削了。 增加切削速度或进刀量, 都能达到提高生产效率的目的,但是它们对切削的影响各有不同。 (1)切削速度对钻头耐用
18、度影响最大,当切削速度高时,虽然缩短了钻孔 时间,但钻头容易磨损和烧坏。 (2)进刀量对钻头耐用度影响较切削速度小,但过大的进刀量,除影响工 件质量外,也容易使小直径钻头折断。 3切削用量的合理选择:在保证钻头保持钻头正常使用寿命的基础上,为 了使钻头发挥最大的切削效能,就必须要懂得选择合理的切削用量。经验证明: 钻孔时,一般选择较低切削速度和较大的进刀量是适宜的。如表62 和 63, 是钻头对碳素钢工件钻孔时所适用的切削用量。 表 62 用高速钢钻头加工碳钢工件时的切削用量 钻头直径 2461014202430405060 进切 刀削(米/分) 量速 (毫米/转) 度 0.05 46- -
19、- - - - - - - - 0.08 32- - - - - - - - - - 0.10 264249- - - - - - - - 0.12 233643- - - - - - - - 0.15 - 313638- - - - - - - 0.18 - 263135- - - - - - - 0.20 - - 283338- - - - - - 0.25 - - - 30343537- - - - 0.30 - - - 2731313433- - - 0.35 - - - - 28293130- - - 0.40 - - - - 262729293030- 0.45 - - - - -
20、 262727282927 0.50 - - - - - - 2626262726 0.60 - - - - - - - 24242525 0.70 - - - - - - - - 232323 0.80 - - - - - - - - - 2122 0.90 - - - - - - - - - - 21 16 表 63 钻头每分钟转速换算表 切削速度 10152025303540455060100 钻(米/分) 头转 直(毫速 径米) 13780 4780637079609550 1115 0 1273 0 1433 0 15920 19100 31840 21590 23903190398
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 钳工 第六 钻孔 锪孔 要点
链接地址:https://www.31doc.com/p-5198945.html