专题二十六 钻床及其应用（教案）-浙江省职教高考《金属加工基础》机工版-讲练测

专题二十七. 钻床及其应用（讲义）《金属加工基础》专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解钻床的分类，包括按结构分类、按用途分类等。 2. 掌握钻床的基本组成及各部件功能，能够描述钻床的工作原理。 3. 了解钻床的应用范围，包括在哪些行业领域和工件材料上常见应用。 4. 熟悉钻削刀具及工具的种类和特点，能够根据工件材料选择合适的钻削刀具。 5. 理解钻孔的工艺特点，包括钻孔的加工过程、加工精度要求等。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、钻床的分类 钻床的种类很多，主要有坐标镗钻床、深孔钻床、摇臂钻床、台式钻床、立式钻床、卧式钻床、铁钻床、中心孔钻床和其他钻床等。其中，台式钻床、立式钻床和摇臂钻床是最常用的钻床。 二、钻床的组成和应用范围 1.台式钻床的组成和应用范围 台式钻床主要由主轴架、主轴、立柱、转盘、工作台和机座等组成。加工时，钻头(或主轴)的进给是手动的，由主轴带动钻头一边旋转，一边向下进给进行钻削；工件也依靠手动方式移动，以便钻头对准孔中心。台式钻床的功率小，适用于单件和小批量生产，主要用于加工小型零件上的小孔(孔径<中13mm)。 2.立式钻床的组成和应用范围 立式钻床主要由主轴、主轴变速箱、进给箱、立柱、工作台和机座等组成。通过主轴变速箱可以将电动机的旋转运动传给主轴，使主轴获得所需的转速。主轴在前后和左右的位置是固定的，不能进行调整，但可以沿立柱上的垂直导轨上下移动，以调整钻头与工件的相对位置。加工时，主轴带动钻头一边旋转，一边向下进给进行钻削。钻削每一个孔时，都必须先调整工件在工作台上的位置，使孔的轴线与主轴轴线一致；加工完一个孔后，需要再次移动工件，使工件上的另一个孔对准主轴轴线。显然，立式钻床的刚性好、功率大，适用于单件和小批量生产，主要用于加工孔径<50mm的中小型工件上的孔。 3.摇臂钻床的组成和应用范围 摇臂钻床有一个能绕立柱旋转的摇臂，其上装有主轴箱，主轴箱可沿摇臂导轨作水平运动，调整其径向位置；摇臂又可绕立柱转动和沿着立柱上下移动。因此，使用摇臂钻床钻孔时，钻头(主轴)的位置可以很方便地任意调整，而不必移动工件(钻孔时工件装夹在工作台上)，所以摇臂钻床操作灵活。摇臂钻床适合于加工大中型工件上孔径<480mm的孔。 三、钻削刀具及工具 1.钻头的结构与几何角度 钻床上用于钻孔的刀具称为钻头，俗称麻花钻。钻头的结构一般由柄部、颈部、导向部分和切削部分组成。柄部是钻头的夹持部分，分为直柄和锥柄两种类型。其中，直柄传递的转矩较小，一般用于直径为1～13mm的钻头；锥柄传递的转矩较大，一般用于直径为13~80mm的钻头。颈部位于导向部分和柄部之间，在制造钻头的磨削阶段可起到退刀槽的作用，并用于打刻钻头型号标记。导向部分在切削过程中发挥引导作用。切削部分担负主要的切削工作。导向部分和切削部分统称为工作部分。 钻头的切削部分由两个刀瓣组成，每个刀瓣相当于一把车刀。钻头有两条对称的主切削刃，两个主切削刃中间由横刃连接。钻头的主要几何角度有顶角(2中)、横刃斜角(少)、螺旋角(β)、前角和后角等。使用时仅刃磨后面，通过控制顶角(2)和横刃斜角(少)便可获得其他相应的角度。标准钻头的顶角2 =118°±2°，横刃斜角=50°～55°。横刃的存在使钻削时的横向力增大，两条螺旋槽的作用是形成切削刃并向孔外排出切屑，两条刃带(棱带)的作用是减小钻头与孔壁之间的摩擦并导向。 钻头通常采用高速工具钢制造。小直径的钻头一般是整体均采用高速工具钢制造；大直径的钻头一般是工作部分采用高速工具钢制造，柄部采用45钢制造。有时也采用硬质合金焊接或采用可转位硬质合金刀片制造切削部分。 2.钻削常用工具 钻削常用的工具有钻夹头、过渡套筒、机床用平口钳、手虎钳、螺栓压板、V形架、钻模板与钻套、样冲等工具。其中，钻夹头适合于装夹直柄钻头，过渡套筒适合于装夹锥柄钻头。机床用平口钳和手虎钳用于夹持小型工件，螺栓压板用于夹持较大的工件，V形架用于圆形工件的定位。钻模板与钻套用于引导钻头；样冲用于冲出孔的中心，以便在钻削时找正孔的中心线位置。 四、钻孔的工艺特点 1)加工表面容易被切屑划伤，加工质量较差，加工精度一般在IT10级以下，表面粗糙度Ra值=12.5μm。 2)由于钻头的直径较小及钻头的结构特点，其刚性和导向性较差，钻孔时易产生“引偏”现象，使孔产生一定程度的形状和位置误差，如孔径扩大、孔不圆、孔的轴线歪斜等。 3)钻削过程中，由于冷却、润滑和排屑困难，钻头吸热较多，容易磨损。 钻孔属于孔的粗加工阶段。为了获得精度较高的孔，钻孔后还可进一步进行扩孔、铰孔及磨孔等加工。扩孔是钻孔后，使用扩孔钻进一步加大孔径的过程。扩孔的工作条件比钻孔好，其加工质量也较高，属于孔的半精加工阶段。如果需要进一步提高孔的精度，可用铰刀进行铰孔加工