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1、第五节钻削加工,一、钻削特点和应用 钻削加工是用钻头或扩孔钻等在工件上加工孔的方法。用钻头在实体材料上加工孔的方法称为钻孔，用扩孔钻扩大已有孔的方法称为扩孔。钻削一般用于加工尺寸较小，精度要求不太高的孔，也可以通过钻孔一扩孔一铰孔的工艺手段加工精度要求较高的孔，利用钻床夹具还可以加工有一定相互位置精度的孔系。此外，还可以进行惚孔、惚埋头孔和攻螺纹等工作，如图3-25所示。由于受钻头结构和切削条件的限制，钻孔加工的质量不高，精度等级一般在IT11以下，表面粗糙度为Ra5012. 5m。常用于孔的粗加工。,下一页,返回,图3-25钻削加工范围,返回,第五节钻削加工,扩孔常用于扩大孔的直径或提高孔的
2、精度，作为孔的最终加工或铰孔、磨孔前的预加工。它所达到的精度等级为IT9IT10，表面粗糙度为Ra3. 26. 3m。铰孔是用铰刀对中、小尺寸的孔进行半精加工和精加工，铰孔达到的精度等级为IT6IT8，表面粗糙度为Ra0. 41.6m。 钻削时，钻床主轴的旋转运动为主运动，主轴的轴向移动为进给运动。钻孔加工是一种半封闭式切削，切屑变形大、切削温度较高、排屑困难，而且不易冷却润滑。由于麻花钻头横刃约为45。负前角，钻削力较大，钻头容易磨损。二、钻床 钻床主要有台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、深孔钻床等类型。,上一页,下一页,返回,第五节钻削加工,图3-26为立式钻床的外形图，进给箱3和工作台1可沿
3、立柱5的导轨调整上下位置，以适应工件高度。在立式钻床上钻不同的孔时，需要移动工件，因此，立式钻床仅适用于中、小零件的单件、小批生产。 在大型零件上钻孔时，因工件移动不便，就希望工件不动，而钻床主轴能在空间任意调整其位置，这就产生了摇臂钻床。图3-27是摇臂钻床的外形图。主轴箱5可沿摇臂4的导轨横向移动。摇臂4可沿外立柱3上下移动，同时外立柱3及摇臂4还可以绕内立柱2在士180o范围内任意转动。因此，主轴6的位置可在空间任意地调整。被加工工件可以安装在工作台上，如工件较大，还可以卸掉工作台，直接安装在底座1上，或直接放在周围的地面上。,上一页,下一页,返回,图3-26立式钻床,返回,图3-27摇
4、臂钻床,返回,第五节钻削加工,摇臂钻床改变加工位置灵活方便，被广泛应用于一般精度的各种批量的大、中型零件的加工。三、麻花钻 钻床上常用的刀具分为两类:一类用于在实体材料上加工孔，如麻花钻、扁钻、中心钻及深孔钻等;另一类用于对工件上已有的孔进行再加工，如扩孔钻、铰刀等。其中麻花钻是最常用的孔加工刀具。,上一页,下一页,返回,第五节钻削加工,麻花钻刀体结构如图3-28所示。标准高速钢麻花钻主要由工作部分、颈部和柄部等三部分组成。工作部分担负切削与导向工作，柄部是钻头的夹持部分，用于传递扭矩。 麻花钻有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃，如图3-29所示。两条螺旋槽钻沟形成前刀面，主后刀面在钻头端
5、面上。钻头外缘上两小段窄棱边形成的刃带是副后刀面，在钻孔时刃带起导向作用，为减小与孔壁的摩擦，刃带向柄部方向有减小的倒锥量，从而形成副偏角。在钻心上的切削刃叫横刃，两条主切削刃通过横刃相连接。为保证钻头必要的刚性和强度，其钻心直径拭向柄部方向递增。,上一页,返回,图3-28麻花钻刀体结构,返回,图3-29麻花钻切削部分结构,返回,第六节磨削加工,一、磨削的特点与应用 所有以磨料磨具如砂轮、砂带、油石、研磨剂等为工具进行切削加工的机床都属于磨削类机床，凡是在磨床上用砂轮等磨具磨料对工件进行切削，使其在形状、精度和表面粗糙度等方面能满足预定要求的加工方法统称为磨削加工。 磨削加工的方式很多，如外圆
6、磨削、无心外圆磨削、内孔磨削、平面磨削、成型磨削、螺纹磨削、齿轮磨削等，见图3-30，几乎各种表面都可用磨削进行加工，磨床是种类最为繁多的一种机床。 磨削加工与其他切削加工方法如车削、铣削等比较，具有以下一些特点:,下一页,返回,图3-30磨削加工方式,返回,第六节磨削加工,能获得很高的加工精度，通常的加工精度为IT5IT6，表面粗糙度可达Ra0.321. 25m，高精度外圆磨床的精密磨削尺寸精度可达0. 2m，圆度可达0. 1m，表面粗糙度可控制到Ra0. 01m; 不但可以加工软材料，如未淬火钢、铸铁和有色金属等，而且还可以加工硬度很高的材料，如淬火钢、各种切削刀具以及硬质合金等，这些材料
7、用金属刀具很难加工甚至根本不能加工; 一般情况下，磨削时的切削深度较小，在一次行程中所能切除的金属层较薄。,上一页,下一页,返回,第六节磨削加工,由于以上的特点，磨削主要用于对机器零件、刀具、量具等进行精加工，也就是先用其他加工方法去除大部分余量，留下很小的余量，由磨削加工去除，以获得较高的精度和很小的表面粗糙度。经过淬火的零件，几乎只能用磨削来进行精加工。 另外磨削加工也可以用于粗加工，如粗磨工件表面，切除钢锭和铸件上的硬皮表面，清理锻件上的飞边，打磨铸件上的浇口、冒口表面等。也可以用薄片砂轮切断管料及各种硬度高的型材。,上一页,下一页,返回,第六节磨削加工,由于现代机器上零件的精度要求不断
8、提高，表面粗糙度要求越来越小，很多零件必须用磨削来进行最后精加工，所以磨削在现代机器制造中占有很大比重。而且随着精密毛坯制造技术的发展和高生产率磨削方法的应用，使某些零件不需经其他切削加工，而直接由磨削加工完成，这将使磨削加工在大批量生产中得到广泛的应用。二、磨床的种类 磨床的种类很多，主要类型有外圆磨床和万能磨床、内圆磨床、平面磨床、无心磨床、各种工具磨床、各种刀具刃磨床和专门化磨床，如曲轴磨床、凸轮轴磨床及导轨磨床等，还有琦磨机、研磨机和超精加工机床等。,上一页,下一页,返回,第六节磨削加工,1.外圆磨床和万能磨床 普通精度级的外圆磨床和万能磨床，主要用于磨削IT6IT7级精度的圆柱形或圆
9、锥形的内、外表面。所获得的加工表面粗糙度为Ra 1. 250. 08m。图3-31 ( a)和(b)是外圆磨床常用的加工方法。图3-31 ( a)为磨削外圆柱面，成型方法为相切一轨迹法，需要三个成型运动。主运动为砂轮主轴的旋转n砂。进给运动有两个:一个是工件的旋转周向进给f hi;一个是工作台的纵向往复运动纵向进给瓜。此外，还需一个切入运动:砂轮在工作台的两端作横向间歇切入运动。这个运动习质上称为横向进给几:。磨削圆柱面时，工件的轴线与工作台纵向运动方向平行。图3-31 (b)为磨削锥度不大的长圆锥面。这时，把工作台的上层倾斜a角，a是工件的锥顶半角。所需运动与图3-31 (a)同。图3-31
10、 (a)和(b)所示为纵向磨削法。,上一页,下一页,返回,图3-31外圆磨床和万能磨床加工示意图,返回,第六节磨削加工,万能磨床除图3-31 ( a)和(b)外，还能进行图3-31(c)、(d)和(e)所示的加工方式。图3-31(c)和(d)为磨削锥度较大，但较短的圆锥面。这时，把砂轮架n砂轮主轴箱)或工件头架倾斜a角。砂轮比工件宽，故不用纵向进给。成型方法为成型一相切法，只需两个成型运动。由砂轮架的横向进给几:作切入磨削，称为切入磨削法。图3-31 ( e)是用内磨砂轮架(习惯上称内圆磨头)磨圆柱内孔。如果磨锥孔，则应使工件头架转a角，所需运动与图3-31 ( a)相同。,上一页,下一页,返
11、回,第六节磨削加工,2.平面磨床 平面磨床的磨削方法，见图3-32。平面磨床有用砂轮的轮缘(圆周)磨削的，也有用砂轮的端面磨削的。前者砂轮主轴为水平(卧轴)，后者为竖直(立轴)。轮缘磨削精度较高，可得到较光洁的加工表面，但生产率较低。工作台有矩形和圆形两种。前者适宜加工长工件，但工作台作往复运动，较易发生振动;后者适宜加工短工件或圆工件的端面，如磨轴承套圈的端面，工作台连续旋转，无往复冲击。平面磨床据此可分为四类:卧轴矩台式、立轴矩台式、立轴圆台式和卧轴圆台式。它们的加工方式，分别见图3-32 (a), (b), (c),(d)。图中，主运动为砂轮的旋转n砂，矩台的直线往复运动或圆台的回转f纵
12、是进给运动。,上一页,下一页,返回,图3-32平面磨床加工示意图,返回,第六节磨削加工,用轮缘磨削时，砂轮宽度小于工件宽度，故卧轴磨床还有轴向进给运动f横。矩台的f横是间歇运动，在f纵的两端进行;圆台的f横是连续运动，f切是周期的切入运动。 3.内圆磨床 内圆磨床的主要类型有普通内圆磨床、无心内圆磨床和行星运动内圆磨床。普通内圆磨床是生产中应用最广的一种。 内圆磨床可以磨削圆柱形或圆锥形的通孔、盲孔和阶梯孔。图3-33 ( a)是用纵磨法磨孔，图3-33 (b)是用切入法磨孔。图3-33(a)和(b)的f横是切入运动。有的内圆磨床还附有磨削端面的磨头，可以在一次装夹下磨削端面和内孔，如图3-33 (c)和(d)所示，以保证端面垂直于孔中心线。图3-33 (c)和(d)的f纵是切入运动。,上一页,下一页,返回,图3-33普通内圆磨床的磨削方法,返回,