第七章 套筒类零件加工工艺及常用装备第一讲套筒类零件的简介及其加工方法
一、筒类零件的功用与结构特点
套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广。如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸以及一般用途的套筒，如图 7 － 1 所示。
由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别，但其结构上仍有共同点，即：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等。
二、套筒类零件的技术要求、材料、毛坯
（一）套筒类零件的技术要求
孔的技术要求
孔是套筒类零件起支承或导向作用的最主要表面，通常与运动的轴、刀具或活塞相配合。孔的直径尺寸公差等级一般为 IT7,精密轴套可取
IT6,气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密封圈，要求较低，通常取 IT9 。孔的形状精度，
应控制在孔径公差以内，一些精密套筒控制在孔径公差的 1/2~1/3,甚至更严。对于长的套筒，
除了圆度要求以外，还应注意孔的圆柱度。为了保证零件的功用和提高其耐磨性，孔的表面粗糙度值为 Ra1.6~0.16μm,要求高的精密套筒可达
Ra0.04μm 。
外圆表面的技术要求
外圆是套筒类零件的支承面，常以过盈配合或过渡配合与箱体或机架上的孔相连接。外径尺寸公差等级通常取
IT6~IT7,其形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度值为 Ra3.2~0.63μm 。
孔与外圆的同轴度要求
当孔的最终加工是将套筒装入箱体或机架后进行时，
套筒内外圆间的同轴度要求较低；若最终加工是在装配前完成的，则同轴度要求较高，一般为 Φ 0.01~ Φ 0.05mm 。
孔轴线与端面的垂直度要求
套筒的端面（包括凸缘端面）若在工作中承受载荷，
或在装配和加工时作为定位基准，则端面与孔轴线垂直度要求较高，一般为 0.01~ 0.05mm 。
（二）套筒类零件的材料与毛坯
套筒类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构，
以离心铸造法在钢或铸铁内壁上浇注巴氏合金等轴承合金材料，既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的寿命。
套筒零件毛坯的选择与其材料、结构、
尺寸及生产批量有关。孔径小的套筒，一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件；孔径较大的套筒，常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件；大量生产时，可采用冷挤压和粉未冶金等先进的毛坯制造工艺，
既提高生产率，又节约材料。
内孔表面加工方法和加工方案
内孔表面加工方法较多，
常用的有
钻孔；
扩孔；
铰孔；
镗孔；
磨孔；
拉孔；
研磨孔；
珩磨孔；
滚压孔等。
一、钻削工艺特点
1、容易产生“引偏”
﹡ 引偏,1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。
2)孔的轴线歪斜
﹡ 引偏原因：
1)麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差
2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差
3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也很差。
4)钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头弯曲此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。
2．孔径容易扩大。钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大；卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因；此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。
3．孔的表面质量较差。钻削切屑较宽，在孔内被迫卷为螺旋状，流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。
4．钻削时轴向力大。这主要是由钻头的横刃引起的。
扩孔
扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为 IT11~IT10,
表面粗糙度值为 Ra12.5~6.3μm，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。
扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点：
1．刚性较好。由于扩孔的背吃刀量小，切屑少，扩孔钻的容屑槽浅而窄，钻芯直径较大，增加了扩孔钻工作部分的刚性。
2．导向性好。扩孔钻有 3~4个刀齿，刀具周边的棱边数增多，导向作用相对增强。
3．切屑条件较好。扩孔钻无横刃参加切削，切削轻快，可采用较大的进给量，生产率较高；又因切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加工表面。
因此扩孔与钻孔相比，加工精度高，表面粗糙度值较低，且可在一定程度上校正钻孔的轴线误差。此外，适用于扩孔的机床与钻孔相同。
三、铰孔
铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达 IT9~IT6，表面粗糙度值可达
Ra3.2~0.2μm。
铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰，如图 7－ 6所示；用手工进行铰削的称为手铰，如图 7－ 7所示。
内孔表面加工方法和加工方案
1.铰削方式
铰削的余量很小，若余量过大，则切削温度高，会使铰刀直径膨胀导致孔径扩大，使切屑增多而擦伤孔的表面；若余量过小，则会留 下原孔的刀痕而影响表面粗糙度。一般粗铰余量为 0.15~0.25mm，精铰余量为 0.05~0.15mm。铰削应采用低切削速度，以免产生积屑瘤和引起振动，一般粗铰 =4~10m/min,精铰 =1.5~5m/min。机铰的进给量可比钻孔时高 3~4倍，一般可 0.5~1.5mm/r。为了散热以及冲排屑末、
减小摩擦、抑制振动和降低表面粗糙度值，铰削时应选用合适的切削 液。铰削钢件常用乳化液，铰削铸铁件可用煤油。
铰孔特点
(1)铰刀具有修光部分，可以修光孔壁，
校准孔径
(2)铰孔余量小，使切削力较小，且切削速度较低，所以切削热较少，因此工件的受力变形和受热变形较小。且切削速度较低，不易产生积屑瘤。
镗孔用镗刀对已有孔进行再加工，称为镗孔对较大孔，内成形面，孔内环槽等，镗削是唯一合适的加工方法。
一般镗孔,IT8~IT7,Ra为 0.8~1.6
精细镗,IT7~IT6,Ra为 0.2~0.8
1、单刃镗刀镗孔 (刀头结构与车刀类似 )
(1) 适应性较广，灵活性较大可粗加，半精加，精加工一把镗刀可加工直径不同的孔
(2) 可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差
(3) 生产率较低，较适用于单件小批量生产单刃镗刀的刚度较低，为减少变形和振动，采用较小的切削用量，另外，仅有一个主切削刃工作，
所以生产率较低。
2、多刃镗刀镗孔多刃镗刀的镗刀片是浮动的，两个对称的切削刃产生的切削力，自动平衡其位置。
(1) 加工质量较高刀片浮动可抵偿偏摆引起不良影响较宽的修光刃可减少孔壁粗糙度值
(2)生产率较高，两刀刃同时工作，故生产率较高
(3) 刀具成本较单刃镗刀高浮动镗刀主要用于批量生产，精加工箱体零件上直径较大的孔。
镗削的工艺特点
单刃镗刀镗削具有以下特点：
（ 1）镗削的适应性强。
（ 2）镗削可有效地校正原孔的位置误差，但由于镗杆直径受孔径的限制，一般其刚性较差，易弯曲和振动，故镗削质量的控制（特别是细长孔）不如铰削方便。
（ 3）镗削的生产率低。
（ 4）镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。
车孔车不通孔或具有直角台阶的孔车刀可先做纵向进给运动，切至孔的末端时车刀改做横向进给运动，再加工内端面。这样可使内端面与孔壁良好衔接。
车床上车孔是工件旋转、车刀移动，孔径大小可由车刀的切深量和走刀次数予以控制，操作较为方便。
拉孔
拉孔是孔进行精加工，尺寸公差等级为 IT8—— IT7,Ra值为 1.6— 0.4um。
1．拉刀结构：
头部、颈部、过渡锥部、前导部、切削部、校准部、后导部、尾部。
2．拉削方法：
3．拉孔的工艺特点
(1)生产率高。
(2)加工质量高。
(3)拉床简单，操作
方便。
(4)拉刀寿命长。
(5)拉孔不能加工台
阶孔和盲孔。
磨孔
磨孔是孔的精加工方法之一，可达到的尺寸公差等级为 IT8~IT6，表面粗糙度值为
Ra0.8~0.4μm。
磨孔可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行孔的精密加工
1．精细镗孔
精细镗与镗孔方法基本相同，由于最初是使用金刚石作镗刀，所以又称金刚镗。这种方法常用于材料为有色金属合金和铸铁的套筒零件孔的终加工，或作为珩磨和滚压前的预加工。精细镗孔可获得精度高和表面质量好的孔，其加工的经济精度为 IT7~IT6，表面粗糙度值为
Ra0.4~0.05μm。
2．珩磨
珩磨是用油石条进行孔加工的一种高效率的光整加工方法，需要在磨削或精镗的基础上进行。
珩磨的加工精度高，珩磨后尺寸公差等级为
IT7~IT6，表面粗糙度值为 Ra0.2~0.05μm。
3．研磨
研磨也是孔常用的一种光整加工方法，需在精镗、精铰或精磨后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到
IT6~IT5，表面粗糙度值为 Ra0.1~0.008μm，孔的圆度和圆柱度亦相应提高。
研磨孔所用的研具材料、研磨剂、研磨余量等均与研磨外圆类似。
4．滚压
孔的滚压加工原理与滚压外圆相同。由于滚压加工效率高，近年来多采用滚压工艺来代替珩磨工艺，效果较好。
孔径滚压后尺寸精度在 0.01mm以内，表面粗糙度值为
Ra0.16μm或更小，表面硬化耐磨，生产效率比珩磨提高数倍。
孔加工方案及其选择
为大批大量生产则可选择“钻－（扩）－
拉－珩磨”的方案，
如孔径较小则可选择“钻－（扩）－粗铰
－精铰－珩磨”的方案，
如孔径较大时则可选择“粗镗－半精镗－
精镗－珩磨”的加工方案。
孔加工常用工艺装备
一、孔加工用刀具
在金属切削中，孔加工占很大比重。
孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：
一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；
另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，
如扩孔钻、铰刀、镗刀等。
（一）麻花钻
1．麻花钻的结构要素
它由工作部分、柄部和颈部组成。
扁钻
扁钻切削部分磨成一个扁平体，主切削刃磨出锋角、
后角并形成横刃；副切削刃磨出后角与副偏角并控制钻孔直径。扁钻前角小，没有螺旋槽，排屑困难，但由于制造简单，成本低，在仪表和钟表工业中直径 1mm以下的小孔加工上得到广泛应用。
硬质合金钻头
加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢等难加工材料，必须使用硬质合金钻头。
小直径硬质合金钻头都做成整体结构，除用于加工硬材料外，也适用加工非金属压层材料。
第七章 套筒类零件加工工艺及常用装备第二讲孔的加工方法及典型套筒类零件的加工工艺分析
（一）锪钻
在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔，
锥形沉头孔和端面凸台时，都使用锪钻。
铰刀一般由高速钢和硬质合金制造。
铰刀的精度等级分为 H7,H8,H9三级，其公差由铰刀专用公差确定，
分别适用于铰削 H7,H8,H9公差等级的孔。多数铰刀又分为 A,B两种类型,A型为直槽铰刀,B型为螺旋槽铰刀。螺旋槽铰刀切削平稳，适用于加工断续表面。铰孔是住扩孔或半精镗的基础上进行的，是孔的精加工方法：
公差等级为 ITB— IT6，表面粗糙度 Ra值为 1.6— 0.4um。
铰刀,手铰刀：手工铰孔、直柄。
机铰刀：钻床或车床上铰孔，多为锥柄。
铰刀铰孔的特点：
(1)铰刀为定径的精加工刀具，容易保证工件的尺寸精度和形状精度。但一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔，且不能铰削非标准孔、台阶孔和盲孔。
（ 2）机铰刀在机床上常用浮动连接，防止铰刀轴线与机床主轴线偏斜，造成孔的加工误差。
铰孔不能校正原孔轴线的偏斜。
（ 3）铰孔的精度和表面粗糙度不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、切削用量和切削液等条件。
（ 4）铰削速度较低、可避免产生积屑瘤和引起振动。
（ 5） 钻一扩一铰 是生产中典型的孔加工方案。
钻夹具
钻夹具（俗称钻模）是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀具进行加工是钻模的主要特点。钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定。
钻夹具的类型
1.固定式钻模
2.回转式钻模
3.移动式钻模这类钻模用于加工中、小型工件同一表面上的多个孔。
4.翻转式钻模这类钻模主要用于加工中、小型工件中分布在不同表面上的孔。
5.盖板式钻模盖板式钻模的结构最为简单，它没有夹具体，只有一块钻模板。一般钻模板上除装有钻套外，还装有定位元件和夹紧装置。
6.滑柱式钻模滑柱式钻模是一种带有升降钻模板的通用可调夹具。
钻夹具设计要点
1.钻模类型的选择
钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。在选型时要注意以下几点：
（ 1）工件被加工孔径大于 10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（ 2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过 100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，
如能与通用回转台配合使用则更好。
（ 3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（ 4）对于孔的垂直度允差大于 0.1mm和孔距位置允差大于 ± 0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计
钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（ 1）钻套的类型
根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套
②可换钻套
③快换钻套
④特殊钻套典型套筒类零件加工工艺分析
一、套筒类零件的结构特点及工艺分析
套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、
材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别，以下分别予以介绍。
1．轴承套的技术条件和工艺分析
该轴承套属于短套筒，材料为锡青图 7－ 67轴承套简图铜。其主要技术要求为,Φ34js7外圆对 Φ22H7孔的径向圆跳动公差为 0.01mm；左端面对
Φ22H7孔轴线的垂直度公差为 0.01mm。轴承套外圆为 IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为 IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔－车孔－铰孔。
由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在 0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。
因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。
序号 工序名称 工序内容 定位与夹紧
1 备料棒料，按 5件合一加工下料
2 钻中心孔?车端面，钻中心孔?调头车另一端面，钻中心孔 三爪夹外圆
3 粗车车外圆 Ф42长度为 6.5mm，车外圆 Ф34Js7为 Ф35mm，车空刀槽
2× 0.5mm，取总长 40.5mm，车分割槽 Ф20× 3mm，两端倒角
1.5× 45°,5件同加工，尺寸均相同 中心孔
4 钻钻孔 Ф22H7至 Ф22mm成单件 软爪夹 Ф42mm外圆
5 车、铰
mm
车内槽 Ф24× 16mm至尺寸
铰孔 Ф22H7至尺寸
孔两端倒角软爪夹 Ф42mm外圆
6 精车 车 Ф34Js7(± 0.012)mm至尺寸 Ф22H7孔心轴
7 钻钻径向油孔 Ф4mm Ф34mm外圆及端面
8 检查
套筒类零件加工中的主要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）
和防止变形。
1．保证相互位置精度
（ 1）在一次安装中加工内外圆表面与端面。
（ 2）全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，
然后以孔为定位基准加工外圆表面。
（ 3）全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，
然后以外圆表面为定位基准加工内孔。
2．防止变形的方法
（ 1）减小夹紧力对变形的影响
（ 2）减少切削力对变形的影响
（ 3）减少热变形引起的误差
一、筒类零件的功用与结构特点
套筒类零件是机械中常见的一种零件，它的应用范围很广。如支承旋转轴的各种形式的滑动轴承、夹具上引导刀具的导向套、内燃机气缸套、液压系统中的液压缸以及一般用途的套筒，如图 7 － 1 所示。
由于其功用不同，套筒类零件的结构和尺寸有着很大的差别，但其结构上仍有共同点，即：零件的主要表面为同轴度要求较高的内外圆表面；零件壁的厚度较薄且易变形；零件长度一般大于直径等。
二、套筒类零件的技术要求、材料、毛坯
（一）套筒类零件的技术要求
孔的技术要求
孔是套筒类零件起支承或导向作用的最主要表面，通常与运动的轴、刀具或活塞相配合。孔的直径尺寸公差等级一般为 IT7,精密轴套可取
IT6,气缸和液压缸由于与其配合的活塞上有密封圈，要求较低，通常取 IT9 。孔的形状精度，
应控制在孔径公差以内，一些精密套筒控制在孔径公差的 1/2~1/3,甚至更严。对于长的套筒，
除了圆度要求以外，还应注意孔的圆柱度。为了保证零件的功用和提高其耐磨性，孔的表面粗糙度值为 Ra1.6~0.16μm,要求高的精密套筒可达
Ra0.04μm 。
外圆表面的技术要求
外圆是套筒类零件的支承面，常以过盈配合或过渡配合与箱体或机架上的孔相连接。外径尺寸公差等级通常取
IT6~IT7,其形状精度控制在外径公差以内，表面粗糙度值为 Ra3.2~0.63μm 。
孔与外圆的同轴度要求
当孔的最终加工是将套筒装入箱体或机架后进行时，
套筒内外圆间的同轴度要求较低；若最终加工是在装配前完成的，则同轴度要求较高，一般为 Φ 0.01~ Φ 0.05mm 。
孔轴线与端面的垂直度要求
套筒的端面（包括凸缘端面）若在工作中承受载荷，
或在装配和加工时作为定位基准，则端面与孔轴线垂直度要求较高，一般为 0.01~ 0.05mm 。
（二）套筒类零件的材料与毛坯
套筒类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜制成。有些滑动轴承采用双金属结构，
以离心铸造法在钢或铸铁内壁上浇注巴氏合金等轴承合金材料，既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的寿命。
套筒零件毛坯的选择与其材料、结构、
尺寸及生产批量有关。孔径小的套筒，一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件；孔径较大的套筒，常选择无缝钢管或带孔的铸件、锻件；大量生产时，可采用冷挤压和粉未冶金等先进的毛坯制造工艺，
既提高生产率，又节约材料。
内孔表面加工方法和加工方案
内孔表面加工方法较多，
常用的有
钻孔；
扩孔；
铰孔；
镗孔；
磨孔；
拉孔；
研磨孔；
珩磨孔；
滚压孔等。
一、钻削工艺特点
1、容易产生“引偏”
﹡ 引偏,1)由于钻头弯曲而引起孔径扩大，孔不圆。
2)孔的轴线歪斜
﹡ 引偏原因：
1)麻花钻是最常用刀具，由于细长而刚性差
2)麻花钻上有两条较深的螺旋槽，刚性差
3)钻头仅有两条很窄二棱边与孔壁接触，接触刚度和导向作用也很差。
4)钻头横刃处前角有很大负值，切削条件极差，钻孔时一半以上的轴向力由横刃产生，稍有偏斜将产生较大附加力矩，使钻头弯曲此外，两切削刃不对称，工件材料不均匀，也易引偏。
2．孔径容易扩大。钻削时钻头两切削刃径向力不等将引起孔径扩大；卧式车床钻孔时的切入引偏也是孔径扩大的重要原因；此外钻头的径向跳动等也是造成孔径扩大的原因。
3．孔的表面质量较差。钻削切屑较宽，在孔内被迫卷为螺旋状，流出时与孔壁发生摩擦而刮伤已加工表面。
4．钻削时轴向力大。这主要是由钻头的横刃引起的。
扩孔
扩孔是用扩孔钻对已钻出的孔做进一步加工，以扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度值。扩孔可达到的尺寸公差等级为 IT11~IT10,
表面粗糙度值为 Ra12.5~6.3μm，属于孔的半精加工方法，常作铰削前的预加工，也可作为精度不高的孔的终加工。
扩孔钻的结构与麻花钻相比有以下特点：
1．刚性较好。由于扩孔的背吃刀量小，切屑少，扩孔钻的容屑槽浅而窄，钻芯直径较大，增加了扩孔钻工作部分的刚性。
2．导向性好。扩孔钻有 3~4个刀齿，刀具周边的棱边数增多，导向作用相对增强。
3．切屑条件较好。扩孔钻无横刃参加切削，切削轻快，可采用较大的进给量，生产率较高；又因切屑少，排屑顺利，不易刮伤已加工表面。
因此扩孔与钻孔相比，加工精度高，表面粗糙度值较低，且可在一定程度上校正钻孔的轴线误差。此外，适用于扩孔的机床与钻孔相同。
三、铰孔
铰孔是在半精加工（扩孔或半精镗）的基础上对孔进行的一种精加工方法。铰孔的尺寸公差等级可达 IT9~IT6，表面粗糙度值可达
Ra3.2~0.2μm。
铰孔的方式有机铰和手铰两种。在机床上进行铰削称为机铰，如图 7－ 6所示；用手工进行铰削的称为手铰，如图 7－ 7所示。
内孔表面加工方法和加工方案
1.铰削方式
铰削的余量很小，若余量过大，则切削温度高，会使铰刀直径膨胀导致孔径扩大，使切屑增多而擦伤孔的表面；若余量过小，则会留 下原孔的刀痕而影响表面粗糙度。一般粗铰余量为 0.15~0.25mm，精铰余量为 0.05~0.15mm。铰削应采用低切削速度，以免产生积屑瘤和引起振动，一般粗铰 =4~10m/min,精铰 =1.5~5m/min。机铰的进给量可比钻孔时高 3~4倍，一般可 0.5~1.5mm/r。为了散热以及冲排屑末、
减小摩擦、抑制振动和降低表面粗糙度值，铰削时应选用合适的切削 液。铰削钢件常用乳化液，铰削铸铁件可用煤油。
铰孔特点
(1)铰刀具有修光部分，可以修光孔壁，
校准孔径
(2)铰孔余量小，使切削力较小，且切削速度较低，所以切削热较少，因此工件的受力变形和受热变形较小。且切削速度较低，不易产生积屑瘤。
镗孔用镗刀对已有孔进行再加工，称为镗孔对较大孔，内成形面，孔内环槽等，镗削是唯一合适的加工方法。
一般镗孔,IT8~IT7,Ra为 0.8~1.6
精细镗,IT7~IT6,Ra为 0.2~0.8
1、单刃镗刀镗孔 (刀头结构与车刀类似 )
(1) 适应性较广，灵活性较大可粗加，半精加，精加工一把镗刀可加工直径不同的孔
(2) 可以校正原有孔轴线歪斜或位置偏差
(3) 生产率较低，较适用于单件小批量生产单刃镗刀的刚度较低，为减少变形和振动，采用较小的切削用量，另外，仅有一个主切削刃工作，
所以生产率较低。
2、多刃镗刀镗孔多刃镗刀的镗刀片是浮动的，两个对称的切削刃产生的切削力，自动平衡其位置。
(1) 加工质量较高刀片浮动可抵偿偏摆引起不良影响较宽的修光刃可减少孔壁粗糙度值
(2)生产率较高，两刀刃同时工作，故生产率较高
(3) 刀具成本较单刃镗刀高浮动镗刀主要用于批量生产，精加工箱体零件上直径较大的孔。
镗削的工艺特点
单刃镗刀镗削具有以下特点：
（ 1）镗削的适应性强。
（ 2）镗削可有效地校正原孔的位置误差，但由于镗杆直径受孔径的限制，一般其刚性较差，易弯曲和振动，故镗削质量的控制（特别是细长孔）不如铰削方便。
（ 3）镗削的生产率低。
（ 4）镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。
车孔车不通孔或具有直角台阶的孔车刀可先做纵向进给运动，切至孔的末端时车刀改做横向进给运动，再加工内端面。这样可使内端面与孔壁良好衔接。
车床上车孔是工件旋转、车刀移动，孔径大小可由车刀的切深量和走刀次数予以控制，操作较为方便。
拉孔
拉孔是孔进行精加工，尺寸公差等级为 IT8—— IT7,Ra值为 1.6— 0.4um。
1．拉刀结构：
头部、颈部、过渡锥部、前导部、切削部、校准部、后导部、尾部。
2．拉削方法：
3．拉孔的工艺特点
(1)生产率高。
(2)加工质量高。
(3)拉床简单，操作
方便。
(4)拉刀寿命长。
(5)拉孔不能加工台
阶孔和盲孔。
磨孔
磨孔是孔的精加工方法之一，可达到的尺寸公差等级为 IT8~IT6，表面粗糙度值为
Ra0.8~0.4μm。
磨孔可在内圆磨床或万能外圆磨床上进行孔的精密加工
1．精细镗孔
精细镗与镗孔方法基本相同，由于最初是使用金刚石作镗刀，所以又称金刚镗。这种方法常用于材料为有色金属合金和铸铁的套筒零件孔的终加工，或作为珩磨和滚压前的预加工。精细镗孔可获得精度高和表面质量好的孔，其加工的经济精度为 IT7~IT6，表面粗糙度值为
Ra0.4~0.05μm。
2．珩磨
珩磨是用油石条进行孔加工的一种高效率的光整加工方法，需要在磨削或精镗的基础上进行。
珩磨的加工精度高，珩磨后尺寸公差等级为
IT7~IT6，表面粗糙度值为 Ra0.2~0.05μm。
3．研磨
研磨也是孔常用的一种光整加工方法，需在精镗、精铰或精磨后进行。研磨后孔的尺寸公差等级可提高到
IT6~IT5，表面粗糙度值为 Ra0.1~0.008μm，孔的圆度和圆柱度亦相应提高。
研磨孔所用的研具材料、研磨剂、研磨余量等均与研磨外圆类似。
4．滚压
孔的滚压加工原理与滚压外圆相同。由于滚压加工效率高，近年来多采用滚压工艺来代替珩磨工艺，效果较好。
孔径滚压后尺寸精度在 0.01mm以内，表面粗糙度值为
Ra0.16μm或更小，表面硬化耐磨，生产效率比珩磨提高数倍。
孔加工方案及其选择
为大批大量生产则可选择“钻－（扩）－
拉－珩磨”的方案，
如孔径较小则可选择“钻－（扩）－粗铰
－精铰－珩磨”的方案，
如孔径较大时则可选择“粗镗－半精镗－
精镗－珩磨”的加工方案。
孔加工常用工艺装备
一、孔加工用刀具
在金属切削中，孔加工占很大比重。
孔加工的刀具种类很多，按其用途可分为两类：
一类是在实心材料上加工出孔的刀具，如麻花钻、扁钻、深孔钻等；
另一类是对工件已有孔进行再加工的刀具，
如扩孔钻、铰刀、镗刀等。
（一）麻花钻
1．麻花钻的结构要素
它由工作部分、柄部和颈部组成。
扁钻
扁钻切削部分磨成一个扁平体，主切削刃磨出锋角、
后角并形成横刃；副切削刃磨出后角与副偏角并控制钻孔直径。扁钻前角小，没有螺旋槽，排屑困难，但由于制造简单，成本低，在仪表和钟表工业中直径 1mm以下的小孔加工上得到广泛应用。
硬质合金钻头
加工硬脆材料如合金铸铁、玻璃、淬硬钢等难加工材料，必须使用硬质合金钻头。
小直径硬质合金钻头都做成整体结构，除用于加工硬材料外，也适用加工非金属压层材料。
第七章 套筒类零件加工工艺及常用装备第二讲孔的加工方法及典型套筒类零件的加工工艺分析
（一）锪钻
在已加工出的孔上加工圆柱形沉头孔，
锥形沉头孔和端面凸台时，都使用锪钻。
铰刀一般由高速钢和硬质合金制造。
铰刀的精度等级分为 H7,H8,H9三级，其公差由铰刀专用公差确定，
分别适用于铰削 H7,H8,H9公差等级的孔。多数铰刀又分为 A,B两种类型,A型为直槽铰刀,B型为螺旋槽铰刀。螺旋槽铰刀切削平稳，适用于加工断续表面。铰孔是住扩孔或半精镗的基础上进行的，是孔的精加工方法：
公差等级为 ITB— IT6，表面粗糙度 Ra值为 1.6— 0.4um。
铰刀,手铰刀：手工铰孔、直柄。
机铰刀：钻床或车床上铰孔，多为锥柄。
铰刀铰孔的特点：
(1)铰刀为定径的精加工刀具，容易保证工件的尺寸精度和形状精度。但一种规格的铰刀只能加工一种尺寸和精度的孔，且不能铰削非标准孔、台阶孔和盲孔。
（ 2）机铰刀在机床上常用浮动连接，防止铰刀轴线与机床主轴线偏斜，造成孔的加工误差。
铰孔不能校正原孔轴线的偏斜。
（ 3）铰孔的精度和表面粗糙度不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度和安装方式以及加工余量、切削用量和切削液等条件。
（ 4）铰削速度较低、可避免产生积屑瘤和引起振动。
（ 5） 钻一扩一铰 是生产中典型的孔加工方案。
钻夹具
钻夹具（俗称钻模）是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀具进行加工是钻模的主要特点。钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定。
钻夹具的类型
1.固定式钻模
2.回转式钻模
3.移动式钻模这类钻模用于加工中、小型工件同一表面上的多个孔。
4.翻转式钻模这类钻模主要用于加工中、小型工件中分布在不同表面上的孔。
5.盖板式钻模盖板式钻模的结构最为简单，它没有夹具体，只有一块钻模板。一般钻模板上除装有钻套外，还装有定位元件和夹紧装置。
6.滑柱式钻模滑柱式钻模是一种带有升降钻模板的通用可调夹具。
钻夹具设计要点
1.钻模类型的选择
钻模类型很多，在设计钻模时，首先要根据工件的形状、尺寸、重量和加工要求，并考虑生产批量、工厂工艺装备的技术状况等具体条件，选择钻模类型和结构。在选型时要注意以下几点：
（ 1）工件被加工孔径大于 10mm时，钻模应固定在工作台上（特别是钢件）。因此其夹具体上应有专供夹压用的凸缘或凸台。
（ 2）当工件上加工的孔处在同一回转半径，且夹具的总重量超过 100N时，应采用具有分度装置的回转钻模，
如能与通用回转台配合使用则更好。
（ 3）当在一般的中型工件某一平面上加工若干个任意分布的平行孔系时，宜采用固定式钻模在摇臂钻床上加工。
大型工件则可采用盖板式钻模在摇臂钻床上加工。如生产批量较大，则可在立式钻床或组合机床上采用多轴传动头加工。
（ 4）对于孔的垂直度允差大于 0.1mm和孔距位置允差大于 ± 0.15mm的中小型工件，宜优先采用滑柱式钻模，以缩短夹具的设计制造周期。
2.钻套类型的选择和设计
钻套和钻模板是钻夹具上的特殊元件。钻套装配在钻模板或夹具体上，其作用是确定被加工孔的位置和引导刀具加工。
（ 1）钻套的类型
根据钻套的结构和使用特点，主要有四种类型。
①固定钻套
②可换钻套
③快换钻套
④特殊钻套典型套筒类零件加工工艺分析
一、套筒类零件的结构特点及工艺分析
套筒类零件的加工工艺根据其功用、结构形状、
材料和热处理以及尺寸大小的不同而异。就其结构形状来划分，大体可以分为短套筒和长套筒两大类。它们在加工中，其装夹方法和加工方法都有很大的差别，以下分别予以介绍。
1．轴承套的技术条件和工艺分析
该轴承套属于短套筒，材料为锡青图 7－ 67轴承套简图铜。其主要技术要求为,Φ34js7外圆对 Φ22H7孔的径向圆跳动公差为 0.01mm；左端面对
Φ22H7孔轴线的垂直度公差为 0.01mm。轴承套外圆为 IT7级精度，采用精车可以满足要求；内孔精度也为 IT7级，采用铰孔可以满足要求。内孔的加工顺序为：钻孔－车孔－铰孔。
由于外圆对内孔的径向圆跳动要求在 0.01mm内，用软卡爪装夹无法保证。
因此精车外圆时应以内孔为定位基准，使轴承套在小锥度心轴上定位，用两顶尖装夹。这样可使加工基准和测量基准一致，容易达到图纸要求。
序号 工序名称 工序内容 定位与夹紧
1 备料棒料，按 5件合一加工下料
2 钻中心孔?车端面，钻中心孔?调头车另一端面，钻中心孔 三爪夹外圆
3 粗车车外圆 Ф42长度为 6.5mm，车外圆 Ф34Js7为 Ф35mm，车空刀槽
2× 0.5mm，取总长 40.5mm，车分割槽 Ф20× 3mm，两端倒角
1.5× 45°,5件同加工，尺寸均相同 中心孔
4 钻钻孔 Ф22H7至 Ф22mm成单件 软爪夹 Ф42mm外圆
5 车、铰
mm
车内槽 Ф24× 16mm至尺寸
铰孔 Ф22H7至尺寸
孔两端倒角软爪夹 Ф42mm外圆
6 精车 车 Ф34Js7(± 0.012)mm至尺寸 Ф22H7孔心轴
7 钻钻径向油孔 Ф4mm Ф34mm外圆及端面
8 检查
套筒类零件加工中的主要工艺问题
一般套筒类零件在机械加工中的主要工艺问题是保证内外圆的相互位置精度（即保证内、外圆表面的同轴度以及轴线与端面的垂直度要求）
和防止变形。
1．保证相互位置精度
（ 1）在一次安装中加工内外圆表面与端面。
（ 2）全部加工分在几次安装中进行，先加工孔，
然后以孔为定位基准加工外圆表面。
（ 3）全部加工分在几次安装中进行，先加工外圆，
然后以外圆表面为定位基准加工内孔。
2．防止变形的方法
（ 1）减小夹紧力对变形的影响
（ 2）减少切削力对变形的影响
（ 3）减少热变形引起的误差
