孔是(shì)箱體、支(zhī)架、套筒、環和(hé)盤類零件上的重要表麵,也是機械加工中經常遇(yù)到的表麵。在加工(gōng)精度和(hé)表麵粗糙度要求相同的情況下,加工(gōng)孔比加工外圓麵困難,生產率低、成本高。孔的加工方法有鑽(zuàn)孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等(děng),下麵就為大(dà)家詳細介紹幾種(zhǒng)常見的孔精密加工工藝。
01
鑽孔
定義(yì):鑽孔是在沒有底孔的狀況下直接打孔的一種(zhǒng)加工(gōng)方法,鑽孔直徑一般小於80mm。鑽孔加工(gōng)有兩種方式:一種是鑽頭旋轉,另一種是工件旋轉。
以上兩(liǎng)種精密加工方式產(chǎn)生的誤差是不同的。在鑽頭旋轉的(de)鑽孔方式中,由(yóu)於切削刃不對稱和鑽頭剛性不足而使鑽頭引偏時,被加工孔的中心(xīn)線會發生偏斜或不直,但孔徑基本不變;而在工件旋轉的鑽孔方式(shì)中則相反,鑽頭引偏會引起孔徑變化,而孔中心線仍然是直的。
常用的鑽孔刀具有:麻花鑽、中心鑽、深(shēn)孔鑽等。
由於構造上的限製,鑽頭的彎曲剛(gāng)度和扭轉剛度均較低,加之定心性不好(hǎo),鑽(zuàn)孔加工(gōng)的精度較低,一般隻(zhī)能達到IT13-IT11;表麵粗糙度也較大,Ra一般(bān)為50-12.5μm;但鑽孔(kǒng)的金屬切除率大,切削效率高。鑽孔主要(yào)用於加工質量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺紋底(dǐ)孔、油孔等。對於加工精度和表麵質量要求(qiú)較高的孔,則應在後續加工中(zhōng)通過擴孔、鉸孔、鏜孔(kǒng)或磨孔來達到。
02
擴孔(kǒng)

與鑽孔相(xiàng)比,擴孔具有下列特點:(1)擴孔鑽齒(chǐ)數多(3-8個齒)、導向性好,切削(xuē)比(bǐ)較穩定;(2)擴孔鑽沒有橫刃,切削條件(jiàn)好;(3)加(jiā)工(gōng)餘量較小,容屑槽可以(yǐ)做得淺些,鑽芯可以做得粗些,刀體強(qiáng)度和剛性(xìng)較好。擴(kuò)孔加(jiā)工(gōng)的精度一般為IT11-IT10級,表(biǎo)麵粗糙度Ra為12.5-6.3μm。擴孔常用於加工(gōng)直徑(jìng)小於30mm的(de)孔。在鑽直徑較大的孔時(D≥30mm),常先用小鑽頭(直徑為孔徑(jìng)的0.5-0.7倍)預鑽孔,然後再用相應尺寸的擴孔鑽擴孔,這樣可以提高孔的加(jiā)工質量和生產效率(lǜ)。
03
鉸孔
定(dìng)義:鉸孔是用鉸刀對孔進行精加工,屬於(yú)精密(mì)擴孔的一種。對於較小(xiǎo)的孔,相對於(yú)內(nèi)圓磨削及精鏜而言,鉸(jiǎo)孔是一種(zhǒng)較(jiào)為經濟實用的加工方法。
鉸孔餘量對(duì)鉸孔質量的影(yǐng)響很大,餘量太(tài)大,鉸刀的負荷大,切削刃很快被磨鈍,不易獲得光潔的加工表(biǎo)麵,尺寸(cùn)公差也不(bú)易保證;餘量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,自然也就沒有改(gǎi)善(shàn)孔加工質量的作用(yòng)。一般粗鉸餘量取為0.35-0.15mm,精鉸取為0.15-0.05mm。
為避免產生積屑瘤(liú),鉸孔通常采用較低的切削(xuē)速度(高速(sù)鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵(tiě)時,v<8m/min)進行加(jiā)工。進給量的取值與被加工孔徑有關,孔徑越大,進給量取值越大(dà),高(gāo)速鋼鉸刀(dāo)加工鋼和鑄鐵時進給量常取(qǔ)為0.3-1mm/r。
鉸孔(kǒng)時必須用適(shì)當的切削液進行冷卻、潤滑和清洗,以防止產生積屑瘤並及時清除切屑。與磨孔和鏜孔相比,鉸孔(kǒng)生產率高,容易保證孔的精度(dù);但鉸孔不能校正孔軸線的位置誤差,孔的位置精度(dù)應由前(qián)工序保證。鉸孔不宜(yí)加工階(jiē)梯孔和盲孔。
鉸孔(kǒng)尺寸精度一般為IT9-IT7級,表麵粗糙度Ra一般(bān)為3.2-0.8,μm。對於(yú)中(zhōng)等尺寸、精度要求較高的孔(例如IT7級精度孔),鑽—擴—鉸工藝是生產中常用的典型加工方(fāng)案(àn)。
04
鏜孔
定義:鏜孔(kǒng)是用鏜刀對已鑽出、鑄出或鍛出的孔做進一步的加工。可在車床、鏜(táng)床或銑床上進行。
鏜孔是常用的孔加工方法之(zhī)一,可分為粗鏜、半(bàn)精鏜和精鏜。粗鏜的尺寸公差等級為IT13-IT12,表麵粗糙度(dù)值(zhí)為(wéi)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(jí)為IT8-IT7,表麵粗糙度值為Ra1.6-0.8μm。
鏜孔有三種不同的精密(mì)加工方式:
(1)工件旋轉
刀具作進給運動在車床上鏜孔大都屬於這種鏜孔方式。工藝(yì)特點是:加(jiā)工後(hòu)孔的軸心線與工件的回轉軸線一致(zhì),孔的圓度主要取決(jué)於機床主軸的(de)回轉(zhuǎn)精度,孔的軸向幾何形狀誤差(chà)主要取決於刀(dāo)具進給(gěi)方向相對於工件(jiàn)回轉軸(zhóu)線的位置精度。這種鏜孔方(fāng)式適於加工(gōng)與外圓表麵(miàn)有同軸度要求的孔。
(2)刀具旋轉
工件作進給運動,鏜床主軸帶動鏜刀旋轉,工作台帶動工(gōng)件作進給運動。
(3)刀具旋轉並作進給運(yùn)動
采用這種鏜孔方式鏜孔,鏜杆的懸伸長度是變化的,鏜杆(gǎn)的受力變(biàn)形也是變化的,靠近主軸箱處的孔徑大,遠(yuǎn)離(lí)主軸箱處的孔徑小,形成錐孔。此外,鏜(táng)杆懸伸(shēn)長度增大,主軸因自重引起的彎(wān)曲(qǔ)變形也增大,被加(jiā)工孔軸線將產生相應的彎曲。這種鏜孔方式隻適於加工較短的(de)孔(kǒng)。
鏜孔和鑽—擴—鉸工(gōng)藝相比,孔徑尺寸不受刀具(jù)尺寸的限製,且鏜孔具有較強的誤差修正能(néng)力,可通過多次走刀來修正原(yuán)孔軸線偏斜誤差(chà),而且能使所鏜孔與定位表麵保持較(jiào)高的位置精度。
