鉆床孔加工

2.1.1車(chē)削加工

1．車(chē)削加工的特點(diǎn)及應(yīng)用

車(chē)削加工是在車(chē)床上利用車(chē)刀對(duì)工件的旋轉(zhuǎn)表面進(jìn)行切削加工的方法。車(chē)削加工時(shí)，工件的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，車(chē)刀相對(duì)工件的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它主要用來(lái)加工各種軸類(lèi)、套筒類(lèi)及盤(pán)類(lèi)零件上的旋轉(zhuǎn)表面和螺旋面，其中包括：內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外螺紋、成型回轉(zhuǎn)面、端面、溝槽以及滾花等。此外，還可以鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、攻螺紋等。車(chē)削加工精度一般為IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra6.3～1.6μm;精車(chē)時(shí)，加工精度可達(dá)IT6～I(xiàn)T5，粗糙度可達(dá)Ra0.4～0.1μm。車(chē)削加工的特點(diǎn)是：加工范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，不但可以加工鋼、鑄鐵及其合金，還可以加工銅、鋁等有色金屬和某些非金屬材料，不但可以加工單一軸線的零件，采用四爪卡盤(pán)或花盤(pán)等裝置改變工件的安裝位置，也可以加工曲軸、偏心輪或盤(pán)形凸輪等多軸線的零件;生產(chǎn)率高；刀具簡(jiǎn)單，其制造、刃磨和安裝都比較方便。由于上述特點(diǎn)，車(chē)削加工無(wú)論在單件、小批，還是大批大量生產(chǎn)以及在機(jī)械的維護(hù)修理方面，都占有重要的地位。2．車(chē)床

車(chē)床(Lathe)的種類(lèi)很多，按結(jié)構(gòu)和用途可分為臥式車(chē)床、立式車(chē)床、仿形及多刀車(chē)床、自動(dòng)和半自動(dòng)車(chē)床、儀表車(chē)床和數(shù)控車(chē)床等。其中臥式車(chē)床應(yīng)用最廣，是其他各類(lèi)車(chē)床的基礎(chǔ)。常用的臥式車(chē)床有C6132A，C6136，C6140等幾種。2.1.2銑削加工

1．銑削加工的范圍及其特點(diǎn)1)銑削加工的范圍

銑削主要用來(lái)對(duì)各種平面、各類(lèi)溝槽等進(jìn)行粗加工和半精加工，用成型銑刀也可以加工出固定的曲面。其加工精度一般可達(dá)IT9～I(xiàn)T7，表面粗糙度為Ra6.3～1.6μm。

由于銑削方式、銑刀類(lèi)型和形狀的多樣性，再配以“分度頭”、“圓形工作臺(tái)”等附件，擴(kuò)大了銑削的加工范圍，使應(yīng)用更加廣泛。概括而言，可以銑削平面、臺(tái)階面、成型曲面、螺旋面、鍵槽、T形槽、燕尾槽、螺紋、齒形等。2)銑削加工的特點(diǎn)

銑削加工的特點(diǎn)具體如下：

(1)生產(chǎn)率較高:銑刀為多齒刀具，在銑削時(shí)，由于同時(shí)參加切削的切削刃數(shù)量較多，切削刃作用的總長(zhǎng)度長(zhǎng)，因而銑削的生產(chǎn)率較高，有利于切削速度的提高。(2)銑削過(guò)程不平穩(wěn)：由于銑刀刀齒的切入和切出，使同時(shí)參加工作的切削刃數(shù)量發(fā)生變化，致使切削面積變化較大，切削力產(chǎn)生較大的波動(dòng)，容易使切削過(guò)程產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)，因而限制了表面質(zhì)量的提高。

(3)刀齒散熱較好:由于每個(gè)刀齒是間歇工作，刀齒在從工件切出至切入的時(shí)間間隔內(nèi)，可以得到一定的冷卻，散熱條件較好。但是，刀齒在切入和切出工件時(shí)，產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)會(huì)加速刀具的磨損，使刀具耐用度降低，甚至可能引起硬質(zhì)合金刀片的碎裂。因此，銑削時(shí)，若采用切削液對(duì)刀具進(jìn)行冷卻，則必須連續(xù)澆注，以免產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。2．銑床1）臥式銑床

臥式銑床的主軸是水平的，與工作臺(tái)臺(tái)面平行，為了適應(yīng)銑螺旋槽等工作，有的臥式銑床的工作臺(tái)還可在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一定的角度，這就是萬(wàn)能臥式銑床。臥銑時(shí)，工件的平面是由銑刀外圓柱面上的刀刃形成的(稱(chēng)為周銑法)。2）立式銑床

立式銑床的主軸與工作臺(tái)臺(tái)面垂直。為了擴(kuò)大加工范圍，有的立式銑床的主軸還能在垂直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)一定的角度。立銑時(shí)，工件的平面是由銑刀的端面刀刃形成的(稱(chēng)為端銑法)。立式銑床的其他部分與臥式銑床的相似。2.1.3刨削加工

1．刨削加工的范圍及其特點(diǎn)

刨削是使用刨刀在刨床上進(jìn)行切削加工的方法，主要用來(lái)加工各種平面、溝槽和齒條、直齒輪、花鍵等母線是直線的成型面。刨削比銑削平穩(wěn)，但加工精度較低，其加工精度一般為IT10～I(xiàn)T8，表面粗糙度為Ra6.3～1.6μm。

刨削加工的特點(diǎn)是：因加工時(shí)，主運(yùn)動(dòng)是刀具(或工件)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，換向時(shí)要克服較大的慣性力，從而限制了主運(yùn)動(dòng)速度的提高;回程不進(jìn)行切削，而且刨刀是單刃刀具，一個(gè)表面往往要經(jīng)過(guò)多次行程才能加工出來(lái)，所以生產(chǎn)率較低;刨削為間斷切削，刀具在切入和切出工件時(shí)受到?jīng)_擊和振動(dòng)，容易損壞。因此，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用較少，常被生產(chǎn)率較高的銑削、拉削加工代替。２．刨床1）牛頭刨床

牛頭刨床因其滑枕刀架形似“牛頭”而得名。一般由床身、滑枕、底座、橫梁、工作臺(tái)和刀架等部件組成。

刨床的主運(yùn)動(dòng)是滑枕的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工作臺(tái)在橫梁導(dǎo)軌上的間歇直線移動(dòng)。此外，橫梁可連同工作臺(tái)沿床身豎直導(dǎo)軌作升降調(diào)整運(yùn)動(dòng)；刀架可作一定量的上下移動(dòng)，并可以偏轉(zhuǎn)一定的角度，以適應(yīng)背吃刀量的調(diào)整和角度的刨削。牛頭刨床主要刨削中、小型零件的各種平面及溝槽，適用于單件、小批生產(chǎn)的工廠及維修車(chē)間。2）龍門(mén)刨床

龍門(mén)刨床主要用于加工大型工件或重型零件上的各種平面、溝槽以及各種導(dǎo)軌面，也可在工作臺(tái)上一次裝夾多個(gè)零件同時(shí)進(jìn)行加工。其主運(yùn)動(dòng)是零件隨工作臺(tái)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是刀架帶動(dòng)刨刀作橫向或垂直的間歇運(yùn)動(dòng)。２.1.4鉆削和鏜削加工

鉆削和鏜削都是加工孔的方法。鉆削包括鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔和锪孔。其中，鉆孔、擴(kuò)孔和鉸孔分別屬于孔的粗加工、半精加工和精加工，俗稱(chēng)“鉆擴(kuò)鉸”。鉆孔精度較低，為了提高精度和表面質(zhì)量，鉆孔后還要繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)孔和鉸孔。鉆削加工是在鉆床上進(jìn)行的。鏜削是利用鏜刀在鏜床上對(duì)工件上的預(yù)制孔進(jìn)行后續(xù)加工的一種切削加工方法。1．鉆削加工1）鉆削加工的特點(diǎn)（1)鉆孔

鉆孔(Driling)是用鉆頭在實(shí)體工件上鉆出孔的方法，常用的鉆頭是麻花鉆。鉆孔時(shí)，首先根據(jù)孔徑大小選擇鉆頭。一般，當(dāng)孔徑小于30mm時(shí)，可一次鉆出;大于30mm時(shí)，應(yīng)先鉆出一小孔，然后再用擴(kuò)孔鉆將其擴(kuò)大。鉆削是一種半封閉式切削，排屑困難，又難于冷卻潤(rùn)滑，而且鉆削力較大。所以，鉆削時(shí)溫度易升高，刀具易磨損。用麻花鉆(TeistDrill)加工的孔精度較低，表面較粗糙，其加工精度一般為IT13～I(xiàn)T12，表面粗糙度為Ra12.5～6.3μm，生產(chǎn)效率較高。因此，鉆孔主要用于加工精度要求不高以及精度較高的孔的預(yù)加工。（2)擴(kuò)孔

對(duì)已有孔進(jìn)行擴(kuò)大的加工方法稱(chēng)為擴(kuò)孔(CoreDriuing)，僅為了擴(kuò)大孔的直徑的擴(kuò)孔可用麻花鉆，在擴(kuò)大孔的直徑的同時(shí)提高孔形位精度的擴(kuò)孔采用專(zhuān)門(mén)的擴(kuò)孔鉆。擴(kuò)孔鉆的切削刃比一般鉆頭多，有3、4個(gè)，無(wú)橫刃，其頂端是平的，螺旋槽較淺，所以剛性好，不易變形，導(dǎo)向性能好，切削較平穩(wěn)，因而擴(kuò)出的孔的精度和表面質(zhì)量較好。其加工精度一般為IT10～I(xiàn)T8，表面粗糙度為Ra6.3～3.2μm。擴(kuò)孔可作為要求不高孔的最終加工，也可作為精加工(如鉸孔)前的預(yù)加工。（3)鉸孔

鉸孔(Reaming)是用鉸刀在擴(kuò)孔或半精鏜后的孔壁上切除微量金屬層，以提高孔的尺寸精度和減小表面粗糙度值的一種精加工方法。鉸刀(Reamev)是多刃切削刀具，有6～12個(gè)切削刃，鉸孔時(shí)導(dǎo)向性好。鉸刀刀齒的齒槽很淺，鉸刀的橫截面大，剛性好，加工精度可達(dá)IT7～I(xiàn)T6，表面粗糙度為Ra0.8～0.4μm。鉸刀有手用鉸刀和機(jī)用鉸刀兩種，手用鉸刀工作部分較長(zhǎng)，機(jī)用鉸刀工作部分較短（4）锪孔

锪孔是指在已加工孔上加工圓錐形沉頭孔、圓柱形沉頭孔和端面凸臺(tái)的方法。锪孔用的刀具統(tǒng)稱(chēng)為锪鉆。锪鉆大多用高速鋼制造，只有加工大直徑的端面凸臺(tái)時(shí)用硬質(zhì)合金制造，采用裝配式結(jié)構(gòu)。2）鉆床

工廠中常用的鉆床(DrillingMachine)有臺(tái)式鉆床、立式鉆床和搖臂鉆床。（1)臺(tái)式鉆床

臺(tái)式鉆床簡(jiǎn)稱(chēng)臺(tái)鉆。它是一種加工小孔的小型鉆床。臺(tái)鉆主軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用手動(dòng)操作。臺(tái)鉆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適于加工小型零件上直徑小于等于13mm的孔。

(2)立式鉆床

立式鉆床簡(jiǎn)稱(chēng)立鉆(DrillVertical)。立鉆的主軸軸線垂直布置，且位置固定。其規(guī)格用最大鉆孔直徑表示，常用的有25mm，35mm，40mm，50mm等幾種。與臺(tái)鉆相比，立鉆剛性好，功率大，允許選用較大的切削用量，因而生產(chǎn)率高。由于立式鉆床的主軸位置不能調(diào)整，只能通過(guò)移動(dòng)工件位置來(lái)使被加工孔的中心與主軸中心對(duì)準(zhǔn)，對(duì)于大而重的工件，操作很不方便。因此，它常用于加工單件、小批生產(chǎn)中的中、小型工件。(3)搖臂鉆床搖臂鉆床(BeamDrill)有一個(gè)能繞立柱旋轉(zhuǎn)和上、下升降的搖臂，同時(shí)主軸箱可沿?fù)u臂上的導(dǎo)軌橫向移動(dòng)。因此，工作時(shí)，不需移動(dòng)工件，就能很方便地調(diào)整主軸相對(duì)于工件的位置。而且，搖臂鉆床上還設(shè)有立柱、搖臂和主軸箱的鎖緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)主軸位置調(diào)整好后，可將它們快速鎖緊。搖臂鉆床適用于加工笨重和多孔的工件。

2鏜削加工

1)鏜削加工的特點(diǎn)

鏜削可以對(duì)工件上的通孔和盲孔進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。與鉆削相比較，鏜孔可加工直徑較大、精度較高的孔。而且，各孔軸線間的同軸度、平行度、垂直度等位置精度和尺寸精度都較高。因此，鏜孔適宜加工箱體、機(jī)架等結(jié)構(gòu)復(fù)雜和尺寸較大的工件上的孔及孔系。

在鏜床上鏜孔和在車(chē)床上車(chē)孔類(lèi)似，鏜刀與車(chē)孔刀基本相同，區(qū)別在于主運(yùn)動(dòng)不同。在鏜床上鏜孔時(shí)，主運(yùn)動(dòng)是鏜刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件或鏜刀的移動(dòng)。鏜孔與其他孔的加工方法比較，最突出的優(yōu)點(diǎn)是用一種鏜刀可以加工一定范圍內(nèi)各種不同直徑的孔，特別是大直徑孔，幾乎是可供選擇的惟一方法。2)鏜床

鏜床有臥式鏜床、立式鏜床、深孔鏜床和坐標(biāo)鏜床之分，應(yīng)用最廣的是臥式鏜床。2.1.5磨削加工

1．磨削加工的范圍及其特點(diǎn)(1)加工精度高。由于砂輪表面有數(shù)量眾多的鋒利磨粒，通過(guò)精細(xì)修整后的磨粒具有微刃等高性，磨削厚度很小，除了切削作用外，還有擠壓、拋光作用。而且，磨床回轉(zhuǎn)精度很高，工作臺(tái)縱向運(yùn)動(dòng)精度高，橫向?qū)崿F(xiàn)微量進(jìn)給，保證了精密加工的順利進(jìn)行。因此，磨削加工精度一般可達(dá)IT6～I(xiàn)T4，表面粗糙度為Ra0.8～0.1μm，當(dāng)采用高精度磨床時(shí)，粗糙度可達(dá)Ra0.1～0.08μm。

(2)工件的硬度高。磨削用的砂輪是由許多細(xì)小而且極硬的磨粒用接合劑粘接而成的多孔體，由于砂輪磨粒本身具有很高的硬度和耐熱性，因此，磨削不但可以加工碳鋼和鑄鐵等常用金屬材料，還可以加工一些用一般的金屬切削刀具很難加工的高硬度材料，如淬火鋼、硬質(zhì)合金、陶瓷等。但不適于加工硬度低而塑性好的有色金屬材料，因?yàn)槟ハ鬟@些材料時(shí)，切屑容易堵塞磨粒之間的空隙，使砂輪失去切削的能力。

(3)磨削溫度高。由于磨削速度很高，磨粒的切削刃又較鈍，使磨粒與工件間產(chǎn)生劇烈摩擦，加工中將產(chǎn)生大量的切削熱，而砂輪的導(dǎo)熱性又較差，因此在砂輪與工件的接觸處，瞬時(shí)溫度高達(dá)800～1000℃。所以，磨削時(shí)要有充足的冷卻液，同時(shí)冷卻液還可以起到排屑和潤(rùn)滑作用。

磨削加工主要用于零件的內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、平面和成型面(如花鍵、螺紋、齒輪等)的精加工，以獲得較高的尺寸精度和較小的表面粗糙度。２．磨床

磨床(Grinders)是指用磨具（如砂輪）或磨料加工工件表面的機(jī)床，廣泛應(yīng)用于工件的精加工，尤其是淬硬鋼件及其他高硬度特殊材料的精加工。通常，砂輪的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，工件的旋轉(zhuǎn)與移動(dòng)或磨具的移動(dòng)為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。磨床的類(lèi)型很多，主要有平面磨床、外圓磨床、內(nèi)圓磨床、無(wú)心磨床、工具磨床及各種專(zhuān)門(mén)化磨床(曲軸磨床、凸輪磨床、齒輪磨床、螺紋磨床、導(dǎo)軌磨床)等。常用的是平面磨床和外圓磨床。2.1.6加工方法的選擇

2.1.6.1回轉(zhuǎn)面加工方法的選擇

每一種回轉(zhuǎn)面都有很多加工方法，具體選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)零件的材料、毛胚種類(lèi)、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、加工精度、粗糙度、技術(shù)要求、生產(chǎn)類(lèi)型及工廠的生產(chǎn)條件等因素來(lái)決定，以確保加工質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。1．外圓表面加工

1）外圓表面加工技術(shù)的要求

在各種機(jī)械中，具有外圓表面的零件占有很大的比重，例如軸類(lèi)、套同類(lèi)、圓盤(pán)類(lèi)等零件。外圓表面的技術(shù)要求包括：尺寸與形狀精度（直徑與長(zhǎng)度的尺寸精度，圓度、圓柱度等形狀精度）；位置精度（與其他外圓面或孔的同軸度、與端面的垂直度等）；表面質(zhì)量（粗糙度、表面硬度、殘余應(yīng)力等）。2）外圓表面加工方案的分析

各種加工要求的外圓表面的加工方案，供選用時(shí)參考。①精車(chē)→半精車(chē)→磨②精車(chē)→半精車(chē)→粗磨→精磨→研磨或超級(jí)光磨③精車(chē)→半精車(chē)→精車(chē)→細(xì)精車(chē)→研磨

一般最終工序采用車(chē)加工方案的，適用于各種金屬（淬火鋼除外）。

最終工序采用磨加工方案的，適用于淬火鋼、未淬火鋼和鑄鐵，但不宜加工強(qiáng)度低、韌性大的有色金屬。磨削前的車(chē)削精度無(wú)需很高，度短的大型工件，可選用立式車(chē)床；單件小批生產(chǎn)，應(yīng)選用臥式車(chē)床；成批生產(chǎn)，一般選用回輪、轉(zhuǎn)塔車(chē)床加工套類(lèi)及盤(pán)類(lèi)零件，軸類(lèi)零件則選用仿形及多刀車(chē)床；大量生產(chǎn)選用自動(dòng)或半自動(dòng)車(chē)床加工。孔加工

1）孔加工的技術(shù)要求

零件上的孔多種多樣，常見(jiàn)的有；螺栓螺釘孔、油孔、套筒、齒輪、端蓋上的軸向孔；箱體上的軸承孔；深孔（深徑比L／D>5~10），如車(chē)床主軸的軸向通孔等；圓錐孔，如裝配用的定位銷(xiāo)孔等�？椎募夹g(shù)要求與外圓面的技術(shù)要求基本相同。

2)孔加工方案的分析

孔加工在切削機(jī)理上雖然與外圓加工有許多共同點(diǎn)，但在具體加工條件上卻有著較大差距。孔加工刀具的尺寸，受孔徑限制，一般呈細(xì)長(zhǎng)狀，剛性差。加工時(shí)刀具處在工件材料包圍中，散熱條件差，切削不易排除，切削液難以進(jìn)入切削區(qū)。因此，加工孔要比加工同樣質(zhì)量要求的外圓面困難，成本也高。

由于孔的功用不同，致使孔徑、深徑比（L/D）以及孔的尺寸精度、形位精度和粗糙度等方面的要求差別很大。為適應(yīng)不同的需要和不同的生產(chǎn)類(lèi)型，孔的加工方法很多。常用的各種孔的加工方案，供選用時(shí)參考。①鉆→鉸

②鉆→擴(kuò)→粗鉸→精鉸→研磨或手鉸

③鉆→粗鏜→（半精鏜）→粗磨→精磨→研磨④鉆→粗鏜→半精鏜→磨

⑤鉆→粗鏜→半精鏜→精鏜→精細(xì)鏜

鉆孔適用于各種批量生產(chǎn)中，對(duì)各類(lèi)零件和各種材料（淬火鋼除外）的實(shí)體進(jìn)行孔加工。

(1)加工公差等級(jí)IT9的孔，如孔徑小于10mm時(shí)，可采用鉆鉸方案；孔徑小于30mm的孔，可采用鉆模鉆孔，或采用鉆孔后擴(kuò)孔；孔徑大于30mm的孔，一般采用鉆孔后鏜孔，鏜孔常用于單件小批生產(chǎn)。

(2)加工公差等級(jí)IT8的孔，當(dāng)孔徑小于20mm時(shí)，可采用鉆孔后鉸孔；若孔徑大于20mm，可視具體情況，采用鉆一擴(kuò)（或鏜）一鉸，此方案適用于加工除淬火鋼以外的各種金屬，但孔徑應(yīng)在￠20mm~￠80mm范圍內(nèi)。此外，也可采用最終工序?yàn)榫�鏜或拉的方案。淬火鋼可采用磨削加工。(3)加工公差等級(jí)IT7的孔，當(dāng)孔徑小于12mm時(shí)，一般采用鉆孔后進(jìn)行兩次鉸孔的方案；孔徑大于12mm時(shí)，可采用鉆一擴(kuò)（或鏜）一粗鉸一精鉸的方案，或采用最終工序?yàn)榫�拉或精磨的方案。精拉適用于一批大量的生產(chǎn)，精磨適于加工淬火鋼、不淬火鋼和鑄鐵，但不宜加工硬度底、韌性大的有色金屬。

(4)加工公差等級(jí)IT6的孔，起最終工序要視具體情況進(jìn)行選擇。例如韌性較大的有色金屬不宜采用珩磨，可采用研磨或精細(xì)鏜；研磨對(duì)大孔、小孔均可加工，而珩磨適于加工較大的孔。

(5)對(duì)于已經(jīng)鑄出或鍛出的孔，（一般為中、大尺寸的孔），可直接進(jìn)行擴(kuò)孔或鏜孔，直徑在100mm以上的孔，用鏜孔比較方便。

(6)加工盤(pán)套類(lèi)零件中間部位的孔，為保證孔與外圓、端面的位置精度，一般是在車(chē)床上將孔與外圓、端面一次裝夾加工出來(lái)。在成批生產(chǎn)或深徑比較大時(shí)，應(yīng)采用鉆一擴(kuò)一鉸方案；若零件需要淬火，則應(yīng)在半精加工后安排淬火再進(jìn)行磨削。軸類(lèi)零件軸線部位的孔，不論要求如何，都以在車(chē)床上加工較為方便。支架、箱體零件上的軸承孔，可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小等情況來(lái)決定，可才用車(chē)床或銑床或臥式銑鏜床加工。盤(pán)套類(lèi)或支架、箱體類(lèi)零件上的螺紋底孔、穿螺栓孔等可在鉆床上加工。

擴(kuò)展閱讀：使用鉆床鏜孔在裝載機(jī)動(dòng)臂板加工中的應(yīng)用

使用鉆床鏜孔裝置在裝載機(jī)動(dòng)臂板加工中的應(yīng)用

摘要:搖臂鉆床是機(jī)床設(shè)備中一種價(jià)格低廉、操作方便的機(jī)床，但是由于這類(lèi)機(jī)床結(jié)構(gòu)的剛性差、精度低，不能進(jìn)行“鏜削”加工，往往自身只能通過(guò)鉆頭、鉸刀等成形刀具加工孔，孔徑的尺寸只能由鉆頭自身大小控制�，F(xiàn)推出一種新的技術(shù)方案，設(shè)計(jì)一種可以通過(guò)鉆床進(jìn)行鏜孔的裝置，從而可以通過(guò)專(zhuān)用鏜刀桿在鉆床上實(shí)現(xiàn)鏜削加工。目前此裝置在裝載機(jī)動(dòng)臂板加工中成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)臂板零件在搖鉆床上的鏜孔。

關(guān)鍵詞:鉆床鏜孔裝置專(zhuān)用鏜刀桿

我公司最新研制成功的鉆床鏜孔裝置可以在鉆床上實(shí)現(xiàn)鏜孔加工，是有效的提高工效、降低生產(chǎn)成本的夾具，在裝載機(jī)動(dòng)臂板零件中應(yīng)用較為普遍。根據(jù)三年來(lái)使用情況，效果十分理想。

眾所周知鉆床上應(yīng)用最廣的就是“鉆�！惫ぱb，鉆模以其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、易用加工速度快的特點(diǎn)，早已在日常生產(chǎn)過(guò)程中普及，但是鉆模使用僅限于提高小孔徑（Φ60以下）孔之間的位置精度，且鉆孔孔徑完全靠鉆頭大小保證。所以目前孔徑大（Φ60以上）零件、孔徑“不標(biāo)準(zhǔn)”（即：孔徑與現(xiàn)有鉆頭直徑不一致）零件，只能在鏜床上進(jìn)行鏜削加工。鉆模的使用僅僅是提高了鉆床的部分加工精度，但是由于沒(méi)有能夠從根本上改變鉆床的加工方式（仍然是鉆削加工），所以鉆模的使用也沒(méi)有能夠擴(kuò)大鉆床的加工范圍。

鉆床鏜孔裝置主要是，把零件通過(guò)此裝置上的定位支承固定在裝有定位軸承的鉆鏜模上，并通過(guò)鉆鏜模附帶的專(zhuān)用鏜刀桿來(lái)對(duì)零件進(jìn)行鏜孔加工。在鏜孔的過(guò)程中鏜刀桿尾端通過(guò)莫氏錐與鉆床主軸連接，由于鉆床結(jié)構(gòu)鋼性差，鉆床在鏜孔時(shí)顫振，鏜刀桿另一端通過(guò)加長(zhǎng)導(dǎo)向插入鉆鏜模定位軸承內(nèi)孔中，即對(duì)刀桿徑向定位又能對(duì)刀桿在加工過(guò)程中起支承作用。從而在鉆床上實(shí)現(xiàn)了有效的鏜削加工，擴(kuò)大了鉆床的使用范圍，提高了鉆床的加工質(zhì)量。

工作原理

使用時(shí)先將鉆鏜模的底座固定在鉆床工作臺(tái)上，然后將工件通過(guò)安裝在鏜模上的定位塊、支承塊、螺釘、壓板等輔件安裝在鉆鏜模的平臺(tái)上;零件安裝完之后將專(zhuān)用鏜刀桿的尾部裝入鉆床主軸內(nèi)，手動(dòng)搖下鉆床主軸使刀桿前導(dǎo)向穿過(guò)工件毛坯孔插入鉆鏜模的定位軸承的內(nèi)孔;最后對(duì)照“鉆床鏜孔切削用量表”選擇合適的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量進(jìn)行鏜孔。

（圖一）為使用過(guò)程示意圖：

專(zhuān)用刀桿工件鉆鏜裝置圖一

此裝置的關(guān)鍵技術(shù)包涵兩個(gè)方面：裝置中結(jié)構(gòu)體及鏜桿設(shè)計(jì)與鉆床鏜孔切削用量的確定。使用時(shí)鉆床通過(guò)使用此裝置，并根據(jù)鉆床鏜孔切削用量專(zhuān)用參數(shù)表，選擇合適的切削用量實(shí)現(xiàn)鉆床鏜孔。

1.以裝載機(jī)30-II動(dòng)臂板鉆床鏜孔裝置為例，介紹裝置中結(jié)構(gòu)體及鏜桿設(shè)計(jì)方案如下：

圖二

此裝置中的平臺(tái)及平臺(tái)輔件（支承板、定位板、壓板、螺釘?shù)龋�，主要用于裝夾零件，可以根據(jù)零件外部形狀特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)。

注意：平臺(tái)上安裝鏜桿座的定位孔大小等于鏜桿座．1，中尺寸d3(g6)，孔深10+00

定位軸承，主要用于在鏜孔時(shí)對(duì)高速旋轉(zhuǎn)的鏜刀桿定位、支承。注：均選用滾動(dòng)軸承：GB292-64單列向心推力球軸承。軸承內(nèi)徑為工件毛坯孔直徑d4－（10～20）。

鏜桿座，主要用于安裝定位軸承。（圖三）為鏜桿座與定位軸承裝配圖：

圖三

鏜模底板：厚度不小于25mm材料：45（或Q235）螺釘：GB70-85內(nèi)六角圓柱頭螺釘

鏜桿桿座：材料：45（或Q235）硬度HRC28～35

（圖四）為鏜桿座零件圖

圖四

注：d1:導(dǎo)向孔尺寸（滾動(dòng)軸承內(nèi)圈尺寸，）d2:滾動(dòng)軸承外圈尺寸

d3:法蘭止口尺寸（約為d2+16）B:滾動(dòng)軸承寬度

d3(h7)中h7為直徑d3的公差帶鉆床專(zhuān)用鏜刀桿

通過(guò)鉆鏜模使用鉆床鏜孔還需要有相應(yīng)的鏜刀桿，不能用一般的鏜床鏜刀桿，設(shè)計(jì)專(zhuān)用鏜刀桿，每個(gè)鏜刀桿分別設(shè)計(jì)不同的加長(zhǎng)前導(dǎo)向，使鉆床可以通過(guò)加長(zhǎng)導(dǎo)向與鏜模導(dǎo)向孔之間定位，進(jìn)行鏜削加工。

專(zhuān)用鏜刀桿示意圖（見(jiàn)圖五）：

圖五

刀桿材料：40Cr硬度：HRC45～55

目前刀桿設(shè)計(jì)已經(jīng)系列化，下表為專(zhuān)用鏜刀桿設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)計(jì)算表。

鏜桿設(shè)計(jì)尺寸參數(shù)計(jì)算表（見(jiàn)表一）：前導(dǎo)前導(dǎo)向刀桿刀桿（直向（長(zhǎng)L）（直徑D）（長(zhǎng)L1）徑D1）A>=T+=d1(f6==d4-(15型70)（1.5~2）×~30)LB型70>=T+)=d1(f6==d4-(20（1.5~2）×~45)L表一注T：零件厚度

d1：導(dǎo)向孔直徑（即軸承內(nèi)徑）d4：零件毛坯孔直徑

前導(dǎo)向與莫氏錐尾柄同軸度：￠0.03A型為粗鏜刀桿B型為精鏜刀桿d1(f6)中f6為直徑d1的公差帶2.鉆床鏜孔切削用量專(zhuān)用參數(shù)表的確定

鉆鏜模的關(guān)鍵在于能夠在鉆床上實(shí)現(xiàn)鏜削加工，由于鏜削時(shí)偏心切削，鉆床使用鏜床鏜孔時(shí)的切削用量時(shí)自激顫振嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)許多切削試驗(yàn)，并跟蹤記錄工件加工面出現(xiàn)振紋的頻率，依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出切削深度與工作轉(zhuǎn)速的函數(shù)圖（見(jiàn)圖六）。

顫振分界線圖六

如圖六所示，顫振分界線以下工件加工表面均未出現(xiàn)嚴(yán)重的刀具振紋，分界線以上均出現(xiàn)不同程度的刀具振紋，且離分界線以上越遠(yuǎn)振紋越明顯。

根據(jù)圖六可判定，在稍大一點(diǎn)切寬時(shí)，用改變主軸的轉(zhuǎn)速就有可能進(jìn)入或脫離顫振區(qū)域。所以切削用量的選擇是否合適，直接影響到鉆鏜模鏜孔的精度。

經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，確定了機(jī)床使用鉆鏜模的切削用量。鉆床鏜孔切削用量專(zhuān)用參數(shù)表如下（見(jiàn)表二）：

方式n/fnΦ25～3232～4040～5050～6363～8080～100100～125125～160160～175175～200粗鏜半精鏜精鏜切深5mm切深2mm以切深0.5mm以?xún)?nèi)內(nèi)以?xún)?nèi)944994/0.2745795/0.2600636/0.2505605/0.25297318/0.25268318/0.2201*55/0.2150198/0.2150182/0.151201*0/0.1～～～～～～～～～～1201*250/0.211001194/0.2900955/0.25700758/0.3540597/0.3477577/0.25382332/0.25240298/0.2220273/0.15201*39/0.15～～～～～～～～～～1201*250/0.11201*250/0.111001250/0.19401010/0.15750795/0.15580636/0.15509609/0.15397350/0.15300350/0.15280318/0.15～～～～～～～～～～注：Φ為鏜孔直徑：毫米n為主軸轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)/分鐘fn為進(jìn)給量：毫米/轉(zhuǎn)

表二注意事項(xiàng)

在鉆床鏜孔時(shí)，操作者切匆?guī)�手套操作，以免發(fā)生危險(xiǎn)。在裝夾、拆卸刀桿、刀具時(shí)不可用錘直接敲擊。按照“鉆床鏜孔切削用量表”選擇合適的轉(zhuǎn)速與進(jìn)給量進(jìn)行鏜孔，以免損傷鉆鏜模與機(jī)床。如果加工含碳量較高或鑄鐵類(lèi)工件，鐵屑不連續(xù)且細(xì)小，容易在軸承內(nèi)外圈之間有鐵屑?xì)埩簦瑢?duì)軸承滾珠有磨損。通過(guò)在鏜桿座內(nèi)端面深度為1mm，位置在軸承內(nèi)外圈之間的圓環(huán)槽內(nèi)加入石棉墊，可以防止鐵屑進(jìn)入軸承內(nèi)。（如圖七）

圖七

在此加入石棉墊此裝置可利用鉆床動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)鉆床鏜孔。合理確定鉆床鏜孔切削用量，達(dá)到與鏜床鏜孔相同的精度，目前此裝置已經(jīng)成功應(yīng)用于各類(lèi)裝載機(jī)動(dòng)臂板的鏜孔加工，未使用前在大型鏜床上加工需要兩個(gè)工人操作，使用后在搖臂鉆床上加工僅需要一人操作。大幅度提高生產(chǎn)效率。

友情提示：本文中關(guān)于《鉆床孔加工》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，鉆床孔加工：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

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