鑽孔擴孔鉸孔鏜孔（kǒng）珩磨（mó）孔拉孔的加工工藝及測頭應（yīng）用案例

與圓（yuán）柱麵加工相（xiàng）比，孔加工的條件要差得多，孔的加工難度也比圓柱麵大。這是因為:

1)用於孔加工的刀具尺寸受到被加工（gōng）孔尺寸的限製，因此剛性差，容易發生彎曲變形和振動；

2)用定尺刀具加工孔時（shí），孔（kǒng）加工的尺寸往往直接取決於刀具的相應尺寸（cùn），刀具的製造誤（wù）差和磨損（sǔn）會直接影響孔的加（jiā）工精度；

3)加工孔（kǒng）時，切削區域在工件內部，排屑散熱條件（jiàn）差，加（jiā）工精度和表麵質量不易控製（zhì）。

一.鑽孔和鉸孔

1.演練

鑽孔是在固體材料上加工孔的第一道工（gōng）序，鑽孔直徑一般小於80mm。鑽孔有兩種方式:一種是旋轉鑽頭；另一個（gè）是工件旋轉。以上兩種鑽孔方法產生的（de）誤差是不同的。在鑽（zuàn）頭旋轉的鑽孔方法中，當由於切削刃不對稱和鑽頭剛性不（bú）足而使鑽頭偏斜時，被加工孔的中心線會歪斜或不直，但孔徑（jìng）基（jī）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（zhí）的。

常用的（de）鑽孔工具有:麻（má）花鑽、中（zhōng）心鑽、深孔鑽等。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（duì）中不良導致鑽孔精度較低，隻能達到IT13 ~ IT11。表麵粗糙度也較大，Ra一般為50 ~ 12.5微米；而鑽孔的金屬（shǔ）去除率高，切削效率高。鑽孔主要用於加工質量（liàng）要（yào）求不高的孔，如螺栓（shuān）孔、螺紋底孔、油孔等。對於加（jiā）工精度和表麵質量要求較高的孔，在後續加工中要進（jìn）行鉸孔、擴孔、鏜孔或研磨。

2.鉸刀（dāo）

擴孔鑽用（yòng）於進一步加工鑽孔（kǒng）、鑄（zhù）造或鍛造的孔（kǒng），以擴大孔徑和（hé）提高孔的加工質量。鉸孔可以（yǐ）作為精孔前的預處理，也可以作（zuò）為要求不高的孔的最終加工。擴孔（kǒng）鑽類（lèi）似於麻花鑽，但它有更多的齒，沒有十字刀片。

與（yǔ）鑽孔相比，擴孔具有以下特點:(1)擴孔鑽的齒（chǐ）數（shù）多(3~8齒)，導向性好，切削穩定；(2)鉸刀沒有十字刃，切（qiē）削條件好；(3)加工餘量（liàng）小，切屑槽可以做（zuò）得淺一些，鑽芯可以做得粗一些，刀體具有（yǒu）較好的（de）強度和剛度。鉸孔精度一般為IT11~IT10，表麵粗糙度Ra為（wéi）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（jìng）為（wéi）孔徑的0.5~0.7倍)預鑽，然後用相應尺寸的鉸刀擴孔（kǒng），可提高孔的加工質量和生產效率。

鉸孔除了（le）加工圓柱孔外，還可以用各種異形鉸刀(也叫（jiào）沉孔)加工各種沉孔和沉孔端麵。锪孔鑽的前端通（tōng）常設有導向柱，由加工孔（kǒng）導（dǎo）向。

第二，鉸孔

鉸孔是孔的精加工方法之一，在生產中應用廣（guǎng）泛。對於較小（xiǎo）的孔，與（yǔ）內圓（yuán）磨削和精鏜（táng）相比，鉸孔是一種經濟實用的加工方法。

1.鑽（zuàn）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（zhí）柄，工作部分較長，導向作用較好。手用（yòng）鉸刀有整體（tǐ）式和外徑可調的代數式兩種結構。機用鉸刀有刀柄和套筒兩種結構。該鉸刀不僅可以加工圓孔，還可以用錐形鉸刀加工錐孔。

2.擴（kuò）孔技術及其應用

鉸削餘量對鉸削質量有很（hěn）大影響。如果餘量過大（dà），鉸（jiǎo）刀負荷大，切削刃會很快變鈍，不易獲得光滑的加工表麵，尺寸公差（chà）也不易保（bǎo）證。如果（guǒ）餘量太小，無法去除前道工序留下的（de）刀痕，自然不會提高孔的加工質量。一般（bān）粗鉸餘量為0.35~0.15mm，精鉸（jiǎo）餘（yú）量為01.5~0.05mm

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

鉸孔時，必須使用合適的切削液進行冷卻、潤滑（huá）和清洗，以（yǐ）防止切屑堆積的形成，並及時清除切屑。與磨（mó）削和鏜（táng）削相比，鉸削生產率高，容易保（bǎo）證孔的精度。但是鉸孔並不能（néng）修正孔軸（zhóu）線的位置誤差，孔的位置精度要靠前道工序來（lái）保證。鉸孔不應用於加工（gōng）階梯孔和盲孔。

鉸孔精度一般為IT9~IT7，表麵粗糙度Ra一般（bān）為3.2~0.8微米·米，對於中等尺（chǐ）寸、高精度要求的孔(如IT7精密孔)，鑽孔-鉸孔（kǒng）-鉸孔技術是生產中常（cháng）用的典型加工方案（àn）。

第三，無聊

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

1.鑽孔方法

鏜孔有（yǒu）三種不同的加工方法。

(1)工件旋轉，刀具做進給運動。在車床上鏜孔大多屬於這種鏜孔方（fāng）式。其工藝特點是:被加工（gōng）孔的軸線（xiàn）與工件的回（huí）轉（zhuǎn）軸線一致，孔的圓度主要取決於機床主軸的回（huí）轉精度，孔的軸向幾何誤差主要取決於刀具進給方向相對於工件回轉軸線的位置精度。這種鏜（táng）孔方法適用於加工（gōng）與外表麵有同軸要求的孔。

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

(3)當（dāng）刀具旋轉並作進給運動（dòng）時，采用這種鏜孔方法進行鏜孔。鏜杆的伸出（chū）長度發生變化，鏜杆的應力變形也發生變化。靠（kào）近（jìn）主軸箱的孔徑大，遠離主軸箱的孔徑小（xiǎo），形成錐形孔。另（lìng）外，隨著鏜杆懸臂長度的增加，主（zhǔ）軸因自重引起的彎曲變形也（yě）會增加，被（bèi）加工孔的軸線也會相（xiàng）應彎曲（qǔ）。這種鏜孔方法隻適合加工短孔（kǒng）。

2.金剛

與普通鏜孔相比，金剛石鏜孔（kǒng）的特點是背吃刀量小，切削速度快。可獲得較（jiào）高的（de）加工精度(IT7~IT6)和光滑的表麵(Ra 0.4~0.05微米)。金剛（gāng）石鏜孔最初是用金（jīn）剛石鏜刀加工，現在廣泛使用硬質合（hé）金、CBN和人造金剛石（shí）刀具（jù）。主要用於加工有色金屬工件，也可用於加工鑄鐵件和鋼件。

金剛石鏜削常用的切削參數有:背進給預鏜（táng）0.2~0.6mm，終鏜0.1mm；進給速（sù）度為0.01-0.14毫米/轉；加工（gōng）鑄鐵時切削速度為100 ~ 250米（mǐ）/分，加工鋼時為150 ~ 300米/分，加工有（yǒu）色金屬時為300 ~ 2000米/分。

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

鏜（táng）孔加工質（zhì）量好，生產效率高，廣泛應用於大批量生（shēng）產中精密孔的最終（zhōng）加工，如發動機氣缸孔、活塞銷孔、機床主軸箱（xiāng）主軸孔等。但需要注意的是，用金剛石鏜（táng）孔加工（gōng）黑（hēi）色金屬製品時，隻能使用硬（yìng）質合金和CBN材質（zhì）的鏜刀，而不能使（shǐ）用金（jīn）剛石材質的（de）鏜刀，因為金剛（gāng）石中的碳原子與鐵元素有很大的親和力（lì），刀具壽命短。

3.鑽具

鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。

4.鑽孔工藝特（tè）點及（jí）應（yīng）用範圍

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

與外圓鏜削相（xiàng）比，鏜削（xuē）的加工質量和生（shēng）產效率不如外圓鏜削高，原因是刀（dāo）杆係統剛（gāng）性（xìng）和變形差，散熱排屑條件差，工件和刀具（jù）熱變形大。

綜上所述，通過分（fèn）析可以看出，鏜孔的加工（gōng）範圍（wéi）很廣，可以加工不（bú）同尺寸（cùn）和精度（dù）等（děng）級的孔。對於直徑較大、尺寸和位置精度要求較高的孔和（hé）孔（kǒng）係（xì），鏜孔幾（jǐ）乎是唯一的加工方法。鏜孔（kǒng）的加工精度為IT9~IT7。鏜孔可以（yǐ）在鏜床、車床、銑床等機床上進行。它具（jù）有靈活性（xìng）的優點（diǎn），在生產中應用廣泛。在大批量生產中，為了提高鏜孔效率，經常使用鏜（táng）刀。

第四，珩磨孔

1.珩磨原理和珩磨頭

珩磨是一種用帶研磨棒(油石（shí）)的珩（héng）磨頭拋光孔的（de）方法。珩磨時，工件是固定的，珩磨頭由機床主軸帶動旋轉並做直線往複運動。珩磨時，研磨棒以一定的壓力作用於工件表麵，從工件表麵切下一層很薄（báo）的材料，其切削軌跡呈十字網狀。為了防止磨粒軌跡重複，珩磨頭每分（fèn）鍾的轉速（sù）和（hé）珩磨頭每分鍾的往複行程數應該是質數。

珩磨軌跡（jì）的交角圖像（xiàng）與珩磨頭的往複速（sù）度圖像和（hé）圓周速度圖像（xiàng）相關。圖片的角度影響（xiǎng）珩磨的質量和效率。一般粗珩磨取（qǔ）圖度，精（jīng）珩磨取圖度。為了排出破碎的磨粒和（hé）切屑，降低切（qiē）削溫度，提高加工質量，珩磨時應使用（yòng）足夠的切削液。

為了均勻地加工待加工孔的壁，砂棒的行程必須在孔（kǒng）的兩端超過超程量。為了保證珩磨餘（yú）量均勻，減少（shǎo）主軸回轉誤差對加工精度的影響，珩磨頭（tóu）與主軸之間多采用（yòng）浮動連接。

珩磨（mó）頭磨杆徑向伸縮調節（jiē）有手動、氣動、液（yè）壓等結構（gòu）形式。

2.珩磨的（de）工藝特（tè）點及應用範圍

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

2)珩磨可獲（huò）得較高的表麵質量（liàng），表麵（miàn）粗（cū）糙度Ra為0.2~0.25μm，表麵金（jīn）屬變質缺陷層（céng）深度為（wéi）2.5~25μm

3)與磨削速度相比，珩磨（mó）頭的圓周速度不高(vc=16~60m/min)，但由於砂帶與工件接觸麵積大，往複速度相對較高(va=8~20m/min)，珩（héng）磨生產率仍（réng）然較高。

珩磨廣泛（fàn）應用於批量生產的發動機氣缸孔和各種液壓裝置中的精密孔的加（jiā）工。孔徑範圍一般為100mm或更大，可（kě）以加工深徑比大於10的深孔。但珩磨不適合加工塑性較大（dà）的有色金屬工件上（shàng）的孔，也不能（néng）加工帶有鍵槽、花鍵孔等的孔。

第五，拉坑

1.拉削和拉削

拉削是（shì）一種高生產（chǎn）率的精加（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（hé）立式（shì）拉床，臥式拉床最為常見。

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

拉孔有三種不同的拉削方法，如下所示:

1)分層拉削這種拉削方（fāng）法的特點是拉刀逐層依次切斷工件（jiàn）的加工餘量（liàng）。為了便於（yú）斷屑，刀齒上（shàng）磨有十（shí）字形的分屑槽。根據（jù）分層拉削法設計（jì）的（de）拉刀稱為普通拉刀。

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

3)綜合拉削結合了分層（céng）拉削和整體拉削的（de）優（yōu）點。粗切采用塊拉削，精切采用分層拉削。這不僅可（kě）以縮短拉刀長（zhǎng）度（dù），提高生產率，而且可以獲得較好的表麵質量。按綜合拉削法設計的拉刀稱為綜合拉刀。

2.拉削的工藝特點及應用範圍

1)拉刀是一種多刃（rèn）刀具，可以在一個拉削行程內完（wán）成（chéng）孔（kǒng）的粗加工、精加工和精加工，生產效率高。

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

3)拉孔（kǒng）時，工件靠被加工的孔本身定位(拉刀（dāo）的前（qián）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互（hù）位（wèi）置精度；對於內外圓麵有同軸度要求的回轉體零件的加（jiā）工，往往是先畫孔，再以孔為定位基準加工其他麵。

4)拉（lā）刀不僅能加工圓孔，還能加工成形孔和花鍵孔。

5)拉刀是定尺刀具，形狀複雜，價格高（gāo），不適合加工大孔。

大批量（liàng）生產中常用拉孔來加工（gōng）直（zhí）徑（jìng）ф 10 ~ 80 mm，孔深不超過5倍直徑的中小型零件上的通孔。