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为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这

作者:五金加工 发布时间:2019-09-05 13:13

  点击上方“机械设计一点通”关注我们,每天学习一个机械设计相关知识点为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  各种孔加工刀具

  孔的加工方式有很多种,比如钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、珩磨孔等等,这么多种孔的加工方式,也侧面反映孔的加工难度大,不同类型的孔不同批量大小生产的孔,需要根据实际情况采用不同的生产工艺进行生产;与轴的加工相比,孔加工的条件要差得多,加工孔要比加工轴困难太多,这是因为:

  1)孔加工所用刀具的尺寸受被加工孔尺寸的限制,刚性差,容易产生弯曲变形和振动;

  2)用定尺寸刀具加工孔时,孔加工的尺寸往往直接取决于刀具的相应尺寸,刀具的制造误差和磨损将直接影响孔的加工精度;

  3)加工孔时,切削区在工件内部,排屑及散热条件差,加工精度和表面质量都不易控制。孔、扩孔、铰孔、镗孔、拉孔、珩磨孔等加工孔分别的限制因素

  1、钻孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  钻孔是孔的加工最常用的工艺,常用的钻孔刀具有:麻花钻、中心钻、深孔钻等,其中最常用的是麻花钻,其直径规格为 Φ0.1-80mm。由于构造上的限制,钻头的弯曲刚度和扭转刚度均较低,加之定心性不好,钻孔加工的精度较低,一般只能达到 IT13~IT11;钻孔加工有两种方式:一种是钻头旋转;另一种是工件旋转。上述两种钻孔方式产生的误差是不相同的,在钻头旋转的钻孔方式中,由于切削刃不对称和钻头刚性不足而使钻头引偏时,被加工孔的中心线会发生偏斜或不直,但孔径基本不变;而在工件旋转的钻孔方式中则相反,钻头引偏会引起孔径变化,而孔中心线仍然是直的。钻孔主要用于加工质量要求不高的孔,例如螺栓孔、螺纹底孔、油孔等。对于加工精度和表面质量要求较高的孔,则应在后续加工中通过扩孔、铰孔、镗孔或磨孔来达到。

  2、扩孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  扩孔是用扩孔钻对已经钻出、铸出或锻出的孔作进一步加工,以扩大孔径并提高孔的加工质量,扩孔钻与麻花钻相似,但刀齿数较多,没有横刃。扩孔加工的精度一般为 IT11~IT10 级,在钻直径较大的孔时(D ≥30mm ),常先用小钻头(直径为孔径的 0.5~0.7 倍)预钻孔,然后再用相应尺寸的扩孔钻扩孔,这样可以提高孔的加工质量和生产效率。扩孔除了可以加工圆柱孔之外,还可以用各种特殊形状的扩孔钻(亦称锪钻)来加工各种沉头座孔和锪平端面示。锪钻的前端常带有导向柱,用已加工孔导向。

  3、铰孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  铰孔是孔的精加工方法之一,在生产中应用很广。对于较小的孔,相对于内圆磨削及精镗而言,铰孔是一种较为经济实用的加工方法。铰孔余量对铰孔质量的影响很大,余量太大,铰刀的负荷大,切削刃很快被磨钝,不易获得光洁的加工表面,尺寸公差也不易保证;余量太小,不能去掉上工序留下的刀痕,自然也就没有改善孔加工质量的作用。一般粗铰余量取为0.35~0.15mm,精铰取为 0.15~0.05mm。铰孔尺寸精度一般为 IT9~IT7级,铰孔时必须用适当的切削液进行冷却、润滑和清洗,以防止产生积屑瘤并及时清除切屑。与磨孔和镗孔相比,铰孔生产率高,容易保证孔的精度;但铰孔不能校正孔轴线的位置误差,孔的位置精度应由前工序保证。铰孔不宜加工阶梯孔和盲孔。对于中等尺寸、精度要求较高的孔(例如IT7级精度孔),钻—扩—铰工艺是生产中常用的典型加工方案。

  4、镗孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  镗孔是在预制孔上用切削刀具使之扩大的一种加工方法,镗孔工作既可以在镗床上进行,也可以在车床上进行。镗孔和钻—扩—铰工艺相比,孔径尺寸不受刀具尺寸的限制,且镗孔具有较强的误差修正能力,可通过多次走刀来修正原孔轴线偏斜误差,而且能使所镗孔与定位表面保持较高的位置精度。镗孔和车外圆相比,由于刀杆系统的刚性差、变形大,散热排屑条件不好,工件和刀具的热变形比较大,镗孔的加工质量和生产效率都不如车外圆高。

  综上分析可知, 镗孔的加工范围广,可加工各种不同尺寸和不同精度等级的孔,对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工方法。镗孔的加工精度为 IT9~IT7级。镗孔可以在镗床、车床、铣床等机床上进行,具有机动灵活的优点,生产中应用十分广泛。在大批大量生产中,为提高镗孔效率,常使用镗模。

  5、拉孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  拉孔是一种高生产率的精加工方法,它是用特制的拉刀在拉床上进行的。拉削时拉刀只作低速直线运动(主运动)。拉刀同时工作的齿数一般应不少于3个,否则拉刀工作不平稳,容易在工件表面产生环状波纹。为了避免产生过大的拉削力而使拉刀断裂,拉刀工作时,同时工作刀齿数一般不应超过6~8个。拉孔有三种不同的拉削方式,1)分层式拉削,2)分块式拉削,3)综合式拉削 ;拉刀是多刃刀具,在一次拉削行程中就能顺序完成孔的粗加工、精加工和光整加工工作,生产效率高。拉孔精度主要取决于拉刀的精度,在通常条件下,拉孔精度可达 IT9~IT7,拉孔时,工件以被加工孔自身定位(拉刀前导部就是工件的定位元件),拉孔不易保证 孔与其它表面的相互位置精度;对于那些内外圆表面具有同轴度要求的回转体零件的加工,往往都是先拉孔,然后以孔为定位基准加工其它表面。拉刀不仅能加工圆孔,而且还可以加工成形孔,花键孔。拉刀是定尺寸刀具,形状复杂,价格昂贵,不适合于加工大孔。拉孔常用在大批大量生产中加工孔径为 Ф10~80mm 、孔深不超过孔径5倍的中小零件上的通孔。

  6、珩磨孔为什么孔的加工比轴的加工难那么多,原来是这些因素决定的

  珩磨是利用带有磨条(油石)的珩磨头对孔进行光整加工的方法。珩磨时,工件固定不动,珩磨头由机床主轴带动旋转并作往复直线运动。为了便于排出破碎的磨粒和切屑,降低切削温度,提高加工质量,珩磨时应使用充足的切削液。为使被加工孔壁都能得到均匀的加工,砂条的行程在孔的两端都要超出一段越程量。珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度,加工精度为 IT7~IT6 级,但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。磨削速度相比,珩磨头的圆周速度虽不高(vc=16~60m\min),但由于砂条与工件的接触面积大,往复速度相对较高(va=8~20m\min),所以珩磨仍有较高的生产率。珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工,孔径范围一般为15-500mm或更大,并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔,也不能加工带键槽的孔、花键孔等。

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