孔是箱體、支架、套筒、環和盤類(lèi)零件(jiàn)上的重要表麵,也是機械加工中經常遇到的表麵。在加工精度和表麵粗糙(cāo)度要(yào)求相同的情況下,加工孔比加工外(wài)圓麵困難,生產率低、成本高。孔的加工方法有鑽孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等,下麵就為大家詳細介紹幾種常見的孔精密加(jiā)工工藝。
01
鑽孔
定義:鑽孔是在沒有底孔的狀況下直接打孔的一種加工(gōng)方法(fǎ),鑽孔直徑一般小於80mm。鑽孔(kǒng)加工有兩種(zhǒng)方式:一種是鑽頭旋轉,另(lìng)一種是工件(jiàn)旋(xuán)轉。
以上兩種精密加工方式產(chǎn)生的誤(wù)差是不同的。在鑽頭旋轉的鑽孔方式中,由於切削刃不對稱和鑽(zuàn)頭剛(gāng)性不足而使鑽頭引偏時,被加工孔的中心線會發生偏(piān)斜或不直,但孔徑基本不(bú)變;而在工(gōng)件旋轉的鑽孔方(fāng)式中則相反,鑽頭引偏會引(yǐn)起孔徑變化,而孔中心線仍然是直的。
常(cháng)用的鑽(zuàn)孔刀具有:麻花鑽、中心鑽、深孔鑽(zuàn)等。
由於構造上的限製,鑽頭的彎曲(qǔ)剛度和扭轉剛度均較低,加之定(dìng)心性(xìng)不(bú)好,鑽孔加工的精度(dù)較低,一般隻能達到IT13-IT11;表麵粗糙度也較大,Ra一般為50-12.5μm;但鑽孔的金屬切除率大(dà),切削效率高(gāo)。鑽孔主要用於加(jiā)工質量要求不高的(de)孔,例如(rú)螺栓孔、螺紋底孔、油孔等(děng)。對於加工(gōng)精度和表(biǎo)麵質量要求較高的孔,則(zé)應在後續加工中通過擴孔、鉸孔、鏜孔或磨孔來達到。
02
擴孔

與鑽孔相比,擴孔具有下列特點:(1)擴孔鑽齒數多(3-8個齒)、導向(xiàng)性好,切削比較穩定;(2)擴孔鑽沒有橫刃,切削(xuē)條件好(hǎo);(3)加工餘量較小,容屑槽可以做得淺些,鑽芯可以做得(dé)粗些,刀體強度和剛性(xìng)較好。擴孔加工的精度一般為IT11-IT10級,表麵粗糙度Ra為12.5-6.3μm。擴孔常用於加工直徑小於30mm的孔。在鑽直徑較大的孔時(D≥30mm),常先用小鑽頭(直徑(jìng)為孔徑的0.5-0.7倍)預(yù)鑽孔,然(rán)後再用相應尺(chǐ)寸的擴孔鑽擴(kuò)孔,這樣可以(yǐ)提高孔的加工(gōng)質量和生產效率(lǜ)。
03
鉸孔
定義:鉸孔(kǒng)是用鉸刀對(duì)孔進行精加工,屬於精密擴孔的(de)一種。對於較小(xiǎo)的孔(kǒng),相對於(yú)內圓磨(mó)削及(jí)精鏜而言,鉸孔(kǒng)是一種較為經濟實(shí)用(yòng)的加工方法。
鉸孔餘量對鉸孔質量的影響很大,餘量太大,鉸刀的負荷大,切削刃很快被磨鈍,不易獲得光(guāng)潔的加工表(biǎo)麵,尺寸公差(chà)也不易保證;餘量太小,不能(néng)去掉上工序留下(xià)的刀痕,自(zì)然也就沒有改善孔加工質量的作用。一般粗鉸餘量取為0.35-0.15mm,精鉸(jiǎo)取為0.15-0.05mm。
為避(bì)免(miǎn)產生積屑瘤,鉸孔通常采用較低的切削速度(高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時,v<8m/min)進行加工(gōng)。進給量的取值與被(bèi)加工孔徑有(yǒu)關,孔徑越大,進給量取(qǔ)值越大,高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時進給量常取為0.3-1mm/r。
鉸孔時必須用適當的切(qiē)削液進行冷卻、潤滑和清洗,以防止產生積屑瘤(liú)並及時清除切屑。與磨孔和鏜孔相比,鉸(jiǎo)孔(kǒng)生(shēng)產率(lǜ)高,容易(yì)保證孔(kǒng)的精度;但鉸孔不(bú)能校(xiào)正孔軸線的位置誤差,孔(kǒng)的位置精度應(yīng)由前工序保證。鉸孔不宜加工階梯孔(kǒng)和盲孔。
鉸孔尺寸精度一般為(wéi)IT9-IT7級,表麵粗糙度Ra一般為3.2-0.8,μm。對於中等尺寸(cùn)、精度要求較高的孔(例如IT7級(jí)精(jīng)度孔),鑽(zuàn)—擴—鉸工藝(yì)是生產中常(cháng)用的典型加工方案。
04
鏜孔
定義:鏜孔是用鏜刀(dāo)對已鑽出、鑄出或鍛出的孔做進一步的加工。可在車床、鏜床或銑床上進行。
鏜孔是常用的孔加工方法之一,可分為粗鏜、半精鏜和(hé)精鏜。粗鏜的尺寸公差等級為IT13-IT12,表麵粗糙度值為Ra12.5-6.3μm;半精鏜的尺寸公差等級為IT10-IT9,表麵粗糙度值為Ra6.3-3.2μm;精鏜的尺寸公差等級為IT8-IT7,表麵粗糙度值為Ra1.6-0.8μm。
鏜孔有三種不同的精密加(jiā)工方式:
(1)工件旋轉
刀具作進給運動(dòng)在車(chē)床上鏜孔大都屬於這種鏜孔方式(shì)。工藝(yì)特點是:加工後孔的軸心線與工件的回轉軸線一致,孔的圓度主要取決於機床主軸的回轉精度,孔的軸向幾何形狀誤差主(zhǔ)要取決於刀具進給方向相對於工件回轉軸線的位置精度。這種(zhǒng)鏜孔方式(shì)適於加工與外圓(yuán)表麵有(yǒu)同軸度要求的孔。
(2)刀具旋轉
工件作進(jìn)給運動,鏜床主軸帶動鏜刀旋轉,工作(zuò)台帶動工件作進給運動。
(3)刀具旋轉並作(zuò)進(jìn)給運動
采用這種鏜孔方式鏜孔,鏜杆的懸伸長(zhǎng)度是變化(huà)的(de),鏜杆的受力變形也是變化的,靠近(jìn)主軸箱處的孔徑大,遠離主軸箱處的孔(kǒng)徑小,形成錐孔。此外,鏜杆懸伸長度增大,主軸因(yīn)自重引起的彎曲變形也增大,被加工(gōng)孔軸線將產生相應的彎(wān)曲。這種鏜孔方式隻適(shì)於加工較短的孔。
鏜孔和鑽—擴(kuò)—鉸工藝相(xiàng)比,孔徑尺寸不受刀具尺寸的限(xiàn)製,且鏜孔具有較強的誤(wù)差修正能力,可通(tōng)過多次走刀來(lái)修正原孔軸線偏斜誤差,而且能使所鏜孔(kǒng)與定位(wèi)表麵保持較高的位置精度。
