孔及螺纹加工_机械/仪表_工程科技_专业资料。孔及螺纹加工 钳工进行的孔加工,主要有钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。钻孔也是攻丝前的准备工序。 孔加工常在台式钻床、立式钻床或摇臂钻床上进行。若工件大而笨重,也可使用手电钻 钻孔。铰孔有时也用手工进行。 一

  孔及螺纹加工 钳工进行的孔加工,主要有钻孔、扩孔、铰孔和锪孔。钻孔也是攻丝前的准备工序。 孔加工常在台式钻床、立式钻床或摇臂钻床上进行。若工件大而笨重,也可使用手电钻 钻孔。铰孔有时也用手工进行。 一、钻床 (一)台式钻床 台式钻床简称台钻,如图 11-43 所示。台钻是一种小型机床,安放在钳工台上使用。其 钻孔直径一般在 12mm 以下。由于加工的孔径较小,台钻主轴转速较高,最高时每分钟可近 万转,故可加工 1mm 以下小孔。主轴转速一般用改变三角胶带在带轮上的位置来调节。台钻 的主轴进给运动由手动完成。台钻小巧灵便,主要用于加工小型工件上的各种孔。在钳工中 台钻使用得最多。 (二)立式钻床 立式钻床简称立钻,如图 11-44 所示。一般用来钻中型工件上的孔,其规格用最大钻孔 直径表示,常用的有 25mm、35mm、4Omm、5Omm 等几种。 立式钻床主要由机座、立柱、主轴变速箱、进给箱、主轴、工作台和电动机等组成。主 轴变速箱和进给箱与车床类似,分别用以改变主轴的转速与直线进给速度。钻小孔时,转速 需高些;钻大孔时,转速应低些。钻孔时,工件安放在工作台上,通过移动工件位置使钻头 对准孔的中心。 图 11-43 台式钻床 (三)摇臂钻床 图 11-44 立式钻床 摇臂钻床是用来钻削大型工件的各种螺钉孔、螺纹底孔和油孔等,如图 11-45 所示。它 有一个能绕立柱旋转的摇臂。主轴箱可以在摇臂上作横向移动,并随摇臂沿立柱上、下作调 整运动。刀具安装在主轴上,操作时,能很方便地调整到所需钻削孔的中心,而不需移动工 件。摇臂钻床加工范围广泛,在单件和成批生产中多被采用。 图 11-45 摇臂钻床 二、钻孔 用麻花钻在材料实体部位加工孔称为钻孔。 钻床钻孔时,钻头旋转(主运动)并作轴向移动(进给运动),如图 11-46 所示。 图 11-46 钻削时的运动 由于钻头结构上存在着一些缺点,如刚性差、切削条件差,故钻孔精度低,尺寸公差等 级一般为 ITl2 左右,表面粗糙度 Ra 值为 12.5μ m 左右。 (一)麻花钻及安装方法 麻花钻是钻孔的主要工具,其组成部分如图 11-47 所示。直径小于 12mm 时一般为直柄 钻头,直径大于 12mm 时为锥柄钻头。 图 11-47 麻花钻 麻花钻有两条对称的螺旋槽用来形成切削刃, 且作输送切削液和排屑之用。 前端的切削 部分如图 11-47 所示, 有两条对称的主切削刃, 两刃之间的夹角称为锋角, 其值为 2φ =1160~ 1180。两个顶面的交线叫作横刃,钻削时,作用在横刃上的轴向力很大,故大直径的钻头常 采用修磨的方法,缩短横刃,以降低轴向力,导向部分上的两条刃带在切削时起导向作用, 同时又能减少钻头与工件孔壁的摩擦。 麻花钻的装夹方法按其柄部的形状不同而异。 锥柄可以直接装入钻床主轴孔内。 较小的 钻头可用过渡套筒安装,如图 11-48 所示。直柄钻头则用钻夹头安装。 a 钻夹头 b 用过渡套筒安装 图 11-48 钻夹头及过渡套筒安装 (二)钻孔方法 1、 钻孔前的准备 钻孔前,工件要划线定心,在工件孔的位置划出加工圆和检查圆,并在加工圆和中心冲 出样冲眼,如图 11-49 所示。 图 11-49 钻孔前划线 根据孔径大小选取合适的钻头,检查钻头主切削刃是否锋利和对称,如不合要求,应认 真修磨。装夹时,应将钻头轻轻夹住,开车检查是否放正,若有摆动,则应纠正,最后用力 夹紧。 2、 工件的安装 对不同大小与形状的工件,可用不同的安装方法。一般可用虎钳、平口钳等装夹。在圆 柱形工件上钻孔时,可放在 V 形铁上进行,亦可用平口钳装夹。较大的工件则用压板螺钉直 接装夹在机床工作台上,各种装夹方法如图 11-50 所示。 图 11-50 钻孔时工件的安装 在成批和大量生产中,钻孔时广泛应用钻模夹具,如图 11-51 所示。钻模上装有淬过火 的耐磨性很高的钻套, 用以引导钻头。 钻套的位置根据钻孔要求而确定。 因而, 用钻模钻孔, 可以免去划线工作,且钻孔精度有所提高。 图 11-51 钻模 3、 钻孔操作 按划线钻孔时,应先对准样冲眼试钻一浅坑,如有偏位,可用样冲重新冲孔纠正,也可 用錾子錾出几条槽来纠正。钻孔时,进给速度要均匀。将要钻通时,进给量要减少。钻韧性 材料要加切削液。钻深孔(孔深 L 与直径 d 之比大于 5)时,钻头必须经常退出排屑。钻床钻 孔时,孔径大于 30mm 的孔,需分两次钻出。 4、 钻孔注意事项 为了操作安全,钻孔时,身体不要贴近主轴,不得戴手套,手中也不允许拿棉纱。切屑 要用毛刷清理,不能用手抹或嘴吹。钻通孔时,工件下面要垫上垫板或把钻头对准工作台空 槽。工件必须放平、放稳。更换钻头时要停车。松紧夹头要用固紧搬手,切忌锤击。 三、扩孔 用扩孔钻对已有的孔(铸孔、锻孔、钻孔)作扩大加工称为扩孔。扩孔所用的刀具是扩孔 钻,如图 11-52 所示。扩孔钻的结构与麻花钻相似,但切削刃有 3~4 个,前端是平的,无 横刃, 螺旋槽较浅, 钻体粗大结实, 切削时刚性好, 不易弯曲, 扩孔尺寸公差等级可达 ITlO~ 9,表面粗糙度 Ra 值可达 3.2μ m。扩孔可作为终加工,也可作为铰孔前的预加工。 图 11-52 扩孔钻及扩孔 四、铰孔 铰孔是用铰刀对孔进行最后精加工的一种方法, 铰孔可分粗铰和精铰。 精铰加工余量较 小,只有 0.05~0.15mm,尺寸公差等级可达 IT 8~7,表面粗糙度 Ra 值可达 0.8μ m。铰孔 前,工件应经过钻孔一扩孔(或镗孔)等加工。铰孔所用刀具是铰刀,如图 11-53 所示。 铰刀有手用铰刀和机用铰刀两种。手用铰刀为直柄,工作部分较长。机用铰刀多为锥 柄,可装在钻床、车床或镗床上铰孔。铰刀的工作部分由切削部分和修光部分组成,切削部 分呈锥形,担负着切削工作,修光部分起着导向和修光作用。铰刀有 6~12 个切削刃,每个 刀刃的切削负荷较轻。铰孔时,选用的切削速度较低,进给量较大,并要使用切削液。铰铸 铁件用煤油,铰钢件用乳化液。 图 11-53 铰孔钻及铰孔 铰孔时应注意的事项: (1)铰刀在孔中绝对不可倒转,即使在退出铰刀时,也不可倒转。否则,铰刀和孔壁之间易 于挤住切屑,造成孔壁划伤或刀刃崩裂。 (2)机铰时,要在铰刀退出孔后再停车。否则,孔壁有拉毛痕迹。铰通孔时,铰刀修光部分 不可全部露出孔外,否则,出口处会划坏。 (3)铰钢制工件时,切屑易粘在刀齿上,故应经常注意清除,并用油石修光刀刃,否则,孔 壁要拉毛。 五、锪孔与锪平面 对工件上的巳有孔进行孔口型面的加工称为锪削, 如图 11-54 所示。 锪削又分锪孔和锪 平面。 图 11-54 锪削工作 圆柱形埋头孔锪钻的端刃主要起切削作用,周刃作为副切削刃,起修光作用。为了保持 原有孔与埋头孔同心,锪钻前端带有导柱,可与已有的孔滑配,起定心作用。 锥表锪钻顶角有 6O°、75°、9O°及 l2O°4 种,其中 9O°的用得最广泛。锥形锪钻有 6~12 个刀刃。 端面锪钻用于锪与孔垂直的孔口端面(凸台平面)。 小直径孔口端面可直接用圆柱形埋头 孔锪钻加工,较大孔口的端面可另行制作锪钻。 锪削时,切削速度不宜过高,钢件需加润滑油,以免锪削表面产生径向振纹或出现多棱 形等质量问题。 六、攻丝和套扣 攻丝是用丝锥加工内螺纹的操作。套扣是用板牙在圆柱件上加工外螺纹的操作。 1、 丝锥和铰杠 丝锥的结构如图 11-55 所示。 其工作部分是一段开槽的外螺纹, 还包括切削部分和校准 部分。切削部分是圆锥形。切削负荷被各刀齿分担。修正部分具有完整的齿形,用以校准和 修光切出的螺纹。丝锥有 3~4 条窄槽,以形成切削刃和排除切屑。丝锥的柄部有方头,攻 丝时用其传递力矩。 图 11-55 丝锥的结构 手用丝锥一般由两支组成一套, 分为头锥和二锥。 两支丝锥的外径、 中径和内径均相等, 只是切削部分的长短和锥角不同。头锥较长,锥角较小,约有 6 个不完整的齿,以便切入。 二锥短些,锥角大些,不完整的齿约为 2 个。切不通孔时,两支丝锥交替使用,以便攻丝接 近根部。切通孔时,头锥能一次完成。螺距大于 2.5mm 的丝锥常制成 3 支一套。 铰杠是板转丝锥的工具, 如图 11-56 所示, 常用的是可调节式, 转动右边的手柄或螺钉, 即可调节方孔大小,以便夹持各种不同尺寸的丝锥。铰杠的规格要与丝锥的大小相适应。小 丝锥不宜用大铰杠,否则,易折断丝锥。 图 11-56 铰杠 2、 攻丝方法 攻丝前必先钻孔。由于丝锥工作时除了切削金属以外,还有挤压作用,因此,钻孔的孔 径应略大于螺纹的内径。 可选用相应的标准钻头。 部分普通螺纹攻丝前钻孔用的钻头直径见 表 11-3。 表 11-3 钢材上钻螺纹底孔的钻头直径(mm) 螺纹直径(d) 2 3 4 5 6 8 10 12 14 16 20 24 螺 距(z) O.4 O.5 O.7 O.8 1 1.2 5 1.5 1.7 5 2 2 2.5 3 钻头直径 (d2) 1.6 2.5 3.3 4.2 5 6.7 8.5 10. 2 11. 9 13. 9 17. 4 20. 9 钻不通螺纹孔时,由于丝锥不能切到底,所以钻孔深度要大于螺纹长度,其大小按下式 计算: 孔的深度 = 要求的螺纹长度 + 0.7 螺纹外径 攻丝时,将丝锥头部垂直放入孔内,转动铰杠,适当加些压力,直至切削部分全部切入 后, 即可用两手平稳地转动铰杠, 不加压力旋到底。 为了避免切屑过长而缠住丝锥, 操作时, 应如图 11-57 所示,每顺转 1 圈转后,轻轻倒转 l/4 圈,再继续顺转。对钢料攻丝时,要 加乳化液或机油润滑;对铸铁攻丝时,一般不加切削液,但若螺纹表面要求光滑时,可加些 煤油。 图 11-57 攻丝操作 3、板牙和板牙架 板牙有固定的和开缝的(可调的)两种。图 11-58 所示,为开缝式板牙,其板牙螺纹孔的 大小可作微量的调节。板牙孔的两端带有 6O0 的锥度部分,是板牙的切削部分。 图 11-58 开缝式板牙 套扣用的板牙架,如图 11-59 所示。 图 11-59 板牙架 4、套扣方法 套扣前应检查圆杆直径, 太大难以套入, 太小则套出螺纹不完整。 套扣的圆杆必须倒角, 如图 11-60 所示。套扣时板牙端面与圆杆垂直,如图 11-61 所示。开始转动板牙架时,要稍 加压力,套入几扣后,即可转动,不再加压。套扣过程中要时常反转,以便断屑。在钢件上 套扣时,亦应加机油润滑。 图 11-60 圆杆倒角 图 11-61 套扣