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前言
孔在機(jī)械加工中它們廣泛應(yīng)用于箱體、支架、套筒、環(huán)、盤類零件的制造中。然而，相較于加工外圓面，加工孔面臨著諸多挑戰(zhàn)，包括生產(chǎn)率較低、成本較高等問題。這主要是由于孔加工刀具的尺寸受限，剛性不足，容易在加工過程中產(chǎn)生彎曲和振動(dòng)。此外，使用定尺寸刀具加工孔時(shí)，刀具的制造誤差和磨損會(huì)直接影響到孔的加工精度。
為了解決這些難題，我們介紹多種孔加工方法，包括鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔等。接下來，我們先探討鉆孔與擴(kuò)孔這兩種工藝。
在孔加工中，鉆孔與擴(kuò)孔是兩個(gè)至關(guān)重要的步驟。
首先，鉆孔時(shí)需要確保刀具能夠準(zhǔn)確無誤地切入工件，并且能夠穩(wěn)定地進(jìn)行切削。這需要操作者具備高超的技藝和豐富的經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槿魏挝⑿〉钠疃伎赡軐?dǎo)致孔的位置或尺寸出現(xiàn)偏差。
其次，擴(kuò)孔過程中，刀具需要在已經(jīng)鉆好的孔內(nèi)進(jìn)行切削，這無疑增加了加工的復(fù)雜性。同時(shí)，由于切削區(qū)域位于工件內(nèi)部，排屑和散熱條件相對(duì)較差，這進(jìn)一步加大了加工的難度。
因此，無論是鉆孔還是擴(kuò)孔，都需要操作者具備高超的技藝和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以確保加工出高質(zhì)量的孔。
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鉆孔
鉆孔是孔加工的起始步驟，通常在實(shí)心材料上進(jìn)行，其直徑范圍通常小于80mm。鉆孔加工存在兩種主要方式：一是鉆頭自身旋轉(zhuǎn)，二是工件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這兩種方式產(chǎn)生的誤差特性有所不同。在鉆頭旋轉(zhuǎn)的鉆孔過程中，由于切削刃的不對(duì)稱性或鉆頭剛性的不足，可能導(dǎo)致鉆頭偏離直線，進(jìn)而使被加工孔的中心線出現(xiàn)偏斜或不規(guī)則，但孔徑保持基本穩(wěn)定。相反，在工件旋轉(zhuǎn)的鉆孔方式中，鉆頭的偏離會(huì)引發(fā)孔徑的變化，而孔的中心線則始終保持直線狀態(tài)。
鉆孔過程中常用的刀具包括麻花鉆、中心鉆和深孔鉆等，其中麻花鉆因其簡單高效而廣受青睞，其直徑規(guī)格多樣。
由于鉆頭在構(gòu)造上的限制，其彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)較低，同時(shí)定心性也不盡如人意，這導(dǎo)致鉆孔加工的精度相對(duì)較低，通常只能達(dá)到IT13～I(xiàn)T11的水平。此外，鉆孔加工的表面粗糙度也相對(duì)較大，Ra值通常在50~12.5μm范圍內(nèi)。然而，鉆孔加工具有金屬切除率大、切削效率高的顯著優(yōu)點(diǎn)。因此，它主要適用于對(duì)加工質(zhì)量要求不高的孔類加工，例如螺栓孔、螺紋底孔和油孔等。若需要加工出高精度和高質(zhì)量的孔，則應(yīng)在后續(xù)工序中通過擴(kuò)孔、鉸孔、鏜孔或磨孔等方法進(jìn)一步處理。
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擴(kuò)孔
擴(kuò)孔是其中一種重要的后續(xù)加工方式。它利用擴(kuò)孔鉆對(duì)預(yù)先鉆出、鑄出或鍛出的孔進(jìn)行進(jìn)一步加工，旨在擴(kuò)大孔徑并提升孔的加工質(zhì)量。擴(kuò)孔加工既可以用作精加工孔前的預(yù)處理步驟，也可以作為對(duì)精度要求不高的孔的最終加工手段。擴(kuò)孔鉆的設(shè)計(jì)與麻花鉆相似，但區(qū)別在于其擁有更多的刀齒，并且去除了橫刃。
與鉆孔相比，擴(kuò)孔具有以下顯著優(yōu)勢：
1-擴(kuò)孔鉆擁有3至8個(gè)刀齒，提供出色的導(dǎo)向性，確保穩(wěn)定的切削。
2-無橫刃設(shè)計(jì)使得切削條件更為理想。
3-較小的加工余量意味著容屑槽可以設(shè)計(jì)得較淺，同時(shí)鉆芯可以制得更為粗壯，從而增強(qiáng)刀體強(qiáng)度和剛性。
擴(kuò)孔加工通常能達(dá)到IT11至IT10的精度等級(jí)，并且表面粗糙度Ra值介于12.5至6.3之間。這種工藝廣泛用于加工直徑小于100毫米的孔。
在鉆直徑較大的孔時(shí)（直徑D大于等于30毫米），通常首先使用直徑為孔徑0.5至0.7倍的小鉆頭進(jìn)行預(yù)鉆孔，隨后再利用相應(yīng)尺寸的擴(kuò)孔鉆進(jìn)行擴(kuò)孔操作。這種分步加工的方法不僅有助于提升孔的加工質(zhì)量，還能顯著提高生產(chǎn)效率。此外，擴(kuò)孔的應(yīng)用不僅限于加工圓柱孔，通過使用各種特殊形狀的擴(kuò)孔鉆（亦被稱為锪鉆），還可以靈活地加工出不同類型的沉頭座孔和锪平端面。這些锪鉆的前端通常配備有導(dǎo)向柱，以便在加工過程中提供精確的導(dǎo)向。
