孔是箱體、支架、套筒(tǒng)、環和盤類零件上的重要表麵,也是機械加工中經常遇到的表麵。在加工(gōng)精度和表麵粗糙度要求相同的情況下,加工孔比加(jiā)工外圓麵困難,生產率低(dī)、成本高。孔的加工方法有鑽孔、擴孔、鉸孔、鏜孔等,下麵(miàn)就為大(dà)家詳細介紹幾種常見的孔精密加(jiā)工工藝。
01
鑽孔(kǒng)
定義:鑽孔是在沒(méi)有底孔的(de)狀況下直接打孔的一(yī)種加工方法,鑽孔直徑一(yī)般小於80mm。鑽孔加工有兩種方式:一種是鑽頭旋轉(zhuǎn),另一種是工(gōng)件旋轉。
以上兩種精密(mì)加工方式產生(shēng)的誤差是不同(tóng)的(de)。在(zài)鑽頭旋轉的鑽孔方式中,由(yóu)於切削(xuē)刃不對稱和鑽頭剛性不足而使(shǐ)鑽頭引偏時,被加工孔的中心線會發生偏斜或不直,但孔徑基本不變;而在工件旋轉的(de)鑽孔方式(shì)中則相反,鑽頭引偏會引起孔徑變化,而孔(kǒng)中心線(xiàn)仍然是直的。
常用的鑽孔刀具有:麻花鑽、中心鑽、深孔鑽等。
由(yóu)於構造上的限製,鑽頭的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度均較低,加之定心性不好,鑽孔加工的精度較低(dī),一般隻能達到IT13-IT11;表麵粗(cū)糙度也(yě)較大,Ra一般為50-12.5μm;但鑽孔的金屬切除率大,切削效率高。鑽孔主要用於加工質量要求不高的(de)孔,例如螺栓孔、螺紋底孔、油孔等。對於加工精度和表麵質量要求較高的孔,則應在後續加工中(zhōng)通過(guò)擴孔、鉸(jiǎo)孔、鏜孔或磨孔來達到(dào)。
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(gè)齒)、導向(xiàng)性(xìng)好,切削比較穩定;(2)擴(kuò)孔鑽沒有橫刃,切削條件好(hǎo);(3)加工餘量較小,容屑槽可以做得(dé)淺些,鑽芯可以做得粗(cū)些,刀體強度和剛性較好。擴孔加工(gōng)的精度一般(bān)為IT11-IT10級,表麵粗糙度Ra為12.5-6.3μm。擴(kuò)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(直徑為孔徑的0.5-0.7倍(bèi))預鑽孔,然後(hòu)再用相應尺(chǐ)寸的擴孔鑽(zuàn)擴孔,這樣可以提高孔(kǒng)的加工質量和生產效率。
03
鉸孔
定義(yì):鉸孔是用鉸刀對孔進行精加工,屬於(yú)精密(mì)擴孔的一種。對於較小的孔(kǒng),相對於內圓磨削及精鏜而言,鉸孔是一種較為經濟實用(yòng)的加工(gōng)方(fāng)法。
鉸孔餘量對鉸孔質量的影響很大,餘量太大,鉸刀(dāo)的負(fù)荷大,切削刃很快(kuài)被磨鈍,不易獲得光潔的加工表麵,尺寸(cùn)公差也(yě)不易保證;餘量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,自然也就沒有改善(shàn)孔加工質量的作用。一般粗鉸餘量取為0.35-0.15mm,精鉸取(qǔ)為0.15-0.05mm。
為避免產生積屑瘤,鉸孔通常采用較低的切削速度(dù)(高速(sù)鋼鉸刀加工鋼和(hé)鑄(zhù)鐵時,v<8m/min)進行加工。進給量的取值與被加工孔徑有關(guān),孔(kǒng)徑越(yuè)大,進給量(liàng)取值越大,高(gāo)速鋼鉸刀加工鋼(gāng)和鑄鐵時進給量常取為0.3-1mm/r。
鉸(jiǎo)孔時必須(xū)用適當的切削液進行冷卻、潤滑和清洗(xǐ),以防(fáng)止產生積屑瘤並及時清除切屑(xiè)。與磨孔和鏜孔相比,鉸孔生(shēng)產率高,容易保證孔的精度(dù);但鉸孔不能校正(zhèng)孔軸線的(de)位置誤差,孔的位置精度應由(yóu)前工序保(bǎo)證。鉸孔不宜加工階梯(tī)孔和盲孔。
鉸孔尺寸精度一(yī)般為(wéi)IT9-IT7級,表麵粗糙度Ra一般為3.2-0.8,μm。對於(yú)中等尺寸、精度要求較高的孔(例如IT7級精度(dù)孔(kǒng)),鑽—擴—鉸(jiǎo)工藝是生產中常用的典型加工方案。
04
鏜孔
定(dìng)義:鏜孔是(shì)用鏜(táng)刀對已鑽出、鑄(zhù)出(chū)或鍛出(chū)的孔做進一步的(de)加工。可在車床(chuáng)、鏜床或銑床上進(jìn)行。
鏜孔是常用的孔加工方(fāng)法之一,可分為粗鏜、半精鏜和精鏜。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(jīng)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(de)尺寸公(gōng)差等級為IT8-IT7,表麵粗糙度值為Ra1.6-0.8μm。
鏜孔有三(sān)種不同的(de)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。工藝特點是:加工後(hòu)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(de)軸向幾何形狀誤差主要取決(jué)於刀具進給(gěi)方向(xiàng)相對於(yú)工件(jiàn)回轉軸線的位置精度。這(zhè)種鏜孔方式適於加工與外圓表麵(miàn)有(yǒu)同軸度要(yào)求的孔。
(2)刀具旋(xuán)轉(zhuǎn)
工件作進給運動(dòng),鏜床主軸帶動鏜刀旋轉(zhuǎn),工作台帶動工件(jiàn)作進給運動。
(3)刀具旋轉並(bìng)作進給運動
采用(yòng)這種鏜孔方(fāng)式鏜孔,鏜杆的懸伸長度是變化的,鏜杆的受(shòu)力變形也(yě)是變化的,靠近主軸箱(xiāng)處(chù)的孔徑大,遠離主軸(zhóu)箱處的孔徑小,形成錐孔。此外,鏜杆(gǎn)懸伸長度(dù)增大,主軸因自重引起的彎曲變形(xíng)也增大,被加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孔。
鏜孔和鑽—擴—鉸工藝相比,孔徑尺寸不受刀具尺寸的限製,且鏜孔具有較強的誤差修正能力,可通過多次走刀來(lái)修正(zhèng)原孔(kǒng)軸線偏斜誤差,而且能使所(suǒ)鏜孔與定位表麵保持較高的位置精度。
