鑽孔擴孔鉸孔鏜孔珩磨孔拉孔的加（jiā）工（gōng）工藝及測頭應用案例

與（yǔ）圓柱麵加工相比，孔加工的條件要（yào）差（chà）得多，孔的加工難度也比圓柱麵大。這是（shì）因為:

1)用於孔加工的刀具尺寸受到被加工孔尺寸的（de）限製，因此剛性差，容易發生彎曲變形（xíng）和振（zhèn）動；

2)用定尺刀具加工孔時，孔加工（gōng）的尺寸往往直接取決於刀具的相（xiàng）應尺寸，刀（dāo）具的製造（zào）誤差和磨損會直接影響孔的加工（gōng）精（jīng）度；

3)加工孔時，切削區域在工件（jiàn）內部，排屑散熱條件差，加工精度（dù）和表麵質量不易控製。

一.鑽孔（kǒng）和鉸孔

1.演練

鑽孔是在固體材料（liào）上加工孔（kǒng）的第一道工序，鑽孔直徑一般小（xiǎo）於80mm。鑽孔有兩種方式:一種是旋（xuán）轉（zhuǎn）鑽頭；另一個是工件旋轉。以（yǐ）上（shàng）兩種鑽孔方法產生的誤差是不同的。在鑽頭旋轉的鑽孔方法中，當由於切削刃不對稱和鑽頭剛性不足而使鑽（zuàn）頭偏斜時，被加工孔的中心線會歪斜或不直，但孔徑基本保持不變。相反，當工件旋轉時，鑽頭的偏差會引起孔（kǒng）徑的變化，而孔的中心線仍然是直的。

常用的鑽孔工具有:麻花鑽（zuàn）、中心（xīn）鑽、深孔鑽等（děng）。其中麻花鑽最常用，其直徑規格為φ0.1-80mm

由於結構限製（zhì），鑽頭的抗彎剛度和抗扭剛度較低，對中不良導致鑽孔精度較低，隻（zhī）能達到IT13 ~ IT11。表麵粗糙度也較大，Ra一般為50 ~ 12.5微米（mǐ）；而鑽孔（kǒng）的金（jīn）屬去除率高，切削效率高。鑽（zuàn）孔（kǒng）主要用於加工（gōng）質（zhì）量要求不高的孔（kǒng），如螺（luó）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，在後（hòu）續加工中要進行鉸孔、擴孔、鏜孔或研磨（mó）。

2.鉸刀

擴（kuò）孔鑽用於進一步加工鑽孔、鑄造或鍛造的孔，以擴大孔徑和提高孔的加工質量。鉸孔可以作為精孔前的預處理，也（yě）可以作（zuò）為要求不高的孔的最終加工。擴孔鑽類似於麻花鑽，但它有更多的齒，沒有十字刀（dāo）片。

與（yǔ）鑽孔相比，擴孔（kǒng）具有以下特點:(1)擴孔鑽的齒數多(3~8齒)，導向性好，切削穩定；(2)鉸刀沒有十字刃，切削條件好；(3)加工餘量小，切屑槽可以做得淺一些，鑽芯（xīn）可以做得粗一些，刀（dāo）體具有較好的強度和剛度。鉸孔精度（dù）一般為IT11~IT10，表麵粗糙度Ra為12.5 ~ 6.3 μ m，鉸孔常用於加工直徑小於。鑽大直徑(D ≥30mm)的孔時，常采用小鑽頭(直徑為孔徑的0.5~0.7倍)預鑽，然後用相應（yīng）尺寸（cùn）的（de）鉸刀擴孔，可提高孔的加工質量和生產效率。

鉸孔除了加工圓柱孔外，還可以用各種異形鉸（jiǎo）刀(也叫（jiào）沉孔)加工各種沉（chén）孔和沉孔端麵。锪（huō）孔鑽的前端通常設有導向柱，由加工孔導向。

第二，鉸孔

鉸孔是孔的精加工方法之一，在生產中應用廣泛。對於較小（xiǎo）的孔，與內（nèi）圓磨削和精鏜相比，鉸孔是一種經濟實用（yòng）的加工方法。

1.鑽孔器（qì）

鉸刀一般分為手動鉸刀和機用鉸刀。手鉸刀的手柄為直柄，工作（zuò）部分較長，導向作用較（jiào）好。手用鉸刀有整體式和外徑（jìng）可調的代數式兩（liǎng）種結構。機用鉸刀有刀柄和（hé）套筒（tǒng）兩種結構。該鉸刀不僅可（kě）以加工圓孔，還（hái）可以用錐形鉸刀加工錐孔（kǒng）。

2.擴孔技術及其應用

鉸削餘量對鉸削質量有很大（dà）影響。如果餘量過大，鉸刀負荷大，切削刃會很快變鈍，不易獲得光滑（huá）的加工表麵，尺寸（cùn）公差也不易（yì）保證。如果餘量太小，無法去除（chú）前道工序留下的刀痕，自（zì）然不會提高孔的加工質量。一般粗鉸餘量為0.35~0.15mm，精鉸餘量為01.5~0.05mm

為了避免切屑堆積的形成，鉸削通（tōng）常以較低的切削速度進行(用高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時V < 8m/min)。進給量與加工的孔徑有關。孔（kǒng）徑越大，進給量越大。高速鋼（gāng）鉸刀加工（gōng）鋼和鑄鐵時（shí），進給量（liàng）通常為0.3 ~ 1 mm/r。

鉸孔時，必須使用（yòng）合適的切削（xuē）液進行冷卻、潤滑和清洗，以防止切屑堆積的形成，並及時清除切屑。與（yǔ）磨削和鏜削相比，鉸削生產率高，容易保證（zhèng）孔的精度。但是（shì）鉸孔並不能修正孔軸（zhóu）線的位置誤差，孔的位置精度要靠前道工序來保證。鉸孔不應用於加工階梯孔和盲孔。

鉸孔精（jīng）度一般為IT9~IT7，表麵粗糙（cāo）度Ra一般為3.2~0.8微米·米，對於中等尺寸、高精度要求的孔(如IT7精（jīng）密孔)，鑽孔-鉸孔-鉸孔技術（shù）是生產中常用的典型加工（gōng）方案。

第三（sān），無聊

鏜孔是用刀具擴大預製孔的一種加（jiā）工方法。鑽孔可以在鏜床或車床上進行。

1.鑽（zuàn）孔（kǒng）方法

鏜孔有三種不（bú）同的加工方法。

(1)工件旋轉，刀具做進給運動（dòng）。在（zài）車（chē）床上鏜孔大多屬於這種鏜孔方式。其工藝特點是:被加工孔的軸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，孔的軸（zhóu）向幾何（hé）誤差主要取（qǔ）決於刀具進給方向（xiàng）相對（duì）於工件回轉軸線的位置精度。這種鏜孔方法適用於加工與外表麵有（yǒu）同（tóng）軸要求的孔（kǒng）。

(2)刀具旋轉時，工（gōng）件做進給運動。鏜床主軸帶動鏜刀（dāo）旋轉，工作台帶動工件做進給運（yùn）動。

(3)當刀具旋轉並作進給運動時，采用這種鏜孔方法（fǎ）進行鏜（táng）孔。鏜杆的伸出長（zhǎng）度發生（shēng）變化，鏜杆的應力變形也發生（shēng）變化。靠（kào）近主軸箱的孔徑大，遠離主軸箱的孔徑（jìng）小，形成錐形孔。另外，隨著鏜杆懸（xuán）臂長度的增加，主軸因自重引起的彎曲變形也會增加，被加工孔的軸線也（yě）會相應彎曲。這種鏜孔方法隻適合加（jiā）工短孔。

2.金剛

與普通鏜孔相比，金剛石鏜（táng）孔的特點是（shì）背吃刀量（liàng）小，切削速度快。可獲得較高的加工（gōng）精度(IT7~IT6)和（hé）光滑的表麵（miàn）(Ra 0.4~0.05微米)。金剛（gāng）石鏜孔最初是用金剛石鏜刀加工，現在廣泛使用硬（yìng）質（zhì）合金、CBN和人（rén）造金剛石刀具。主要用於加工有色金屬工件，也可用於加工鑄鐵（tiě）件（jiàn）和鋼件。

金剛石鏜削常用（yòng）的切削參數有:背進給預鏜0.2~0.6mm，終鏜0.1mm；進給速度為0.01-0.14毫（háo）米/轉；加工（gōng）鑄鐵時切削速度為100 ~ 250米/分，加工鋼（gāng）時為150 ~ 300米/分，加（jiā）工有色金屬時為300 ~ 2000米/分。

為了保證金剛石鏜孔能達到較高的加工精度和表麵質量，所用的機床(金剛石鏜床)必須具有較高（gāo）的幾何精（jīng）度和剛度。精（jīng）密角接觸球軸承或靜壓滑動軸承通常用於支撐機床的主軸，高速旋轉部件必須（xū）精確平衡。另外，進給機構的運動必須非常平穩，這樣才能保證工作台能夠做出穩定的低速進給運動。

鏜孔加工質（zhì）量好，生產效率高，廣（guǎng）泛應用於大批（pī）量生（shēng）產中精密孔的最終加工，如發動機氣缸（gāng）孔（kǒng）、活塞銷孔、機床主（zhǔ）軸箱主軸孔（kǒng）等。但需要注意的是，用金剛（gāng）石鏜孔加工黑色金屬製品時，隻能使用硬質合金和CBN材質的鏜刀，而不能使用金剛石材質的鏜刀，因為金剛石中的碳原子與鐵元素有很大的親和（hé）力，刀具壽命短。

3.鑽具

鏜刀可分為單（dān）刃鏜刀（dāo）和雙刃鏜刀。

4.鑽孔工藝（yì）特點及應（yīng）用範圍

與鏜削-鉸削-鉸削工藝相比，鏜削不受刀具尺寸的限製，鏜削具有很（hěn）強的糾錯（cuò）能力。通過多次走刀可以修正（zhèng）原有的孔軸線偏差誤差，並保持鑽孔和定位麵的高位置精度。

與外圓鏜削相比，鏜削的加工質量和生產效率不如外圓鏜削高，原因是（shì）刀杆係統剛（gāng）性和變形差，散熱排（pái）屑條件（jiàn）差，工（gōng）件和刀具熱變形大。

綜上所述，通過分析可以看出，鏜（táng）孔的加工範圍很廣，可以加工不同尺寸和精度等級（jí）的（de）孔。對於直徑較大、尺（chǐ）寸和位置精度要（yào）求較高的孔和孔係，鏜孔幾乎是唯一的加（jiā）工方法。鏜孔的加工精度為IT9~IT7。鏜孔可以在鏜床、車床、銑床等機床上進行（háng）。它具（jù）有靈活性的優點，在生產（chǎn）中應（yīng）用廣泛。在大批量生產中（zhōng），為了提高鏜孔效率，經常使用鏜刀（dāo）。

第四，珩磨孔

1.珩磨原理和珩磨頭

珩磨是一種用帶研（yán）磨棒(油石)的（de）珩磨頭拋光孔的方法。珩磨時（shí），工件是固定的，珩磨頭由機床主軸帶動旋（xuán）轉並（bìng）做直線（xiàn）往複運動（dòng）。珩磨時，研磨棒以一定（dìng）的壓力（lì）作用於工件表麵，從工件表麵切下一層很薄的材料，其切（qiē）削軌跡（jì）呈十字網狀。為（wéi）了防止磨粒軌跡重複（fù），珩磨頭（tóu）每分（fèn）鍾的轉速和珩磨頭每分鍾的往複行程數應該是質數。

珩磨軌跡的交角圖像與（yǔ）珩磨（mó）頭的往（wǎng）複速度圖像和圓周（zhōu）速度圖像相（xiàng）關。圖片的角度影響珩磨的質量和效率。一般粗珩磨（mó）取圖度，精珩磨取圖度。為了排出（chū）破碎的磨粒和切屑，降低切削溫度，提高加工質量（liàng），珩磨時應（yīng）使用足夠的切削液。

為了均勻地加工待加工孔的壁，砂棒（bàng）的行程必（bì）須在孔的兩端超過超程量。為了保證珩磨餘量均勻，減少主軸回轉誤差對加工精度的影響，珩磨頭與主（zhǔ）軸之間（jiān）多采用浮動連接。

珩磨頭磨杆徑向伸縮調節有手動（dòng）、氣動、液壓等結構形式。

2.珩磨的工藝特點及（jí）應用（yòng）範圍

1)珩磨可以獲得較高的（de）尺寸精度和形狀精度，加工精（jīng）度為IT7~IT6。孔的圓度和圓柱度誤差可以控製在範圍內，但珩磨不能提高加工（gōng）孔的位置精度。

2)珩磨可（kě）獲得較高的表麵質量，表麵粗糙度Ra為0.2~0.25μm，表麵金屬變質缺陷層深度為2.5~25μm

3)與磨削速度相比，珩磨頭（tóu）的圓周速度（dù）不（bú）高（gāo）(vc=16~60m/min)，但由於砂帶與工件接（jiē）觸麵積大，往複速度相對（duì）較高(va=8~20m/min)，珩磨生（shēng）產率仍然較高。

珩磨廣泛應用於批（pī）量生產的發動機氣（qì）缸孔和各種液壓裝置中的精密孔的加工。孔（kǒng）徑範圍一般為100mm或更大，可以加工深徑（jìng）比大於10的深孔。但珩磨（mó）不適合加工塑性較大的有（yǒu）色金屬工件上的孔，也不能加（jiā）工（gōng）帶有鍵（jiàn）槽、花鍵孔等的孔。

第（dì）五，拉坑

1.拉削和拉（lā）削

拉削是一種高生產率的精（jīng）加（jiā）工方法，它是在帶有專用拉刀的拉床上進行的。拉床分為臥式拉床和立式拉床，臥式拉（lā）床最為常見。

拉削時，拉（lā）刀隻做低速直線運動（dòng）(主運動)。拉刀同時工作的齒數一般不應少於3個，否（fǒu）則拉刀工作不穩定，容易在工件表麵產生環形波紋（wén）。為了避免拉削力過大而折斷拉刀，拉刀工作（zuò）時，工作刀齒數一般不超過6~8個（gè）。

拉（lā）孔有三種不（bú）同的拉削方法，如下所示:

1)分層拉削（xuē）這種拉削方（fāng）法的特點是拉刀（dāo）逐（zhú）層（céng）依（yī）次切斷工件的加工餘量。為了便於斷屑，刀齒上磨有十字形的分屑槽。根據分（fèn）層拉削法設計的拉刀稱為普（pǔ）通拉刀。

2)塊拉（lā）削這種拉削方法的特點是被加工表麵的每一層金屬都被一組尺寸基本相同但刀齒（chǐ）交錯的刀齒(通常每組由2-3個刀齒組成)切斷。每個刀（dāo）齒隻切掉一層金屬的一部分。由整體拉削（xuē）設計的拉刀稱為輪式拉刀（dāo）。

3)綜合拉削結合了（le）分層拉（lā）削和整（zhěng）體（tǐ）拉（lā）削的優點。粗切采用塊（kuài）拉削，精切采用分層拉（lā）削（xuē）。這不僅可以縮短拉刀長度，提高生產率，而且可以獲得較好的表麵質量。按綜（zōng）合拉削法設計的拉刀稱為綜合拉刀。

2.拉（lā）削的（de）工藝特點及應（yīng）用範圍

1)拉刀是一種多刃刀具，可以在一個拉（lā）削行程（chéng）內完（wán）成孔的粗加（jiā）工、精加工（gōng）和精加（jiā）工，生產效率高。

2)拉削的（de）精度主要取決於拉刀的精（jīng）度（dù）。正常情況下，拉削精度可達IT9~IT7，表麵粗糙度Ra可達6.3~1.6微米米

3)拉孔時，工件靠被加工的孔本身定位(拉刀的前導部分是工件的定位元件)，拉孔時很難保證孔與其他表麵的相（xiàng）互位置精度；對於內外圓麵有（yǒu）同（tóng）軸度要（yào）求的回轉體零件的加工，往往是先畫孔，再以孔為定位基準（zhǔn）加工其他麵（miàn）。

4)拉刀不僅能加工圓孔，還（hái）能加工成形（xíng）孔和花鍵孔。

5)拉刀是定尺刀具（jù），形狀複雜，價格（gé）高，不適（shì）合加工大孔。

大批量生產中（zhōng）常（cháng）用拉孔來加工直徑ф 10 ~ 80 mm，孔（kǒng）深不超過5倍直徑的中小型零件上的通（tōng）孔。