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1、機(jī)械加工工藝講座(缸蓋機(jī)體軸承蓋)一、孔及孔系加工在切削過(guò)程中,孔的加工量約占整個(gè)金屬切削加工的40%左右。因此,孔加工的工藝問(wèn)題占有十分突出的地位。加工孔及孔系時(shí),刀具在工件的內(nèi)表面工作,故其結(jié)構(gòu)尺寸受到限制;在封閉的條件下切削,引起了一系列的問(wèn)題:如排屑、導(dǎo)向(特別是加工深孔)、冷卻、潤(rùn)滑等。因此,孔加工工藝問(wèn)題多,難度大。1、孔及孔系的精度要求1.1、孔的分類(lèi)內(nèi)孔表面是組成機(jī)械零件的一種重要表面,在機(jī)械零件中有多種多樣的孔,按孔的形狀劃分,有圓柱形孔、圓錐形孔、螺紋孔和成形孔等:常見(jiàn)的圓柱形孔又有一般孔和深孔之別,長(zhǎng)徑比>5的孔為深孔,深孔
2、很難加工;常見(jiàn)的成形孔有方孔、六邊形孔、花鍵孔等;從加工的角度出發(fā),常將帶鍵槽的孔分別按一般圓柱孔和鍵槽加工。1.2、孔的技術(shù)要求孔的尺寸精度孔的尺寸精度主要是指孔徑的尺寸精度,其次還有孔的長(zhǎng)度公差要求孔的形狀精度孔的形狀精度主要有圓度公差和圓柱度公差,個(gè)別還有直線度公差孔的位置精度孔的定向位置公差主要有平行度公差、垂直度公差和傾斜度公差;孔的定位位置公差主要有同軸度公差和位置度公差;孔的跳動(dòng)位置公差有圓跳動(dòng)公差和全跳動(dòng)公差。實(shí)際加工中,存在著孔的位置精度要求很高的零件,需要采取專(zhuān)門(mén)的工藝措施進(jìn)行保證。孔的表面質(zhì)量主要指孔的表面粗糙度2、孔的常規(guī)
3、加工方法一般而言,孔的機(jī)械加工工藝過(guò)程是在通用的或?qū)S玫墓に囇b備保證下,用金屬切削的方法,逐步切去余量,使孔的精度和表面質(zhì)量也逐步提高,最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求的加工過(guò)程。在工件實(shí)體材料上直接加工出孔的工藝方法成為鉆孔,所使用的刀具有麻花鉆、階梯鉆、深孔鉆等,中心鉆可在工件實(shí)體材料上打出中心孔。對(duì)工件預(yù)制孔進(jìn)行擴(kuò)大孔徑并提高其精度的主要方法有擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔、拉孔、磨孔等,孔的衍磨能提高孔的表面質(zhì)量和尺寸精度,但很難切除余量。2.1、鉆孔鉆孔是一種最常見(jiàn)的孔加工方法。通常,直徑在0.05~125mm的孔,都可以使用鉆頭進(jìn)行鉆削加工。采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆鉆削加
4、工時(shí),孔的尺寸精度一般在IT10一下,表面粗糙度一般只能控制在Ra12.5。因此,對(duì)于精度要求不高的孔,例如螺栓的貫穿孔、油孔以及螺紋底孔等,都可以采用直接鉆孔,假如鉆孔的精度要求較高,則在半精加工、精加工之前,也常常需要鉆孔,因此,鉆孔在機(jī)械加工中應(yīng)用十分廣泛。2.1.1、鉆孔方式a、鉆頭旋轉(zhuǎn)而工件不旋轉(zhuǎn)的方式(如搖臂鉆)。b、工件旋轉(zhuǎn)而鉆頭不旋轉(zhuǎn)的方式(如車(chē)床)。2.1.2、高速鋼麻花鉆的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆由四部分組成:柄部,徑部,導(dǎo)向部分,切削部分a、柄部:柄部是用以?shī)A持并傳遞扭矩的,主要由直柄和錐柄兩種,此外,還有使用不多的方斜柄。直徑較大的鉆
5、頭做成錐柄,較小的做成直柄。錐柄后端的扁尾,除傳遞扭矩外,還有便于從鉆床主軸上用楔鐵將鉆頭頂出的作用。b、徑部:徑部是柄部和工作部分的連接部分,也是磨削鉆頭時(shí)砂輪的退刀槽。此外,鉆頭的標(biāo)記(直徑、生產(chǎn)廠家等)也打在此處。直柄鉆頭無(wú)此部分,標(biāo)記只好打在柄部。c、導(dǎo)向部分:即鉆頭的整個(gè)螺旋槽部分,有兩條排屑槽通道,切屑由這兩條排屑槽排除。兩條螺旋形的刃瓣中間由鉆心連接,鉆心直徑一般為鉆頭直徑的1/8~1/7,不能太小,因?yàn)殂@頭要承受很大的軸向力和扭矩,如果鉆心直徑過(guò)小,易引起鉆頭損壞。同時(shí),導(dǎo)向部分又是切削部分的備用和重磨部分。為了減小導(dǎo)向部分與已加工
6、出孔的內(nèi)壁的摩擦,將導(dǎo)向部分做成前端直徑大,后端直徑小,稱(chēng)為倒錐,標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆倒錐量為0.03~0.12mm/100mm,鉆頭直徑大,倒錐取大值。d、切削部分2.2、擴(kuò)孔擴(kuò)孔是在工件上已經(jīng)存在預(yù)制孔的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步切除余量,用擴(kuò)孔鉆擴(kuò)大孔徑的切削方法。擴(kuò)孔鉆的齒數(shù)比麻花鉆多,一般3~4齒,工作時(shí)導(dǎo)向性好,故對(duì)孔的形位公差有一定校正能力。此外,擴(kuò)孔鉆的容屑槽較淺,刀具整體剛性較好,切削過(guò)程平穩(wěn),生產(chǎn)效率高。根據(jù)以上原因,擴(kuò)孔的加工質(zhì)量要比鉆孔高,一般IT10~IT9,表面粗糙度可控制在Ra6.3~3.2,常作為半精加工方法。在鉆削d>30mm直徑的孔
7、時(shí),為減小鉆削力及扭矩,提高孔的質(zhì)量,一般先用0.5~0.7d大小的鉆頭鉆出底孔,再用擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔,則可較好地保證孔的精度和控制表面粗糙度,且生產(chǎn)率比直徑用大鉆頭一次鉆出時(shí)還要高。擴(kuò)孔的加工余量一般可取為孔徑的1/8左右。2.3、鉸孔鉸孔是在工件上已經(jīng)存在預(yù)制孔的基礎(chǔ)上,用鉸刀進(jìn)行孔的半精加工和精加工的切削加工方法。鉸削加工時(shí)加工余量很小,如果余量過(guò)大會(huì)使粗糙度值變大及鉸刀鉸削受命下降,一般粗鉸余量為0.1~0.35mm,精鉸余量為0.04~0.06mm。鉸削過(guò)程不完全是一個(gè)切削過(guò)程,而是包括切削、刮削、擠壓、熨平和摩擦等效應(yīng)的一個(gè)綜合過(guò)程2
8、.4、鏜孔鏜孔也是常用的孔加工方法之一,這種加工方法的加工范圍很廣,可以對(duì)不同直徑的孔進(jìn)行粗加工、半精加工和精加工。鏜孔