孔加工的分类

谢四季

　与外圆表面加工相比，孔加工的条件要差得多，加工孔要比加工外圆困难。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；

（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。

一钻孔与扩孔

钻孔是在实心材料上加工孔的第一道工序，钻孔直径一般小于80mm 。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。

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；表面粗糙度也较大， Ra一般为50~12.5μm；但钻孔的金属切除率大，切削效率高。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。

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，扩孔加工既可以作为精加工孔前的预加工，也可以作为要求不高的孔的最终加工。扩孔钻与麻花钻相似，但刀齿数较多，没有横刃。金属加工微信，内容不错，值得关注。

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。

二铰孔

1．铰刀

2．铰孔工艺及其应用

为避免产生积屑瘤，铰孔通常采用较低的切削速度（高速钢铰刀加工钢和铸铁时，v ＜8m/min）进行加工。进给量的取值与被加工孔径有关，孔径越大，进给量取值越大，高速钢铰刀加工钢和铸铁时进给量常取为0.3~1mm/r。

铰孔尺寸精度一般为IT9～IT7级，表面粗糙度Ra一般为3.2~0.8 。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。

三镗孔

（1）工件旋转，刀具作进给运动 在车床上镗孔大都属于这种镗孔方式。工艺特点是：加工后孔的轴心线与工件的回转轴线一致，孔的圆度主要取决于机床主轴的回转精度，孔的轴向几何形状误差主要取决于刀具进给方向相对于工件回转轴线的位置精度。这种镗孔方式适于加工与外圆表面有同轴度要求的孔。

(3) 刀具旋转并作进给运动 采用这种镗孔方式镗孔，镗杆的悬伸长度是变化的，镗杆的受力 变形也是变化的，靠近主轴箱处的孔径大，远离主轴箱处的孔径小，形成锥孔。此外，镗杆悬伸长度增大，主轴因自重引起的弯曲变形也增大，被加工孔轴线将产生相应的弯曲。这种镗孔方式只适于加工较短的孔。

金刚镗常用的切削用量为：背吃刀量预镗为 0.2~0.6mm，终镗为0.1mm ；进给量为0.01~0.14mm/r ；切削速度加工铸铁时为100~250m/min ，加工钢时为150~300m/min ，加工有色金属时为300~2000m/min。

金刚镗的加工质量好，生产效率高，在大批大量生产中被广泛用于精密孔的最终加工，如发动机气缸孔、活塞销孔、机床主轴箱上的主轴孔等。但须引起注意的是：用金刚镗加工黑色金属制品时，只能使用硬质合金和CBN制作的镗刀，不能使用金刚石制作的镗刀，因金刚石中的碳原子与铁族元素的亲和力大，刀具寿命低。

4.镗孔的工艺特点及应用范围

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。

1. 珩磨原理及珩磨头
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。珩磨加工中，磨条以一定压力作用于工件表面，从 工件表面上切除一层极薄的材料，其切削轨迹是交叉的网纹。为使砂条磨粒的运动轨迹不重复，珩磨头回转运动的每分钟转数与珩磨头每分钟往复行程数应互成质数。

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。为保证珩磨余量均匀，减少机床主轴回转误差对加工精度的影响，珩磨头和机床主轴之间大都采用浮动连接。

（2）珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为 ，表层金属的变质缺陷层深度极微（）。

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 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。

五拉孔

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。

(1) 分层式拉削 这种拉削方式的特点是拉刀将工件加工余量一层一层顺序地切除。为了便于断屑，刀齿上磨有相互交错的分屑槽。按分层式拉削方式设计的的拉刀称为普通拉刀。

(3) 综合式拉削 这种方式集中了分层及分块式拉削的优点，粗切齿部分采用分块式拉削，精切齿部分采用分层式拉削。这样既可缩短拉刀长度，提高生产率，又能获得较好的表面质量。按综合拉削方式设计的拉刀称为综合式拉刀。

（1）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。

（3）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。

（5）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。

eling9981

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