钳工工艺课件：孔加工(扩孔、锪孔)

重点
扩孔与锪孔各自的应用场合。
难点
扩孔与锪孔各自的应用
教法
简单介绍
学法
了解
教学内容
活动
【复习】
1、麻花钻有何缺点？
2、麻花钻刃后达到的两个要求？
3、麻花钻如何来修磨？
【导入】
在实体材料上钻孔时，对于小孔我们可以一次直接钻出，对于大孔，如何要一次钻出，那么钻头的直径一定会很大，由于横刃长，轴向力大，钻削时很费力。这时我们可以将孔分两次钻出。在第一次钻孔的基础上进行第二次钻削，我们称之为扩孔。
90度锪埋头螺钉孔
三、扩孔切削用量
ap=
【小结】
1、了解麻花钻与扩钻的不同特点，掌握扩孔与锪孔各自的应用场合。
2、扩孔的切削用量
【作业】
练习册
【教学后记】
【预习指导】
二、锪孔
在日常生活中，我们看到的孔不仅仅是直孔。还有其它的形状如下图。这样的孔用麻花钻或扩孔是加工不出来的。我们就采用另外一种加工方法。
1、定义：用锪削的方法加工平底或锥形沉孔的方法。
2、应用：
（1）孔口倒角
（2）锪内圆锥面，便于使用顶尖
3、类型：
60度、120度锪钻用于孔口倒角，锪内圆锥面
75度`锪埋头铆钉孔
【新课】
一、扩孔
1、用麻花钻扩孔
特点：横刃不参加切削，轴向力小。
注意点：
（1）外缘处前角修磨得小些
（2）进给量加以控制
2、用扩孔钻扩钻
特点：
（1）避免横刃引起的不良影响。
（2）切屑少，钻心粗，刚性好，排屑容易，可提高切削用量。
（3）导向性好
（4）精度达IT9～IT10，表面粗糙度达Ra6.3
应用：孔的半精加工。

3．钻孔方法
– （1）起钻

钻孔前，应在工件钻孔中心位置用样 冲冲出样冲眼，以利找正。 钻孔时，先使钻头对准钻孔中心轻钻 出一个浅坑，观察钻孔位置是否正确，如 有误差，及时校正，使浅坑与中心同轴。

借正方法：如位置偏差较小，可在起 钻同时用力将工件向偏移的反方向推移， 逐步借正；当位置偏差较大时，可在借正 方向打上几个样冲眼或錾出几条槽（图 5.18），以减少此处的钻削阻力，达到借正 的目的。
二、扩孔练习
用扩孔钻扩孔时，必须选择合适的预 钻孔直径和切削用量。 一般预钻孔直径为扩孔直径的0.9倍， 进给量为钻孔的1.5～2倍，切削速度为钻孔 的1/2。 扩孔练习可根据实际情况，选择钻孔 练习件进行。
任务三 铰 孔
用铰刀从工件孔壁上切除微量的金属 层，以提高孔的尺寸精度和降低表面粗糙 度的加工方法称为铰孔。 铰孔属于对孔的精加工，一般铰孔的 尺寸公差可达到IT7～IT9级，表面粗糙度可 达Ra1.6µ m。
图5.18
用錾槽来纠正钻偏的孔
（2）手进给操作
当起钻达到钻孔位置要求后，即可进 行钻孔。 ① 进给时用力不可太大，以防钻头弯曲， 使钻孔轴线歪斜； ② 钻深孔或小直径孔时，进给力要小，并 经常退钻排屑，防止切屑阻塞而折断钻头；
③ 孔将钻通时，进给力必须减小，以免进 给力突然过大，造成钻头折断，或使工件 随钻头转动造成事故。
由于扩孔条件的改善，扩孔钻与麻花 钻存在较大的不同（图5.23）。 （1）由于扩孔钻中心不切削，因此没有横 刃，切削刃只有外缘处的一小段。 （2）钻心较粗，可以提高刚性，使切削更 加平稳。
图5.23
扩孔钻的工作部分
（3）因扩孔产生的切屑体积小，容屑槽也 浅，因此扩孔钻可做成多刀齿，以增强导 向作用。 （4）扩孔时切削深度小，切削角度可取较 大值，使切削省力。

（4）修磨前刀面
修磨主切削刃和副
切削刃交角处的前 刀面，磨去一块， 如图中阴影部位所 示，这样可提高钻 头强度。钻削黄铜 时，还可避免切削 刃过分锋利而引起 扎刀现象。
（5）修磨分屑槽 在两个后刀面上磨出几条相互错开的分屑槽，使切屑变窄，
以利于排屑。直径大于15 mm的钻头都要磨出。若有的钻头在制造 时后刀面上已有分屑槽，那就不必再开槽。
标准麻花钻的切削部分由五刃（两条主切削刃、两 条副切削刃和一条横刃）和六面（两个前刀面、两 个后刀面和两个副后刀面）组成。
麻花钻切削部分的组成
麻花钻切削部分的组成
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
（1）修磨横刃 修磨后横刃的长度为原来的1/5～
1/3，以减小轴向力和挤刮现象，提高
钻孔、扩孔、锪孔与铰孔
2.钻削特点
钻削时，钻头是在半封闭的状态下进行切削的，转速高，切 削用量大，排屑又很困难，因此钻削具有如下特点:
（1）摩擦较严重，需要较大的钻削力。 （2）产生的热量多，而传热、散热困难，因此切削温度较
高。 （3）钻头高速旋转以及由此而产生的较高切削温度，易造
成钻头严重磨损。 （4）钻削时的挤压和摩擦容易产生孔壁的冷作硬化现象，
麻花钻的组成
柄部是钻头的夹持部分，用来定心和传递动力，有 锥柄和直柄两种。一般直径小于13 mm的钻头做成 直柄;直径大于13 mm的钻头做成锥柄，因为锥柄可 传递较大扭矩。
颈部是为磨制钻头时供砂轮退刀用的，钻头的规格、 材料和商标一般也刻印在颈部。
麻花钻的工作部分又分为切削部分和导向部分。
的加工方法。
5.3 锪孔与锪钻
锪孔是用锪钻刮平孔的端面或切出沉孔的 加工方法

为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
单元1 钳工基本知识
1.2钳工的常用设备
1.钳台
• 图1.1钳台
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图2.5划线方箱
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单元2 划线
2.测量工具：⑴游标高度尺 ⑵钢尺 ⑶直角 尺
• 图2.6游标高度尺
图2.7直角尺
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
• 图2.12划线基准
立体划线基准选择原则 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 (1)划线基准应与设计基准一致，以便能直接量取尺寸， 避免因尺寸间的换算而增加划线误差。 (2)以精度高且加工余量少的形面作为划线基准，以保证 主要形面的顺利加工和便于安排其它形面的加工位置。
单元1 钳工基本知识
1.1.2 钳工应用范围
(1)加工前的准备工作。如清理毛坯，在工件上划线 等。
(2)加工精密零件。如锉样板、刮削或研磨机器量具 的配合表面等。
(3)零件装配成机器时互相配合零件的调整，整台机 器的组装、试车、调试等。
(4)机器设备的保养维护。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益

为了使铰孔省力，一般制成2～3把一套，其中 一把是精铰刀，其余是粗铰刀。粗铰刀的刃上 开有螺旋形分布的分屑槽，以减轻切削负荷。 所示为两把一套的锥铰刀。

锥度较大的锥孔，铰孔前的底孔应加工成阶梯 孔，如图所示。阶梯孔的最小直径 按铰刀小 端直径确定，并留有铰削余量，其余各段直径 可根据锥度推算。



2.切削速度 为了得到较小的表面粗糙度值，必须避免铰削时产 生积屑瘤，减少切削热及变形，减少铰刀的磨损，因 此应选用较小的切削速度。用高速钢铰刀铰削钢件时， v≤8 m/min;铰削铸铁件时，v≤10 m/min;铰削铜件 时，8≤v≤12 m/min。 3.进给量 进给量大小要适当，过大则铰刀容易磨损，也影响 工件的加工质量;过小则很难切下金属材料，形成挤 压，使工件产生塑性变形和表面硬化，这种被推挤而 形成的凸峰，当以后的刀刃切入时就会撕去大片切屑， 使表面粗糙度值增加，同时加快铰刀磨损。 机铰钢件及铸铁件时，f =0.5～1 mm/r;机铰铜和铝 件时，f =1～1.2 mm/r。
图所示为用麻花钻改磨的锥形 锪钻，主要是保证其顶角2与 要求的锥角一致，两切削刃 要磨得对称。为减少振动， 一般磨成双重后角αo=6°～ 10°，对应的后刀面宽度为 1～2 mm，α1=15°。外缘处 的前角适当修整，γo =15°～20°，以防扎刀。
三、铰孔与铰刀



用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层，以提高 其尺寸精度和降低表面粗糙度的加工方 法称 为铰孔。 由于铰刀的刀齿数量多，切削余量小，切削阻 力小，导向性好，加工精度高。 一般尺寸精度可达IT7～IT9级，表面粗糙度值 可达 Ra 0.8～3.2μm。
二、锪孔与锪钻

锪孔是用锪钻刮平孔的端面或切出沉孔的加工 方法。

⑤主切削刃长，且全长参与切削，切屑宽，各点上切 屑流出速度大小和方向相差很大，因而钻屑成螺旋卷， 排屑不顺利，冷却液也不易注人到切削刃部。 （二）标准麻花钻的修磨
1.修磨横刃
其一，是直接磨短横刃，使修磨后的横刃为 原长度的1/5～1/3，可显著减小轴向抗力，提 高钻头的定心作用。
钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
3.前角γ 前角为主切削刃上任一点的前刀面与基面在主
截面上投影的夹角。前角的大小与螺旋角、顶角等 有关。在整个主切削刃上，前角的大小是变化的， 越靠近外缘处，前角越大(γ=25 °～30°)，靠近钻 头中心D/3的范围内为负值。如接近横刃处的前角γ= － 30 °，在横刃上的前角γ=－(54 ～60 ) 。
钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
几个相关的辅助平面：
(1)切削平面 主切削刃上任一点的切削平面是指通 过该点并与工件加工表面相切的平面。
(2)基面 主切削刃上任一点的基面是通过该点并与 该点切削速度方向垂直的平面。由于钻头的主切削刃 不在径向线上，各点的切削速度方向不一样，故各点 的基面不一样。为简便起见，将主切削刃上各点的基 面近似地看成同一个垂直于切削平面的平面。
但顶角减小后，在相同条件下，钻头所受的扭矩 增大，切屑变形加剧，排屑困难，影响冷却液的注入。
钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
2.螺旋角ω
螺旋角为螺旋槽上最外缘的螺旋线展开成直线 后与钻头轴线的夹角。在钻头不同半径处，螺旋角 的大小不相等，自外缘向中心逐渐减小。
标准麻花钻ω＝18°～30°，直径越小，ω越小。
钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
前角大小决定着切削的难易程度和切屑在前刀 面上的摩擦阻力大小。前角越大，切削越省力。但 在钻削铜、铝等硬度较低、韧性较大的材料时，过 大的前角易产生扎刀现象，反而会降低切削性能。

3.端面锪钻 端面锪钻用来锪凸台的平面,其构造如图7-8所示。
图7-8 端面锪钻 1—刀杆 2—刀片 3—紧定螺钉
二、锪孔工作要点
锪孔时,由于刀具的振动,锪出的端面或锥面经常出现振痕。
第三节 铰 孔
一、铰刀的种类和特点
铰刀的种类很多,按其使用方法可分为机用铰刀和手用铰刀; 按其材料可分为高速工具钢铰刀和硬质合金铰刀;按其形状
1.铰削用量
铰削用量包括铰削余量、切削速度和进给量。
表7-1 铰削余量的范围(单位:mm)
2.铰孔时的冷却与润滑 铰孔时,因为铰刀与孔壁摩擦很严重,所以需要润滑以减少摩擦。
表7-2 铰孔时用的切削液的选择
3.铰孔的方法 (1)手铰圆柱孔的方法(图7-16)
图7-16 铰圆柱孔的方法
图7-17 万向浮动铰刀夹头
图7-11 硬质合金机用铰刀
图7-12 可调节手用铰刀
3.螺旋槽手用铰刀
螺旋槽手用铰刀如图7-13所示,因为切削刃沿螺旋槽分布,所以铰 孔时切削平稳,铰出的孔壁光滑。
4.锥铰刀
图7-13 螺旋槽手用铰刀
锥铰刀用来铰削圆锥孔,常用的锥铰刀有以下四种:
图7-14 钻阶梯形孔
图7-15 锥铰刀
二、铰孔方法
第七章 扩孔、锪孔和铰孔 第一节 扩 孔
扩孔是指把工件上已有的孔用扩孔钻进行扩大, 扩孔钻的吃刀量a= ,如图7-1所示。如图7-2所 示,扩孔钻的形状与麻花钻相似,所不同的是:
图7-1 扩孔
图7-2 扩孔钻
第二节 锪 孔
在孔口处用锪钻加工出一定形状的孔的过程称 为锪孔。例如,锪圆柱形埋头孔、锪用于安放垫 圈用的凸台平面等,如图7-3所示。
பைடு நூலகம்
一、锪钻的种类和主要特点

1、正确使用和维护保养常用设备，懂得常 用工具、量具、夹具的结构。
2、掌握钳工工作中的基本操作技能及相关
理论知识。
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第一章 钳工常用设备和工作 场地
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3
第一节 钳工常用设备
一、钳台 二、台虎钳 三、砂轮机 四、钻床 五、车床 六、电焊机
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4
第二节 钳工工作场地
钳工工作场地是钳工的固定工作地 点，为提高劳动生产率和产品质量，应 合理安排好工作场地，做到以下几点： 1、合理布局主要设备； 2、毛坯和工件的摆放要整齐，以便于工作； 3、合理存放工、量具，考虑取用方便； 4、保持工作场地的清洁。
钳工工艺
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1
性质、内容和目的
钳工是使用钳工工具，按技术要求对工件
进行加工、修整、装配的工种。它的特点是灵 活性强，工作范围广、技艺性强。
钳工工作的基本内容有：划线、錾削、锯
削、锉削、钻孔、扩孔、锪孔、攻螺纹、套螺 纹、矫正弯曲、铆接、刮削、技术测量、简单 热处理等。
通过本课程的学习应达到以下目的：
1、圆柱销的装配
2、圆锥销的装配
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四、过盈连接的装配工艺
1、过盈连接的概念 过盈连接是依靠包容件（孔）和被
包容件（轴）配合后的过盈植达到紧固 连接的目的。
2、过盈连接的装配要点 3、装配方法
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第四节 轴承的装配工艺
根据轴承工作的摩檫性质的不同， 轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两类
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第三节 锯削中的问题
锯条损坏的原因：
1、锯齿崩断：锯齿的粗细选用不当；起锯方法 不正确；突然碰到沙眼、杂质或突然加压。

标准麻花钻的顶角2 =118º ，这时两条主切削刃呈直线形；
若2 ＞118º 时，主切削刃呈内凹形；2 ＜118º 时，主切削刃 呈外凸形。顶角的大小直接影响主切削刃上轴向力的大小。 顶角越小，轴向力越小，外缘处刀尖角 越大，越有利于散热 和提高钻头的使用寿命。
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活动1 常用孔加工工具及使用
图2-5-13
螺旋槽手用铰刀
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活动1 常用孔加工工具及使用
（4）锥铰刀
锥铰刀主要用来铰削圆锥孔，结构如图2-5-14所示。
(a) 成套锥铰刀
图2-5-14
(b) 铰削定位销孔铰刀
锥铰刀
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活动1 常用孔加工工具及使用
二、钻孔设备附件
1．钻夹头 钻夹头可用来装夹13mm以下的直柄钻头或铰刀的通用夹具， 其结构如图2-5-15所示。在夹头的三个斜孔内装有带螺纹的夹 爪，夹爪螺纹和装在夹头套筒的螺纹相啮合，当紧固扳手上的小 锥齿轮带动夹头套上的大锥齿轮转动时，与夹头套紧配的内螺纹 圈也同时旋转。因而使三爪推出或缩入，用来夹紧或放松钻头。
图2-5-10
端面锪孔钻
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活动1 常用孔加工工具及使用
简易锪钻锪孔具有以下特点： （1）不受端面尺寸的限制，容易操作，适用范围广。
（2）切刀按工件材料性质不同，磨出相适用的前角，锪铸
铁材料时， γo = 5°～10°；锪钢材料时， γo =15°～25°，
后角 αo = 6°～8°，副后角 α'o = 6°～8°。
图2-5-12
可调节式手用铰刀
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活动1 常用孔加工工具及使用
（3）螺旋槽手用铰刀 如图2-5-13 所示螺旋槽手用铰刀，主要用于铰削带有键槽的 圆孔。直槽铰刀在铰削圆孔时，切屑容易积聚在刀刃上，影响 孔壁质量。螺旋槽手铰刀的螺旋槽方向，一般按左旋方向制造， 当铰刀正向旋转时，不会产生自动旋进现象；同时左旋的刀刃 容易使切下的切屑被推出孔外，从而保证孔壁的表面质量。

钳工工艺学
李 莉 制作 逯 萍 主编
第五章 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔
熟悉标准麻花钻、群钻的结构特点、切削角 度及对切削性能的影响；掌握麻花钻的修磨方法；掌 握钻孔工艺并能分析钻孔时废品产生的原因及预防方 法；了解扩孔钻、锪钻和铰刀的种类、结构及切削特 点；掌握钻孔、扩孔、锪孔和铰孔的操作要点；会制 订孔加工的工艺方案。
只适合单件生产，小批生产和
机修工作。如果装上专用夹具，
也可在成批生产中采用。
第一节 钻床
三、摇臂钻床
摇臂钻床适用于对大中型工件在同一平面 内，不同位置的单孔或多孔的加工，其最大 钻孔直径有40mm、63mm、80mm等几种，Z3040 型摇臂钻床为常用的一种型号，如图6—3所 示，。
由于摇臂钻床的主轴变速范围和进给 量的调节范围都很大，除用于钻孔，还能进 行扩孔、锪孔、铰孔、镗孔、刮端面和攻螺 纹等多种加工。使用摇臂钻床时应注意：主 轴箱或摇臂移位时，必须先松开锁紧装置。 位置找正后要先锁紧后方可使用。操作者可 用手拉动摇臂回转，但不宜沿一个方向连续 回转。摇臂钻床工作结束后，必须将主轴箱 移动至靠近立柱一端，以保持精度。
图5—3 Z3040型摇臂钻床
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 钻床 五、钻床附具
钻床附具是钻孔用刀具（麻花钻）和其他孔加工刀具与钻床主 轴连接的装夹工具，常用的有钻夹头、钻头套和快换钻夹头等。 1. 钻夹头
钻夹头用来装夹13mm以内的直柄钻头其结构如图5—5所示。
1-夹头体 2-夹头套 3-钥匙 4-夹爪 5-螺纹内圈 图5—5 钻夹头
M的投影之间的夹角）较小，前角又很大，刀齿薄弱，而此处的切 削速度最高，产生的热量较多，故磨损极为严重。 5）主切削刃长，而且全宽参与切削。

任务1 钻孔
【知识储备】 二、钻孔时可能出现的问题和产生原因
任务1 钻孔
【知识储备】 二、钻孔时可能出现的问题和产生原因
钻孔时，请注意： （1）用钻夹头装夹钻头时，要用钻夹头钥匙，不可用扁铁和手锤敲击， 以免损坏钻夹头和影响钻床主轴精度。工件装夹时，必须做好装夹面的 清洁工作。 （2）钻孔时，手进给压力应根据钻头的工作情况以目测和感觉进行控 制，在实习中应注意掌握。 （3）钻头用钝后必须及时修磨锋利。 （4）熟悉钻孔时常会出现的问题及其产生的原因，以便在练习时加以 注意。
模具钳工工艺与技能训练
目录
项目六 钻孔、扩孔、锪孔与铰孔
任务1 钻孔 任务2 扩孔与锪孔 任务3 铰孔
任务1 钻孔
【任务描述】
本任务要求完成如图6-1所示孔的加工。
任务1 钻孔
【任务描述】
技术要求 （1）孔口倒角C0.5。 （2）锐边倒棱R0.3。 （3） 图中未标注极限偏差的尺寸按标准公差等级IT10～ IT11加工。
任务1 钻孔
【任务拓展】 一、普通麻花钻
4．标准麻花钻的修磨 （1）修磨横刃 （2）修磨主切
图6-13修磨主切削刃
任务1 钻孔
【任务拓展】 一、普通麻花钻
4．标准麻花钻的修磨 （3）修磨棱边
任务1 钻孔
【任务拓展】 一、普通麻花钻
4．标准麻花钻的修磨 （4） 修磨前刀面
任务1 钻孔
【任务拓展】 一、普通麻花钻
【任务拓展】 五、标准麻花钻的刃磨
1． 标准麻花钻的刃磨要求 （4）钻头的两个刀瓣应刃磨对称， 如图6-21所示，否则在钻孔时容易 产生孔扩大或孔歪斜的现象，同时， 由于两条主切削刃所受的切削抗力 不均衡，造成钻头振动，从而加剧 钻头的磨损。 （5）两个主后刀面要刃磨光滑。