孔 (机械加工)
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孔是指一个物体上所缺失的,并且封闭的部分。
类型
从用途看,有轴和盘套类零件轴线位置的配合孔、支架箱体类零件的轴承支撑孔以及各类零件上的销钉孔、穿螺钉孔、润滑油孔和其他非配合孔等;从尺寸和结构形状看,有大孔、小孔(Ø<3mm)、微孔、通孔、盲孔、台阶孔和深孔(深度/直径>5)等;从技术要求看,有高精度低粗糙度孔、中等精度孔和精度要求较低的孔。[1]
机床加工
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/83/Machined_Holes.svg/320px-Machined_Holes.svg.png)
内圆表面加工比外圆表面要困难。因为加工孔时,刀具受孔径限制,刚度差,切削时易产生变形和振动,不能采用大的切削用量;而且孔加工时近似半封闭式切削造成散热和排屑条件极差,刀具磨损快,孔壁易被切屑划伤。因此,孔加工的质量不易保证,生产率较低,加工成本较高。[3]
孔的加工方法很多,切削加工方法有钻孔、扩孔、铰孔、车孔、镗孔、拉孔、磨孔以及金刚镗、精密磨削、超精加工、珩磨、研磨和抛光等[4];特种加工孔的方法有电火花穿孔、超声波穿孔和激光打孔等。选用时要注意其适用的批量、孔径尺寸以及零件材质等因素。能进行孔加工的机床也很多,常用的有钻床、车床、铣床、铣镗床、磨床、拉床、珩床以及电火花成型机床、超声波加工机床、激光加工机床等。[5]
钻孔
钻孔是用钻头在实心材料上加工出孔的操作,可以在钻床、车床、铣床和铣镗床进行。钻孔直径一般小于 80mm 。常用的钻头有麻花钻、扁钻、中心钻、深孔钻等。加工精度一般为IT13~IT11,表面粗糙度Ra一般为50~12.5μm。主要用于加工螺栓孔、螺纹底孔、油孔等质量要求不高的孔。[3]
锪孔
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/Countersunk_and_counterbored_holes_cross-section.png/640px-Countersunk_and_counterbored_holes_cross-section.png)
锪孔是用锪钻将孔口表面加工成一定形状。柱形鍃钻用来鍃圆柱形沉头孔;锥形鍃钻用来鍃锥形沉头孔(埋头孔),锥角一般有60°、75°、90°、120°四种;端面鍃钻用来鍃平孔端面,保证加工后的端面与孔中心线垂直。[6]
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/07/Countersunk_holes.svg/320px-Countersunk_holes.svg.png)
扩孔
扩孔是用扩孔钻或麻花钻将工件上原有孔径进行扩大的加工方法,在钻直径大于30mm的孔时有较大优势。加工精度达IT10~IT9,表面粗糙度达Ra3.2μm,常用于孔的半精加工和铰孔前的预加工。扩孔钻常和钻头、铰刀或鍃钻制成钻-扩-鍃或钻-扩-铰一体式复合刀具,提高生产率。[7]
镗孔
镗孔又叫车孔,是用镗刀对现有孔做进一步加工,扩大孔径,提高精度,降低表面粗糙度和纠正原孔的轴线偏斜[8]。精镗的精度为IT8~IT6,表面粗糙度Ra为1.6~0.8μm。对于孔径较大、尺寸和位置精度要求较高的孔和孔系,镗孔几乎是唯一的加工方法。[9]
铰孔
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Taper_reamer_K-442_removed_handle.jpg/640px-Taper_reamer_K-442_removed_handle.jpg)
铰孔是用铰刀从工件孔壁上切除微量金属层,以提高孔的尺寸精度(IT9~IT7)和降低表面粗糙度(Ra0.8μm),一般在钻孔、扩孔或镗孔之后进行。铰刀按加工段分为手用铰刀及机用铰刀两种。手用铰刀柄部为直柄,工作部分较长,导向作用较好。铰刀不仅可加工圆形孔,也可用锥度铰刀加工锥孔。常见锥度有1:10、1:30、1:50以及锥度近似1:20的莫氏锥度铰刀。[5]
拉孔
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/Broach_types_and_examples.jpg/320px-Broach_types_and_examples.jpg)
拉孔是用拉刀在拉床(英语:Broaching machine)上精加工孔的一种方法,不仅能加工圆孔,还可以加工成形孔、花键孔。精度为IT9~IT6,表面粗糙度Ra为2.5~0.16μm。拉刀一般较贵,常用在大批量生产中加工孔径为8~125mm,孔深不超过孔径5倍的中小件通孔。被加工钢件的洛氏硬度一般在16~24之间,若工件硬度大于HRC35,拉刀会很快磨损,应避免加工太硬的材料、不锈钢或钛合金。[10]
磨孔
磨孔能达到精度IT9~IT7,表面粗糙度Ra为5~0.32μm。其中,研磨是使用研具和磨料剂从工件表面上去除极薄的金属的加工方法[11];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。[4]
參見
参考文献
- 机械制造工艺基础. 清华大学出版社. 2004: 119–120. ISBN 9787302083542.
- Hans Hoischen, Wilfried Hesser: Technisches Zeichnen. 31. Auflage. Cornelsen Verlag, Berlin 2005, ISBN 978-3-589-24130-9
- Todd, Robert H.; Allen, Dell K.; Alting, Leo, Manufacturing Processes Reference Guide, Industrial Press Inc.: 43–48, 1994 [2021-02-18], ISBN 0-8311-3049-0, (原始内容存档于2013-10-09).
- 罗丽萍; 京玉海. 机械制造基础. 清华大学出版社. 2004: 137. ISBN 9787302099147. 引文使用过时参数
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(帮助) - 张玉中; 孙刚. 课题8 钻孔、鍃孔、扩孔、铰孔. 钳工实训. 清华大学出版社. 2006. ISBN 9787302127710. 引文使用过时参数
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(帮助) - 王平. 钳工工艺. 2014. ISBN 9787516505434.
- 王西彬; 龙振海. 金属零件可加工性技术. 2009. ISBN 9787802430778. 引文使用过时参数
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(帮助) - Kalpakjian, Schmid, Manufacturing Engineering and Technology, Upper Saddle River, NJ, USA: Prentice Hall, 2001
- 秦涛 (编). 机械工程实训. 2018. ISBN 9787564363734.
- Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Kohser, Ronald A., Materials and Processes in Manufacturing 9th, Wiley, 2003, ISBN 0-471-65653-4
- 蒋召杰. 初级装配钳工技术. 2017. ISBN 9787557632601.