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孔加工知识

发表在 ug编程教程 2019-6-11 15:29 [复制链接] 0 27

与外圆外表加工比较,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工外圆困难。这是因为:
(1)孔加工所用刀具的尺度受被加工孔尺度的限制,刚性差,简单发作曲折变形和振动;
(2)用定尺度刀具加工孔时,孔加工的尺度往往直接取决于刀具的相应尺度,刀具的制造差错和磨损将直接影响孔的加工精度;
(3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和外表质量都不易控制。
一、钻孔与扩孔
1.钻孔
钻孔是在实心资料上加工孔的第一道工序,钻孔直径一般小于80mm 。钻孔加工有两种办法:一种是钻头旋转;另一种是工件旋转。上述两种钻孔办法发作的差错是不相同的,在钻头旋转的钻孔办法中,因为切削刃不对称和钻头刚性缺乏而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发作偏斜或不直,但孔径根本不变;而在工件旋转的钻孔办法中则相反,钻头引偏会引起孔径改变,而孔中心线仍然是直的。
常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等,其中最常用的是麻花钻,其直径标准为 。
因为构造上的限制,钻头的曲折刚度和改变刚度均较低,加之定心性不好,钻孔加工的精度较低,一般只能到达IT13~IT11;外表粗糙度也较大, Ra一般为50~12.5μm;但钻孔的金属切除率大,切削功率高。钻孔首要用于加工质量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺纹底孔、油孔等。关于加工精度和外表质量要求较高的孔,则应在后续加工中经过扩孔、铰孔、镗孔或磨孔来到达。
2.扩孔
扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工,以扩展孔径并进步孔的加工质量,扩孔加工既能够作为精加工孔前的预加工,也能够作为要求不高的孔的终究加工。扩孔钻与麻花钻类似,但刀齿数较多,没有横刃。
与钻孔比较,扩孔具有下列特色:(1)扩孔钻齿数多(3~8个齿)、导向性好,切削比较稳定;(2)扩孔钻没有横刃,切削条件好;(3)加工余量较小,容屑槽能够做得浅些,钻芯能够做得粗些,刀体强度和刚性较好。扩孔加工的精度一般为IT11~IT10级,外表粗糙度Ra为12.5~6.3。扩孔常用于加工直径小于 的孔。在钻直径较大的孔时(D ≥30mm ),常先用小钻头(直径为孔径的0.5~0.7倍)预钻孔,然后再用相应尺度的扩孔钻扩孔,这样能够进步孔的加工质量和出产功率。
扩孔除了能够加工圆柱孔之外,还能够用各种特殊形状的扩孔钻(亦称锪钻)来加工各种沉头座孔和锪平端面示。锪钻的前端常带有导向柱,用已加工孔导向。
二、铰孔
铰孔是孔的精加工办法之一,在出产中使用很广。关于较小的孔,相关于内圆磨削及精镗而言,铰孔是一种较为经济实用的加工办法。
1.铰刀
铰刀一般分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄,作业部分较长,导向效果较好,手用铰刀有整体式和外径可调整式两种结构。机用铰刀有带柄的和套式的两种结构。铰刀不仅可加工圆形孔,也可用锥度铰刀加工锥孔。
2.铰孔工艺及其使用
铰孔余量对铰孔质量的影响很大,余量太大,铰刀的负荷大,切削刃很快被磨钝,不易取得光亮的加工外表,尺度公役也不易确保;余量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,天然也就没有改进孔加工质量的效果。一般粗铰余量取为0.35~0.15mm,精铰取为01.5~0.05mm。
为防止发作积屑瘤,铰孔一般选用较低的切削速度(高速钢铰刀加工钢和铸铁时,v <8m/min)进行加工。进给量的取值与被加工孔径有关,孔径越大,进给量取值越大,高速钢铰刀加工钢和铸铁时进给量常取为0.3~1mm/r。
铰孔时有必要用适当的切削液进行冷却、光滑和清洗,以防止发作积屑瘤并及时清除切屑。与磨孔和镗孔比较,铰孔出产率高,简单确保孔的精度;但铰孔不能校对孔轴线的方位差错,孔的方位精度应由前工序确保。铰孔不宜加工阶梯孔和盲孔。
铰孔尺度精度一般为IT9~IT7级,外表粗糙度Ra一般为3.2~0.8 。关于中等尺度、精度要求较高的孔(例如IT7级精度孔),钻—扩—铰工艺是出产中常用的典型加工计划。
三、镗孔
镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩展的一种加工办法,镗孔作业既能够在镗床上进行,也能够在车床上进行。
1.镗孔办法
镗孔有三种不同的加工办法。
(1)工件旋转,刀具作进给运动 在车床上镗孔大都属于这种镗孔办法。工艺特色是:加工后孔的轴心线与工件的反转轴线一致,孔的圆度首要取决于机床主轴的反转精度,孔的轴向几何形状差错首要取决于刀具进给方向相关于工件反转轴线的方位精度。这种镗孔办法适于加工与外圆外表有同轴度要求的孔。
(2)刀具旋转,工件作进给运动 镗床主轴带动镗刀旋转,作业台带动工件作进给运动。
(3) 刀具旋转并作进给运动 选用这种镗孔办法镗孔,镗杆的悬伸长度是改变的,镗杆的受力 变形也是改变的,接近主轴箱处的孔径大,远离主轴箱处的孔径小,构成锥孔。此外,镗杆悬伸长度增大,主轴因自重引起的曲折变形也增大,被加工孔轴线将发作相应的曲折。这种镗孔办法只适于加工较短的孔。
2.金刚镗
与一般镗孔比较,金刚镗的特色是背吃刀量小,进给量小,切削速度高,它能够取得很高的加工精度(IT7~IT6)和很光亮的外表(Ra为0.4~0.05 )。金刚镗开始用金刚石镗刀加工,现在普遍选用硬质合金、CBN和人造金刚石刀具加工。首要用于加工有色金属工件,也可用于加工铸铁件和钢件。
金刚镗常用的切削用量为:背吃刀量预镗为 0.2~0.6mm,终镗为0.1mm ;进给量为0.01~0.14mm/r ;切削速度加工铸铁时为100~250m/min ,加工钢时为150~300m/min ,加工有色金属时为300~2000m/min。
为了确保金刚镗能到达较高的加工精度和外表质量,所用机床(金刚镗床)须具有较高的几何精度和刚度,机床主轴支承常用精细的角接触球轴承或静压滑动轴承,高速旋转零件须经准确平衡;此外,进给机构的运动有必要非常平稳,确保作业台能做平稳低速进给运动。
金刚镗的加工质量好,出产功率高,在大批大量出产中被广泛用于精细孔的终究加工,如发动机气缸孔、活塞销孔、机床主轴箱上的主轴孔等。但须引起留意的是:用金刚镗加工黑色金属制品时,只能运用硬质合金和CBN制造的镗刀,不能运用金刚石制造的镗刀,因金刚石中的碳原子与铁族元素的亲和力大,刀具寿命低。
3.镗刀
镗刀可分为单刃镗刀和双刃镗刀。
4.镗孔的工艺特色及使用规模
镗孔和钻—扩—铰工艺比较,孔径尺度不受刀具尺度的限制,且镗孔具有较强的差错修正才能,可经过屡次走刀来修正原孔轴线偏斜差错,而且能使所镗孔与定位外表坚持较高的方位精度。
镗孔和车外圆比较,因为刀杆体系的刚性差、变形大,散热排屑条件不好,工件和刀具的热变形比较大,镗孔的加工质量和出产功率都不如车外圆高。
综上分析可知, 镗孔的加工规模广,可加工各种不同尺度和不同精度等级的孔,关于孔径较大、尺度和方位精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工办法。镗孔的加工精度为IT9~IT7级,外表粗糙度Ra为 。镗孔能够在镗床、车床、铣床等机床上进行,具有机动灵活的优点,出产中使用非常广泛。在大批大量出产中,为进步镗孔功率,常运用镗模。
四、珩磨孔
1. 珩磨原理及珩磨头
珩磨是利用带有磨条(油石)的珩磨头对孔进行光整加工的办法。珩磨时,工件固定不动,珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。珩磨加工中,磨条以一定压力效果于工件外表,从 工件外表上切除一层极薄的资料,其切削轨道是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨道不重复,珩磨头反转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。
珩磨轨道的交叉角 与珩磨头的往复速度 及圆周速度 有关, 角的巨细影响珩磨的加工质量及功率,一般粗珩时取 °,精珩时取。为了便于排出破碎的磨粒和切屑,降低切削温度,进步加工质量,珩磨时应运用充足的切削液。
为使被加工孔壁都能得到均匀的加工,砂条的行程在孔的两头都要超出一段越程量。为确保珩磨余量均匀,削减机床主轴反转差错对加工精度的影响,珩磨头和机床主轴之间大都选用浮动衔接。
珩磨头磨条的径向伸缩调整有手动、气动和液压等多种结构形式。
2. 珩磨的工艺特色及使用规模
(1)珩磨能取得较高的尺度精度和形状精度,加工精度为IT7~IT6级,孔的圆度和圆柱度差错可控制在 的规模之内,但珩磨不能进步被加工孔的方位精度。
(2)珩磨能取得较高的外表质量,外表粗糙度Ra为 ,表层金属的蜕变缺陷层深度极微()。
(3)与磨削速度比较,珩磨头的圆周速度虽不高(vc=16~60m/min),但因为砂条与工件的接触面积大,往复速度相对较高(va=8~20m/min),所以珩磨仍有较高的出产率。
珩磨在大批大量出产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精细孔的加工,孔径规模一般为 或更大,并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔,也不能加工带键槽的孔、花键孔等。
五、拉孔
1. 拉削与拉刀
拉孔是一种高出产率的精加工办法,它是用特制的拉刀在拉床上进行的。拉床分卧式拉床和立式拉床两种,以卧式拉床最为常见。
拉削时拉刀只作低速直线运动(主运动)。拉刀一起作业的齿数一般应不少于3个,不然拉刀 作业不平稳,简单在工件外表发作环状波纹。为了防止发作过大的拉削力而使拉刀开裂,拉刀作业时,一起作业刀齿数一般不应超越6~8个。
拉孔有三种不同的拉削办法,分述如下:
(1) 分层式拉削 这种拉削办法的特色是拉刀将工件加工余量一层一层顺序地切除。为了便于断屑,刀齿上磨有彼此交织的分屑槽。按分层式拉削办法规划的的拉刀称为一般拉刀。









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