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lcshjsb
发表于 2008-8-17 16:45:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国山东聊城

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孔加工常用工艺装备
* [3 y; p) @9 t9 f- [ 7 t! P  _% [. [6 O: n7 w
一、孔加工用刀具
: D4 U/ D) U  F. A
　　在金属切削中，孔加工占很大比重。孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，如扩孔钻、铰刀、镗刀等。本节介绍常用的几种孔加工刀具。
　　（一）麻花钻
　　1．麻花钻的结构要素
　　图7－32为麻花钻的结构图。它由工作部分、柄部和颈部组成。
　　（1）工作部分
　　麻花钻的工作部分分为切削部分和导向部分。
　　①切削部分
　　麻花钻可看成为两把内孔车刀组成的组合体。如图7－33所示。而这两把内孔车刀必须有一实心部分——钻心将两者联成一个整体。钻心使两条主切削刃不能直接相交于轴心处，而相互错开，使钻心形成了独立的切削刃——横刃。因此麻花钻的切削部分有两条主切削刃、两条副切削刃和一条横刃（如图7－32b所示）。麻花钻的钻心直径取为(0.125~0.15)do（do为钻头直径）。为了提高钻头的强度和刚度，把钻心做成正锥体，钻心从切削部分向尾部逐渐增大，其增大量每100mm长度上为1.4~2.0mm。
　　两条主切削刃在与它们平行的平面上投影的夹角称为锋角2Φ，如图7－34所示。标准麻花钻的锋角2Φ＝118°，此时两条主切削刃呈直线；若磨出的锋角2Φ＞118°,则主切削刃呈凹形；若2Φ＜118°，则主切削刃呈凸形。
　　②导向部分
　　导向部分在钻孔时起引导作用，也是切削部分的后备部分。
　　导向部分的两条螺旋槽形成钻头的前刀面，也是排屑、容屑和切削液流入的空间。螺旋槽的螺旋角β是指螺旋槽最外缘的螺旋线展开成直线后与钻头轴线之间的夹角，如图7－34所示。愈靠近钻头中心螺旋角愈小。螺旋角β增大，可获得较大前角，因而切削轻快，易于排屑，但会削弱切削刃的强度和钻头的刚性。
　　导向部分的棱边即为钻头的副切削刃，其后刀面呈狭窄的圆柱面。标准麻花钻导向部分直径向柄部方向逐渐减小，其减小量每100mm长度上为0.03~0.12mm，螺旋角β可减小棱边与工件孔壁的摩擦，也形成了副偏角 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110924151614.gif。
　　（2）柄部
　　柄部用来装夹钻头和传递扭矩。钻头直径do＜12mm常制成圆柱柄（直柄）；钻头直径do＞12mm常采用圆锥柄。
　　（3）颈部
　　颈部是柄部与工作部分的连接部分，并作为磨外径时砂轮退刀和打印标记处。小直径钻头不做出颈部。
　　2．麻花钻切削部分的几何角度
　　由图7－33所示，钻头实际上相当于正反安装的两把内孔车刀的组合刀具，只是这两把内孔车刀的主切削刃高于工件中心（因为有钻心而形成横刃的缘故，钻心半径为 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110924346615.gif）。
　　（1）基面和切削平面
　　在分析麻花钻的几何角度时，首先必须弄清楚钻头的基面和切削平面。
　　①基面：切削刃上任一点的基面，是通过该点，且垂直于该点切削速度方向的平面，如图7－35a所示。在钻削时，如果忽略进给运动，钻头就只有圆周运动，主切削刃上每一点都绕钻头轴线做圆周运动，它的速度方向就是该点所在圆的切线方向，如图7－35b中A点的切削速度 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110924533059.gif 垂直于A点的半径方向，B点的切削速度 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110925155934.gif垂直于B点的半径方向。不难看出，切削刃上任一点的基面就是通过该点并包含钻头轴线的平面。由于切削刃上各点的切削速度方向不同，所以切削刃上各点的基面也就不同。
　　②切削平面：切削刃上任一点的切削平面是包含该点切削速度方向，而又切于该点加工表面的平面（图7－35a所示为钻头外缘刀尖A点的基面和切削平面）。切削刃上各点的切削平面与基面在空间相互垂直，并且其位置是变化的。
　　（2）主切削刃的几何角度，如图7-36所示
　　为方便起见，钻头的刃倾角通常在端平面内表示。钻头主切削刃上某点的端面刃倾角是主切削刃在端平面的投影与该点基面之间的夹角。如图7－36所示，其值总是负的。且主切削刃上各点的端面刃倾角是变化的，愈靠近钻头中心端面刃倾角的绝对值愈大（见图7－36b）。
　　麻花钻主切削刃上某点的主偏角是该点基面上主切削刃的投影与钻头进给方向之间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，各点的主偏角也随之改变。主切削刃上各点的主偏角是变化的，外缘处大，钻心处小。
　　麻花钻的前角 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110926445159.gif 是正交平面内前刀面与基面间的夹角。由于主切削刃上各点的基面不同，所以主切削刃上各点的前角也是变化的，如图7－36所示。前角的值从外缘到钻心附近大约由+30°减小到-30°，其切削条件很差。
　　切削刃上任一点的后角 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110927015805.gif ，是该点的切削平面与后刀面之间的夹角。钻头后角不在主剖面内度量，而是在假定工作平面（进给剖面）内度量（见图7－36a）。在钻削过程中，实际起作用的是这个后角，同时测量也方便。
　　钻头的后角是刃磨得到的，刃磨时要注意使其外缘处磨得小些（约8°~10°），靠近钻心处要磨得大些（约20°~30°）。这样刃磨的原因，是可以使后角与主切削刃前角的变化相适应，使各点的楔角大致相等，从而达到其锋利程度、强度、耐用度相对平衡；其次能弥补由于钻头的轴向进给运动而使刀刃上各点实际工作后角减少一个该点的合成速度角μ（见图7－36中f-f剖面）所产生的影响；此外还能改变横刃处的切削条件。
　　（3）横刃的几何角度如图7-37所示
　　由于横刃的基面位于刀具的实体内，故横刃前角 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808110927382131.gif 为负值（约-45°~-60°），所以钻削时在横刃处发生严重的挤压而造成
很大的轴向力。
　　⑤横刃斜角Ψ
　　横刃斜角是在钻头的端面投影中，横刃与主切削刃之间的夹角。它是刃磨钻头时自然形成的，锋角一定时，后角刃磨正确的标准麻花钻横刃斜角Ψ为47°~55°，而后角愈大则Ψ愈小，横刃的长度会增加。

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 楼主| 发表于 2008-8-17 16:46:21 | 显示全部楼层 来自： 中国山东聊城

孔加工常用工艺装备

孔加工常用工艺装备 8 m( i! |0 Z. V/ W# e# f% t
3．其他结构的钻头2 U, t& `4 U. V* b
　　（1）扁钻
　　扁钻切削部分磨成一个扁平体，主切削刃磨出锋角、后角并形成横刃；副切削刃磨出后角与副偏角并控制钻孔直径。扁钻前角小，没有螺旋槽，排屑困难，但由于制造简单，成本低，在仪表和钟表工业中直径1mm以下的小孔加工上得到广泛应用。
　　近年来，扁钻由于结构上有较大改进，加上上述优点，故在自动线和数控机床上加工直径35mm以上孔时，也使用扁钻。
　　扁钻可做成整体式，如图7－38a所示；或装配式，如图7－38b所示。在数控机床和组合机床上钻、扩较大直径孔（d=25~125mm）时常用装配式扁钻。
　　（2）硬质合金钻头
　　加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢等难加工材料，必须使用硬质合金钻头。
　　小直径硬质合金钻头都做成整体结构，除用于加工硬材料外，也适用加工非金属压层材料。
　　直径大于6mm的硬质合金钻头都做成镶片式结构，如图7－39所示。其结构特点是刀片用YG8,刀体用9SiCr;钻心较粗，do=(0.25~0.3)d，导向部分缩短；加宽容屑槽；增大倒锥量；制成双螺旋角。用以增强钻体刚度，减少振动，便于排屑，防止刀片崩裂。
　　（3）群钻
　　基本型群钻切削部分结构如图7－40所示。其结构和几何参数有以下特点：
　　①切削刃形成三尖七刃。该钻型将每条主切削刃磨成三段，即外直刃、圆弧刃和内直刃，两边则共有七刃（含横刃）。这种分段刃形结构使钻头各部分的几何参数可分别控制并趋于合理。同普通麻花钻相比，群钻外直刃前角增加较小；圆弧刃前角平均增10°；内直刃处平均增大25°；横刃处增大4°~6°。所以群钻的平均前角获得显著增加，从而使群钻刃口锋利，切削性能好。
　　除原钻尖外，圆弧刃和外直刃的交点又形成新的钻尖，故群钻具有“三尖”。这种三尖结构显著增强了钻头的定心和导向性能。
　　②横刃低、窄、尖。群钻中心尖高h=0.03do, 横刃长度仅为修磨前的1/4~1/6。由于磨出月牙槽（圆弧刃后面），使已磨窄的横刃进一步变尖。这种低、窄、尖的横刃使轴向抗力显著降低，并增强了定心性能。
　　③分屑结构。主切削刃的分段结构使切屑分段变窄。钻头直径较大时，可在外直刃一侧再磨出分屑槽，或在两侧磨出交错槽，充分改善切屑的卷曲、折断和排出效果。
　　如上所述，基本型群钻的结构特点是：三尖七刃锐当先，月牙弧槽分两边，外刃再开分屑槽，横刃磨低窄又尖。
　　（二）锪钻
　　在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔，如图7－41a所示、锥形沉头孔（如图7－41b）和端面凸台（如图7－41c）时，都使用锪钻。如图7－45a所示的锪钻为平底锪钻，其圆周和端面上各有3~4个刀齿，在已加工好的孔内插入导柱，其作用为控制被锪孔与原有孔的同轴度误差。导柱一般做成可拆式，以便于锪钻的端面齿的制造与刃磨。锥面锪钻的钻尖角有60°、90°和120°三种。
　　（三）铰刀
　　铰刀一般由高速钢和硬质合金制造。
　　铰刀的精度等级分为H7、H8、H9三级，其公差由铰刀专用公差确定，分别适用于铰削H7、H8、H9公差等级的孔。多数铰刀又分为A、B两种类型，A型为直槽铰刀，B型为螺旋槽铰刀。螺旋槽铰刀切削平稳，适用于加工断续表面。
　　下面介绍机用硬质合金铰刀的设计要点。
　　如图7－42为一般机用硬质合金铰刀的结构，它由工作部分、颈部和柄部组成。工作部分包括引导锥、切削部和校准部。为了使铰刀易于引入预制孔，在铰刀前端制出引导锥。校准部由圆柱部分和倒锥部分组成。圆柱部分用来校准孔的直径尺寸并提高孔的表面质量，以及在切削时增强导向作用；倒锥部分用来减小摩擦。铰刀的主要设计内容是确定工作部分的参数。
　　1．铰刀直径及其公差的确定
　　铰刀直径公差直接影响被加工孔的尺寸精度、铰刀制造成本和使用寿命。铰孔时，由于刀齿径向跳动以及铰削用量和切削液等因素会使孔径大于铰刀直径，称为铰孔“扩张”；而由于刀刃钝圆半径挤压孔壁，则会使孔产生恢复而缩小，称为铰孔“收缩”。一般“扩张”和“收缩”的因素同时存在，最后结果应由实验决定。经验表明：用高速钢铰刀铰孔一般发生扩张，用硬质合金铰刀铰孔一般发生收缩，铰削薄壁孔时，也常发生收缩。
　　铰刀的公称直径等于孔的公称直径。铰刀的上下偏差则要考虑扩张量、收缩量，并留出必要的磨损公差。
　　图7－43所示为铰刀直径及其公差。
dω—工件直径; do—新铰刀直径; http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808120944545472.gif—工件孔公差; P—扩张量
Pa—收缩量; G—铰刀制造公差; N—铰刀磨损公差
　　若铰孔发生扩张现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为：
　　domax=dωmax-Pmax（6-1）
　　domin=domax-G（6-2）
　　若铰孔发生收缩现象，则设计及制造铰刀的最大、最小极限尺寸分别为：
　　domax=dωmax+Pamin（6-3）
　　domin=domax-G（6-4）
　　国家标准规定：铰刀制造公差G＝0.35(http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808120945099761.gif)。根据一般经验数据，高速钢铰刀可取Pmax＝0.15(http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808120945099761.gif)；硬质合金铰刀铰孔后的收缩量往往因工件材料不同而不同，故常取Pamin＝0，或取 Pamin＝0.1(http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808120945099761.gif)。Pmax及Pamin的可靠确定办法是由实验测定。
　　2．铰刀的齿数及齿槽
　　铰刀的齿数影响铰孔精度、表面粗糙度、容屑空间和刀齿强度。其值一般按铰刀直径和工件材料确定。铰刀直径较大时，可取较多齿数；加工韧性材料时，齿数应取少些；加工脆性材料时，齿数可取多些。为了便于测量铰刀直径，齿数应取偶数。在常用直径do=8~40mm范围内，一般取齿数 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808120945322402.gif＝4~8个。
　　铰刀刀齿沿圆周可以等齿距分布，也可以不等齿距分布。为了便于制造，铰刀一般按等齿距分布。
　　如图7-44所示，铰刀的齿槽形状一般有直线齿背（图7－48a）、圆弧齿背（图7－48b）和折线齿背（图7－48c），硬质合金铰刀一般采用折线齿背。
　　铰刀齿槽方向有直槽和螺旋槽两种，如图7－45所示。为了便于制造，常采用直槽。为改善排屑条件，提高铰孔质量，硬质合金铰刀常做成左螺旋槽，螺旋角取3°~5°。
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 楼主| 发表于 2008-8-17 16:47:58 | 显示全部楼层 来自： 中国山东聊城

孔加工常用工艺装备

孔加工常用工艺装备# Y' }) W, ?2 j: T4 q1 z
3．铰刀的几何角度' G; L6 s. w# L5 @3 u
　　铰孔时一般余量很小，切屑很薄，切屑与前刀面接触长度很短，故前角的影响不显著。为了制造方便，一般取均http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808130946447865.gif＝0°。加工韧性材料时，为减小切屑变形，可取http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808130946447865.gif＝5°~10°。
　　铰刀系精加工刀具，为使其重磨后径向尺寸不致变化太大，一般铰刀后角取http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808130947046824.gif＝6°~8°。
　　一般铰刀的刃倾角http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808130947265159.gif＝0°。但刃倾角能使切削过程平稳，提高铰孔质量。在铰削韧性较大的材料时，可在铰刀的切削部分磨出http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808130947265159.gif＝15°~20°刃倾角，如图7－46a所示，这样可使铰削时切屑向前排出，不致于划伤已加工表面（见图7－46b）。在加工盲孔时，可在这种带刃倾角的铰刀前端开出一较大的凹坑，以容纳切屑（见图7－46c）。
　　（四）孔加工复合刀具
　　孔加工复合刀具是由两把或两把以上同类或不同类的孔加工刀具组合成一体，同时或按先后顺序完成不同工步加工的刀具。
　　1．复合刀具的种类
　　复合刀具的种类较多，按工艺类型可分为同类工艺复合刀具和不同类工艺复合刀具两种。同类工艺复合刀具如图7－47所示。不同类工艺复合刀具如图7－48所示。
　　2. 复合刀具的特点
　　（1）能减少机床台数或工位数，工序集中，节省机动和辅助时间，因而可以提高生产率，降低成本。
　　（2）减少工件安装次数，容易保证各加工表面间的位置精度。
　　（3）复合刀具结构复杂，在制造、刃磨和使用中都可能会出现问题。例如各单个刀具的直径、切削时间和切削条件悬殊较大，切屑的排出和切削液的输入不够畅快等。
　　3．复合刀具的合理使用
　　由于复合刀具的结构特点及特殊的工作条件，在使用复合刀具时需注意几点特殊要求：
　　（1）由于复合刀具刃磨困难，刀具安装、调整麻烦，故应制订较高的刀具耐用度，选择较低的切削速度。
　　（2）复合刀具中各单个刀具的直径往往差别很大，选择切削用量时需考虑主要矛盾。如最小直径刀具的强度最弱，应按最小直径刀具选择进给量；又如最大直径刀具的切削速度最高，磨损最快，故应按最大直径刀具确定切削速度。各单个刀具所进行的加工工艺不同时，需兼顾其不同点。如采用钻－铰复合刀具加工孔，采用的切削速度比一般钻削低一些，而比一般铰削速度高一些；钻孔时进给量取低一些，使切削力不至于太大，铰孔时可取较大的进给量，以提高生产率。
　　二、钻夹具
　　钻夹具（俗称钻模）是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀具进行加工是钻模的主要特点。钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定。
　　（一）钻夹具的类型及结构特点
　　钻夹具的结构形式主要决定于工件被加工孔的分布位置情况，如有的孔系是分布在同一平面上、或分布在几个不同表面上、或分布在同一圆周上，还有的是单孔等等。因此钻模的结构形式很多，常用的有以下几种：
　　1.固定式钻模
　　如图7-49所示，这种钻模在使用时被固定在钻床工作台上，主要用在立式钻床上加工较大的单孔或在摇臂钻床上加工平行孔系。在立式钻床工作台上安装钻模时，首先用装在主轴上的钻头（精度要求较高时可用心轴）插入钻套内，以校正钻模的位置，然后将其固定。这样既可减少钻套的磨损，又可保证孔的位置精度。
　　图7-49所示的固定式钻模，工件以其端面和键槽与钻模上的定位法兰3及键4相接触而定位。转动螺母9使螺杆2向右移动时，通过钩形开口垫圈1将工件夹紧。松开螺母9，螺杆2在弹簧的作用下向左移，钩形开口垫圈1松开并绕螺钉摆下即可卸下工件。

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　　2.回转式钻模
　　回转式钻模主要用来加工围绕一定的回转轴线（立轴、卧轴或倾斜轴）分布的轴向或径向孔系以及分布在工件几个不同表面上的孔。工件在一次装夹中，靠钻模回转可依次加工各孔，因此这类钻模必须有分度装置。
. J& B! k, w- t; `5 |0 O7 ]　　回转式钻模按所采用的对定机构的类型，分为轴向分度式回转钻模和径向分度式回转钻模。" v0 |) L2 T' L
　　图7-50为轴向分度式回转钻模。工件以其端面和内孔与钻模上的定位表面及圆柱销7相接触完成定位；拧紧螺母8，通过快换垫圈9将工件夹紧；通过钻套引导刀具对工件上的孔进行加工。7 C4 [4 q3 p/ p8 Z! u
　　对工件上若干个均匀分布的孔的加工，是借助分度机构完成的。如图7-50所示，在加工完一个孔后，转动手柄3，可将分度盘（与定位销7装为一体）松开，利用把手5将对定销6从定位套中拔出，使分度盘带动工件回转至某一角度后，对定销5又插入分度盘上的另一定位套中即完成一次分度，再转动手柄3将分度盘锁紧，即可依次加工其余各孔" O4 x: \8 V7 ]/ Y  |9 l6 p' K
9 c8 b4 ^5 q5 F+ d( r. m
3.移动式钻模
　　这类钻模用于加工中、小型工件同一表面上的多个孔。图7-51所示的移动式钻模用于加工连杆大、小头上的孔。工件以端面及大、小头圆弧面作为定位基准，在定位套12、13和固定V形块2及活动V形块7上定位。夹紧时先通过手轮8 推动活动V形块7压紧工件，然后转动手轮8带动螺钉11转动，压迫钢球10，使两片半月键9向外胀开而锁紧。V形块带有斜面，使工件在夹紧分力作用下与定位套贴紧。通过移动钻模，使钻头分别在两个钻套4、5中导入，从而加工工件上的两个孔。
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 楼主| 发表于 2008-8-17 16:49:58 | 显示全部楼层 来自： 中国山东聊城

孔加工常用工艺装备

孔加工常用工艺装备% s' m, N2 k- w! ~

+ c; B8 z- N6 h$ L( F$ N 4.翻转式钻模 5 f* N0 |) \8 ^- b; u( b
　　这类钻模主要用于加工中、小型工件中分布在不同表面上的孔，图7-52所示为加工套筒上四个径向孔的翻转式钻模。工件以内孔及端面在台肩销1上定位，用快换垫圈2和螺母3夹紧。钻完一组孔后，翻转60°钻另一组孔。该夹具的结构比较简单，但每次钻孔都需要找正钻套相对钻头的位置，所以辅助时间较长，而且翻转费力。因此该类夹具连同工件的总重量不能太重，一般不宜超过80~100N。
1 c8 _; S8 y# k3 y1 ~" R( V, d　　5.盖板式钻模
0 I3 I; P2 w0 U( a3 n
　　盖板式钻模的结构最为简单，它没有夹具体，只有一块钻模板。一般钻模板上除装有钻套外，还装有定位元件和夹紧装置。加工时，只要将它盖在工件上定位夹紧即可。
　　图7-53所示为加工车床溜板箱上多个小孔的盖板式钻模。在钻模板1上不仅装有钻套，还装有定位用的圆柱销2、削边销3和支承钉4。因钻小孔，钻削力矩小，故未设置夹紧装置。
　　盖板式钻模结构简单，一般多用于加工大型工件上的小孔。因夹具在使用时经常搬动，故盖板式钻模的重量不宜超过100N。为了减轻重量，可在盖板上设置加强筋，以减小其厚度，也可用铸铝件。
　　6.滑柱式钻模
　　滑柱式钻模是一种带有升降钻模板的通用可调夹具。图7-54所示为手动滑柱式钻模的通用结构，由夹具体1、三根滑柱2、钻模板4和传动、锁紧机构所组成。使用时只要根据工件的形状、尺寸和加工要求等具体情况，专门设计制造相应的定位、夹紧装置和钻套等，装在夹具体的平台和钻模板上的适当位置，就可用于加工。转动手柄6，经过齿轮齿条的传动和左右滑柱的导向，便能顺利地带动钻模板升降，将工件夹紧或松开。钻模板在夹紧工件或升降至一定高度后，必须自锁。锁紧机构的种类很多，但用得最广泛的则是图7-54所示的圆锥锁紧机构。其工作原理为：螺旋齿轮轴7的左端制成螺旋齿，与中间滑柱后侧的螺旋齿条相啮合，其螺旋角为45°。轴的右端制成双向锥体，锥度为1∶5，与夹具体1 及套环5的锥孔配合。钻模板下降接触到工件后继续施力，则钻模板通过夹紧元件将工件夹紧，并在齿轮轴上产生轴向分力使锥体楔紧在夹具体的锥孔中。由于锥角小于两倍磨擦角（锥体与锥角的磨擦系数f=0.1,φ=6°），故能自锁。当加工完毕，钻模板升到一定高度时，可以使齿轮轴的另一段锥体楔紧在套环5的锥孔中，将钻模板锁紧。
　这种手动滑柱式钻模的机械效率较低，夹紧力不大，并且由于滑柱和导孔为间隙配合（一般为H7/f7），因此被加工孔的垂直度和孔的位置尺寸难以达到较高的精度。但是其自锁性能可靠，结构简单，操作方便，具有通用可调的优点，所以不仅广泛使用于大批量生产，而且也已推广到小批生产中。该钻模适用于中、小件的加工。
" J( P4 q9 e7 Q/ j2 H　　图7-55所示为应用手动滑柱式钻模的实例。该滑柱式钻模用来钻、扩、铰拨叉上的Ф20H7孔。工件以圆柱端面、底面及后侧面在夹具上的圆锥套9、两个可调支承2及圆柱挡销3上定位。这些定位元件都装置在底座1上。转动手柄，通过齿轮、齿条传动机构使滑柱带动钻模板下降，由两个压柱4通过液性塑料对工件实施夹紧。刀具依次由快换钻套7引导，进行钻、扩、铰加工。图7-55中件号1~9所示的零件是专门设计制造的，钻模板也须作相应的加工，而其它件则为滑柱式钻模的通用结构。
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 楼主| 发表于 2008-8-17 16:50:57 | 显示全部楼层 来自： 中国山东聊城

孔加工常用工艺装备

孔加工常用工艺装备
! @: t* g. `9 j2 i- K  z7 f2 y7 L9 M1 K# s- J! o) @0 Z
（二）钻夹具设计要点
" ]% _/ x5 n9 a* }) E7 G0 l$ ~, O　　1.钻模类型的选择
: \0 O& w6 x' a' G% @　　钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。在选型时要注意以下几点：
: T/ T5 t" g/ ^2 U" m　　（1）工件被加工孔径大于10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。2 ?, h8 l1 e5 K* l
　　（2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，如能与通用回转台配合使用则更好。
* _* d6 D, v& F  O& K　　（3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
. R. D# G/ T% q1 p　　（4）对于孔的垂直度允差大于0.1mm和孔距位置允差大于±0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
8 c  B# B6 d3 V; b3 k( C$ N5 j　　2.钻套类型的选择和设计9 H' r' a1 u  s6 x7 }' ?
　　钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。* @9 q4 U& D4 m* s4 k* I" ~
　　（1）钻套的类型, I1 q% j" a" n) b7 x6 X+ Y% \
　　根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。$ S3 Z2 r( j7 W0 a( E
　　①固定钻套, ^3 H$ e6 Q# Z% n5 X1 {
　　图7-56所示为固定钻套的两种形式（图a为无肩，图b为带肩），该类钻套外圆以H7/n6或H7/r6配合，直接压入钻模板上的钻套底孔内。在使用过程中若不需要更换钻套（据经验统计，钻套一般可使用1000~12000次），则用固定钻套较为经济，钻孔的位置精度也较高。
* C" v5 y( |' Y. d0 C5 t; o6 ?
　　②可换钻套
　　当生产批量较大，需要更换磨损的钻套时，则用可换钻套较为方便，如图7-57所示。可换钻套装在衬套中，衬套是以H7/n6或H7/r6的配合直接压入钻模板的底孔内，钻套外圆与衬套内孔之间常采用F7/m6或F7/k6配合。当钻套磨损后，可卸下螺钉，更换新的钻套。螺钉还能防止加工时钻套转动或退刀时钻套随刀具拔出。
　　③快换钻套
　　当被加工孔需依次进行钻、扩、铰时，由于刀具直径逐渐增大，应使用外径相同而内径不同的钻套来引导刀具，这时使用快换钻套可减少更换钻套的时间，如图 7-58所示。快换钻套的有关配合与可换钻套的相同。更换钻套时，将钻套的削边处转至螺钉处，即可取出钻套。钻套的削边方向应考虑刀具的旋向，以免钻套随刀具自行拔出。
　　以上三类钻套已标准化，其结构参数、材料和热处理方法等，可查阅有关手册。
　　④特殊钻套
　　由于工件形状或被加工孔位置的特殊性，有时需要设计特殊结构的钻套，如图7-59所示。
　　在斜面上钻孔时，应采用图7-59a所示的钻套，钻套应尽量接近加工表面，并使之与加工表面的形状相吻合。如果钻套较长，可将钻套孔上部的直径加大（一般取0.1mm），以减少导向长度。
　　在凹坑内钻孔时，常用图7-59b所示的加长钻套（H为钻套导向长度）。图7-59c、d为钻两个距离很近的孔时所设计的非标准钻套。

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　　（2）钻套内孔的基本尺寸及公差配合的选择
　　①钻套内孔
　　钻套内孔（又称导向孔）直径的基本尺寸应为所用刀具的最大极限尺寸，并采用基轴制间隙配合。钻孔或扩孔时其公差取F7或F8，粗铰时取G7，精铰时取G6。若钻套引导的是刀具的导柱部分，则可按基孔制的相应配合选取，如H7/f7、H7/g6或H6/g5等。
　　②导向长度H
　　如图7-60所示，钻套的导向长度H对刀具的导向作用影响很大，H较大时，刀具在钻套内不易产生偏斜，但会加快刀具与钻套的磨损；H过小时，则钻孔时导向性不好。通常取导向长度H与其孔径之比为：H/d=1~2.5。当加工精度要求较高或加工的孔径较小时，由于所用的钻头刚性较差，则H/d值可取大些，如钻孔直径d<5mm时，应取H/d≥2.5；如加工两孔的距离公差为±0.05mm时，可取H/d=2.5~3.5。
　　③排屑间隙h
　　如图7-61所示，排屑间隙h是指钻套底部与工件表面之间的空间。如果h太小，则切屑排出困难，会损伤加工表面，甚至还可能折断钻头。如果h太大，则会使钻头的偏斜增大，影响被加工孔的位置精度。一般加工铸铁件时，h=(0.3~0.7)d；加工钢件时， h=(0.7~1.5)d；式中d为所用钻头的直径。对于位置精度要求很高的孔或在斜面上钻孔时，可将h值取得尽量小些，甚至可以取为零。
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 楼主| 发表于 2008-8-17 16:52:11 | 显示全部楼层 来自： 中国山东聊城

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3.钻模板的类型和设计
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　　（1）钻模板的类型
　　钻模板通常是装配在夹具体或支架上，或与夹具体上的其它元件相连接，常见的有以下几种类型：
　　①固定式钻模板
　　如图7-62a所示，这种钻模板是直接固定在夹具体上的，故钻套相对于夹具体也是固定的，钻孔精度较高。但是这种结构对某些工件而言，装拆不太方便。该钻模板与夹具体多采用圆锥销定位、螺钉紧固的结构。对于简单钻模也可采用整体铸造或焊接结构。
　　②分离式钻模板
　　如图7-62b所示，这种钻模板与夹具体是分离的，并成为一个独立部分，且模板对工作要确定定位要求。工件在夹具体中每装卸一次，钻模板也要装卸一次。该钻模板钻孔精度较高，但装卸工件的时间较长，因而效率较低。
　　③铰链式钻模板
　　如图7-62c所示，这种钻模板是通过铰链与夹具体或固定支架连接在一起的，钻模板可绕铰链轴翻转。铰链轴和钻模板上相应孔的配合为基轴制间隙配合 (G7/h6)，铰链轴和支座孔的配合为基轴制过盈配合(N7/h6)，钻模板和支座两侧面间的配合则按基孔制间隙配合(H7/g6)。当钻孔的位置精度要求较高时，应予配制，并将钻模板与支座侧面间的配合间隙控制在0.01~0.02mm之内。同时还要注意使钻模板工作时处于正确位置。图7-63所示是为保证这一要求的几种常用结构，设计时可根据情况选用。
　　这种钻模板常采用蝶形螺母锁紧，装卸工件比较方便，对于钻孔后还需要进行锪平面、攻丝等工步尤为适宜。但该钻模板可达到的位置精度较低，结构也较复杂。
　　④悬挂式钻模板
　　如图7-62d所示，这种钻模板是悬挂在机床主轴或主轴箱上，随主轴的往复移动而靠紧工件或离开，它多与组合机床或多头传动轴联合使用。图中钻模板4由锥端紧定螺钉将其固定在导柱2上，导柱2的上部伸入多轴传动头6的座架孔中，从而将钻模板4悬挂起来；导柱2的下部则伸入夹具体1的导孔中，使钻模板4准确定位。当多轴传动头6向下移动进行加工时，依靠弹簧5压缩时产生的压力使钻模板4向下靠紧工件。加工完毕后，多轴传动头上升继而退出钻头，并提起钻模板恢复至原始位置。
　　（2）钻模板的设计要点
　　在设计钻模板的结构时，主要要根据工件的外形大小、加工部位、结构特点和生产规模以及机床类型等条件而定。要求所设计的钻模板结构简单、使用方便、制造容易，并注意以下几点：
　　① 在保证钻模板有足够刚度的前提下，要尽量减轻其重量。在生产中，钻模板的厚度往往按钻套的高度来确定，一般在10~30mm之间。如果钻套较长，可将钻模板局部加厚。此外，钻模板一般不宜承受夹紧力。
　　② 钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度，因此至关重要。在上述各钻模板结构中，以固定式钻模板钻套底孔的位置精度最高，而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。
　　③ 焊接结构的钻模板往往因焊接内应力不能彻底消除，而不易保持精度。一般当工件孔距大于±0.1mm时方可采用。若孔距公差小于±0.05mm时，应采用装配式钻模板。
　　④要保证加工过程的稳定性。如用悬挂式钻模板，则其导柱上的弹簧力必须足够大，以使钻模板在夹具体上能维持所需的定位压力；当钻模板本身的重量超过 800N时，导柱上可不装弹簧；为保证钻模板移动平稳和工作可靠，当钻模板处于原始位置时，装在导柱上经过预压的弹簧长度一般不应小于工作行程的3倍，其预压力不小于150N。
　　（三）几种典型钻床夹具的结构分析
　　1.钻铰支架孔钻模
　　图7－64所示为支架工序图。Φ20H9孔的下端面和Φ24 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808131000298807.gifmm短圆柱面均已加工，本工序要求钻铰Φ20H9孔，并要求保证该孔轴线到下端面的距离为25±0.05mm。
　　图7－65所示为在立式钻床上钻铰支架上Φ20H9孔的钻模。工件以Φ20H9孔的下端面、Φ24 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808131000298807.gif mm短圆柱面和R24mm外圆弧面为定位基准，通过夹具上定位套1的孔、定位套的端面和一个摆动V形块2实现六点定位。为了装卸工件方便，采用铰链式压板4和摆动V形块2夹紧工件。该夹具定位结构简单，装卸工件方便，夹紧可靠。
　　上一章已指出机床夹具总图中应正确标注出影响定位误差、安装误差和调整误差的有关尺寸和技术要求。该夹具的上述尺寸和技术要求的分析如下：
　　定位副的制造误差应是影响定位误差的因素,因此在夹具总图上应标注出定位元件的精度和技术要求，如定位套孔径Φ24 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808131000298807.gif mm，定位套与夹具体配合尺寸Φ35H7/n6。
　　定位元件工作表面与机床连接面之间的技术要求是影响安装误差的因素，而该钻夹具与机床的连接面是夹具体底面A，因此定位元件工件表面与夹具体底面的技术要求应标出，如衬套端面对夹具体底面A的垂直度0.02mm。定位元件工作面与刀具位置之间的技术要求是影响调整误差的因素，对钻夹具而言，钻套轴线的位置即为孔加工刀具的位置，因此钻套轴线与定位元件工作面之间应标出必要的技术要求。如钻套轴线与夹具体底面A的垂直度0.02mm，钻套轴线与定位套端面的距离尺寸精度25±0.015mm，钻套内径的尺寸公差Φ20F7，钻套与衬套之间、衬套与钻模板之间的配合精度Φ26F7/m6、Φ32H7/n6 等。钻夹具的调整误差也称导向误差。
　　此外还应标注出一些其他装配尺寸，如销子3与V形块2、与压板4之间的配合尺寸Φ10G7/h6、Φ10N7/h6等。
　　2.铰链模板固定式钻模
　　图7－66所示为在拨叉45上加工直径Φ8.4mm的M10底孔的工序图和在立式钻床上完成以上工序的钻模总图。
　　工件以圆孔Φ15.81F8、叉口51 http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808131001227092.gifmm及槽14. http://img.hc360.com/mt/info/images/200808/200808131001227092.gif 2mm作为定位基准，通过夹具上的定位轴6、扁销1及偏心轮8上的对称楔块等定位元件实现六点定位，且符合基准重合原则。由于钻孔后需要攻丝，并且考虑使工件装拆方便，故该钻模采用了可翻开的铰链式钻模板。
　　夹紧时，通过手柄顺时针转动偏心轮8，偏心轮上的对称楔块插入工件槽内，在定位的同时将工件夹紧。由于钻削力不大，故工作时比较可靠。
　　钻模板4用销轴3采用基轴制装在模板座7上，翻下时与支承钉5接触，以保证钻套的位置精度，并用紧定螺钉2锁紧。
　　该夹具对工件的定位考虑合理，且采用偏心轮使工件既定位又夹紧，简化了夹具的结构。
　　对该夹具所标注的技术要求分析如下：
　　影响工件定位误差的技术要求有：定位轴直径及公差Φ15.81h6，扁销直径及公差Φ51g6、扁销轴线的位置度等。
　　影响安装误差的技术要求有：定位轴轴线与安装基面C的平行度。
　　影响导向误差的技术要求有：钻套中心线与夹紧偏心轮对称面的距离尺寸3.1±0.03mm，夹紧偏心轮与底座的配合公差15H7/h6，钻套中心与基准 B的位置度；另外对于铰链钻模板夹具，铰链钻模板与铰链座的配合精度Φ12G7/h6和40H7/f6也影响导向误差。
此外还应标注出一些其他装配尺寸，请读者自行分析。
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yexiuguo01
发表于 2008-8-17 22:13:26 | 显示全部楼层 来自： 中国湖北黄冈
哦详细啊，谢谢，我拿走了，
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mjf198
发表于 2008-9-13 11:32:45 | 显示全部楼层 来自： 中国江苏镇江
谢谢! good
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兵兵张
发表于 2008-9-14 01:22:35 | 显示全部楼层 来自： 中国重庆
谢谢! 楼主你是很不错的同志呀！继续发扬！
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moaquito
发表于 2008-9-15 19:58:49 | 显示全部楼层 来自： 中国浙江温州
哇,楼主你的资料很好很好啊,谢谢楼主,
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xiaoli1983
发表于 2008-9-19 17:34:38 | 显示全部楼层 来自： 中国北京
谢谢楼主，无私奉献型！！！, a1 q! j/ ~+ v0 O* p! a
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mfzgd
发表于 2008-9-20 13:45:04 | 显示全部楼层 来自： 中国山东泰安
谢谢楼主，既让我们学习了又省了钱。您真是个大好人。
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wudang2
发表于 2008-9-20 15:43:27 | 显示全部楼层 来自： 中国湖北
谢谢楼主，无私奉献型！！！既让我们学习了又省了钱。您真是个大好人
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CHENHAILAN
发表于 2008-9-20 15:52:49 | 显示全部楼层 来自： 中国辽宁朝阳
楼主的资料很详细good
# R5 Z/ J; E5 F% a& y% ]我支持楼主出本书
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jn810110
发表于 2008-11-2 00:39:09 | 显示全部楼层 来自： 中国江苏扬州
很详细谢谢LZ
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zbh1018
发表于 2008-11-2 11:56:27 | 显示全部楼层 来自： 中国湖南湘潭
好东西！！
/ F9 h5 r% u! b% C! C8 j" \谢谢楼主
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ZZY731024
发表于 2008-11-3 11:16:43 | 显示全部楼层 来自： 中国山东济宁
不错的资料谢谢
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fujianmin
发表于 2008-11-6 00:13:08 | 显示全部楼层 来自： 中国河南南阳
太好了，谢谢无私奉献
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zzh_zh
发表于 2009-1-22 22:05:21 | 显示全部楼层 来自： 中国山东济南
资料很好很好啊
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xianglongs31
发表于 2009-1-30 00:36:33 | 显示全部楼层 来自： 中国重庆
非常详细!收下了！
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沼泽地
发表于 2009-1-30 08:08:10 | 显示全部楼层 来自： 中国黑龙江佳木斯
有没有电子图书啊？
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孤独者987
发表于 2009-2-14 06:49:12 | 显示全部楼层 来自： 中国上海
:good 谢谢楼主，无私奉献型！
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apollowen
发表于 2009-4-4 22:21:45 | 显示全部楼层 来自： 中国广西河池
谢谢楼主，无私奉献型/ X" [0 y7 n3 O7 M) f  R
学习了
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征服者
发表于 2009-4-5 09:22:10 | 显示全部楼层 来自： 中国广东潮州
好资料，很详细！谢楼主…
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aakkk
发表于 2009-4-5 15:15:08 | 显示全部楼层 来自： 中国广西贵港
不错的资料，如果能告知资料名或者全书，那就能下载收藏了
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