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孔加工工艺


结论 : 应用定径销孔钻头加工零件销孔可实现以 下四方面的作用。
1.效率提高节约加工费用,降低生产成本。 通过试验可以看出,使用定径销孔钻头后加
工效率提高,零件加工时间大大缩短,可节省人
工费、设备占用费、综合管理费等,即工缴费用。
按月产细纱机100台,全年降低零件加工费60万元。
2.减少数控设备占用时间,提升企业生产能力。 按每件龙筋节约实际加工时间300秒计算,
采用定径销孔钻头仅加工头尾段龙筋,按月产
100台,每年可减少数控设备占用时间2950小时
约合368.8天(即节省一台数控设备)。
3.提高零件加工质量水平
定径销孔钻头加工出的孔一致性很好,目前
我们试验检测出的孔径相差均在0.004-0.005,
因此可以很大程度的提高工序能力和产品质量水
平。
4.降低工具费用 定径销孔钻头由于本身材料及涂层的原因,其
1、起钻
预钻锥形定心孔,即先用小顶角起钻或中心钻,钻一个锥 形浅坑,作为钻孔的定位孔,再用所需尺寸的钻头钻孔。由于 横刃未参加工作,因而钻头不会出现由此引起的弯曲。
2、钻
钻削是使用钻头在实体材料上加工孔的
最常用的方法,其加工精度可达IT12~IT11 表面粗糙度Ra可达12.5~6.3μm,可作为攻 丝、扩孔、铰孔和镗孔的预备加工。
• 零件:
孔数:
落纱传动管
2
零件材料: 20#冷拉钢管
使用设备: 辛辛那提加工中心
原工艺 工序 起钻-钻-扩-铰
新工艺 钻(1道工序)
刀具
中心钻,钻头,扩孔钻,铰刀 合金钻头Φ11H9 V:55-90mm/min F:0.2mm/r 孔一致性:0.002-0.003 圆度: 0.004 轴对称度:0.03
①. 长向件,平面打孔
加工简图 1
• 新旧工艺对比(完成一件龙筋)
• 零件:
孔数:
龙筋
4
零件材料:铸铁
使用设备:门式加工中心
原工艺 工序 刀具
新工艺
起钻-钻-扩-铰(4道工序) 钻(1道工序) 中心钻,钻头,扩孔钻,铰刀 合金钻头Φ13H8 V:55-95mm/min F:0.2mm/r 孔一致性:0.002-0.003 圆度: 0.004 Ra0.8-1.6
• 4、铰孔
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。
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。
• 5、镗刀
镗刀是广泛使用的孔加工刀具。一般镗孔达到精
度IT9~IT8,精细镗孔时能达到IT6,表面粗糙度为
质孔钻 量径头 差容定 。易心 扩性 大差 ,, 且易 加震 工动 后、 的引 表偏 面,

3、扩孔
• 在钻孔之后,用于修正钻孔中心线位置和降低
表面粗的程度值,提高孔质量。
• 公差等级:IT9~IT10 • 表面粗糙度:6.3 ~3.2
• 特点:导向性好、无横刃、钻心较厚、扩孔余量小、改
善了切削条件;强度和刚度较高,可选择较大切削用量; 加工质量和生产率均均优于麻花钻。
Ra1.6~0.8μm。镗孔能纠正孔的直线性误差,获得高 的位置精度,特别适合于箱体零件的孔系加工。镗孔是 加工大孔的唯一精加工方法。镗刀种类很多,可分为单 刃镗刀和双刃镗刀。 销孔因尺寸较小一般不采用镗。
二、强力钻
背景:
2009年生产任务猛增,销孔加工占用数控 设备严重,为提高加工效率,解决生产瓶颈, 提出采用复合刀具减少加工工序的需求。
Ra0.8-1.6 25秒
V:30mm/min以下, 切削参数 F:0.1mm/r
孔精度 孔光度
孔一致性: 0.01-0.02 孔圆度: 0.005-0.01 孔轴对称度:0.05
Ra3.2
加工时间 210秒(包含换刀时间)
结论:效率提高 210/25=8.4倍
中 墙 板 专 机
• 龙筋销子孔专机
V:30mm/min以下 切削参数 F:0.1mm/r
孔精度 孔光度 孔一致性: 孔圆度: Ra3.2 0.01-0.02 0.005-0.01
加工时间 340秒(包含辅助换刀时间) 41秒
• 结论: 效率提高 340/41=8.3倍
②. 管类零件,圆柱面打孔
加工简图 2
• 新旧工艺对比(完成一件落纱传动管)
• 常规的复合刀具
a)钻-扩 b)扩-铰 c)钻-铰
1、定径销孔钻头开发
一把刀具、一次加工,同时达到零件尺寸、位置及粗糙度 等多方面的要求,刀具本身应集钻、铰功能为一体,且有极好
的刚性和自定心能力。而且该刀具为定径刀具,要求刀具的寿
命高、尺寸稳定性好。 为此我们针对龙筋、中墙板、传动杆等不同材料,不同形
而且铣削刃口校正了孔的形状度、位置度,使
铰削余量均匀,保证了孔的尺寸精度和光洁度。
Vc:30-40M/min

铝 加 工
纺纱器零件Φ8H7*50、Φ12H7*40孔加工, (其材料为压铸铝ZL111,要求粗糙度Ra1.6)原 来工艺为钻孔-扩孔-铰孔,不仅工序长,效率低, 而且刀具悬伸长磨损、振动严重,造成零件孔尺寸 缩小,且孔内粗糙度值超差,改用铣铰刀后,产品 质量明显提高,一把刀可加工1200余件,是普通 铰刀的6倍多。明显降低了制造成本。
效率是麻花钻的5倍以上。
孔径可根据需要自由无级调整,调整 范围可达1.5mm。 但由于受刀具结构及刀片精度的影响, 调整难度很大。整体设计精度为IT13。
四、铣铰刀
用于已有底孔的精加工,加工精度H7,零件材质可以是 钢料、铸铁、有色金属等。
铣铰刀由于其特有的刃口形状,兼有铣、扩、
铰功能。加工中铣-扩-铰一次完成,减少了工 序,提高了效率。
状零件分别设计和试验了钻头形式,尤其对钻头尺寸、钻尖、
螺旋角、修光刃等重点部位的设计参数做了多次试验改进。
① 选用整体合金钻头进行改良 ② 选用小螺旋角,适合恶劣的钻孔加工条件;钻头芯
厚采用超大正锥,提高钻头刚性;抛物线采用槽形
槽宽与背宽比 1.6:1 ,增强在大芯厚条件下的排屑能 力。

减少前角以增强刃口强度,并通过增大后角减少 对工件摩擦。

钻头横刃按自定心钻头设计,实现起钻功能。
• 加工铸铁刀具参数:
主刃顶角:125˚
槽形:
特殊槽形,增加断屑能力
刀尖R值: 0.8 横刃修正:R型内刃、主切削刃圆弧过渡 涂层: 刃径: 柄部: 超H涂层 公差±0.002 直柄h6
• 加工钢料刀具参数:
主刃顶角:140˚ 槽形: 涂层: 刃径: 芯厚: 柄部: 双棱边,增加排屑能力 超H涂层 公差±0.002 加强芯厚 直柄h7 横刃修正:F型内刃、主切削刃相切
相信同行们还有很多关于孔加工的先进技术和
经验,希望能有更多的机会向兄弟企业学习。
②.零件表面粗糙度Ra1.6-Ra0.8。
③.零件孔一致性为0.002-0.003;圆度0.003-0.004。 ④.零件孔径尺寸精度7级以下,位臵度小于0.01。 ⑤.管类零件上钻孔,轴对称度小于0.03。 另外,钻头修磨与再涂层可以进行4次,结合修磨效果, 刀具成本可降低至50%。
四、 定径销孔钻头加工实例及效率、效益分析
新型销孔刀具的开发应用
经纬股份榆次分公司
• • • •
一、常规销孔加工工艺及刀具的特点 二、强力钻 三、浅孔钻U钻加工 四、铣铰刀
• 一、常规销孔加工工艺及刀具的特点
销孔精度要求相对较高,一般尺寸精度在IT9 级以上,位臵精度0.005—0.02,粗糙度Ra1.6。 传统的工艺为使用数控机床及高速钢刀具,分起 钻-钻-扩-铰四道工序加工完成。
耐磨性很好、寿命很高,加之钻头还可以进行多
次修磨,因此刀具费用将比原4把刀具降低,目前
合金钻头已完成15000个孔的加工(铸铁零件),
刀具仍然完好不需重磨。
三、浅孔钻U钻加工
头部装有两个可转位刀片,成交错排 列,钻头定心稳定,切屑排除流畅,加工 时以钻为主,兼有镗扩功能,使用方便。 切削速度80-120m/min,进给0.1-0.2/转,
为提高切削系统的稳定性和刚性,对机床和夹 具进行了调整和选择。
①.使用加工中心或数控设备等功率大、刚性好的设
备,主轴径向跳动(刀头处)小于0.01,最好使用 冷却装置。
②.使用热装夹头或弹簧夹头,使刀具夹持稳定、牢
靠,定心精度高。杜绝使用铣夹头、钻夹头。 ③.夹具对零件的夹持、支撑牢固、可靠,特别是零 件加工点处要求弹性变形小。
2、定径销孔钻头的应用效果
目前,定径销孔钻头已在我公司广泛应用于 中墙板、龙筋、落纱传动管等几十种零件的加工,
销孔尺寸有Φ6D8、Ф9H8、Φ11H9、Φ13H8、
Ф20H9等,零件有墙板类、轴类;材料有铸铁、
钢料,零件加工精度完全达到图纸要求,并一次
加工完成:
①.一道钻孔工序取代原来起钻—钻—扩—铰四道工序。

采用抛物线槽形、副切削刃宽度由窄变宽,以减
少加工过程中的震动,最大限度的提高尺寸精度,
并保证钻头在恶劣工作条件下的使用寿命和稳定性。

取消易磨损并产生孔壁划伤的刀尖,对主切削刃
和副Байду номын сангаас削刃进行圆弧过渡,保证刀尖强度与加工表面
质量;通过刀尖圆弧的几何参数优化,控制副切削刃
进入工件的顺序,降低切削阻力而提高孔壁表面质量, 实现“以钻代铰”,加工效率获得极大提高。
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