钻孔加工工艺及注意事项

在数控车床上加工孔的方法有很多种，但最常用的主要有钻孔、车孔等。

1.钻孔

钻孔主要用于在实心材料上加工孔，有时也用于扩孔。钻孔刀具较多，有普通麻花钻、可转位浅孔钻及扁钻等。应根据工件材料、加工尺寸及加工质量要求等合理选用。在数控车床上钻孔，大多是采用普通麻花钻，如图3-28所示。

在数控机床上钻孔时，因无夹具钻模导向，受两切削刃上切削力不对称的影响，容易引起钻孔偏斜，故要求钻头的两切削刃必须有较高的刃磨精度（两刃长度一致，顶角2ϕ对称于钻头中心线或者先用中心钻定中心，再用钻头钻孔）。

麻花钻头钻孔时切下的切屑体积大，钻孔时排屑困难，产生的切削热大而冷却效果差，使得切削刃容易磨损。因而限制了钻孔的进给量和切削速度，降低了钻孔的生产率。可见，钻孔加工精度低（IT12～IT13）、表面粗糙度值大（Ra12.5μm），一般只能做粗加工。钻孔后，可以通过扩孔、铰孔或镗孔等方法来提高孔的加工精度和减小表面粗糙度值。

图3-28 麻花钻钻孔

2.车孔

对于铸造孔、锻造孔或用钻头钻出的孔，为达到所要求的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度，可采用车孔的方法进行半精加工和精加工。车孔后的精度一般可达IT7～IT8，表面粗糙度值Ra可达1.6～3.2μm，精车表面粗糙度值Ra可达0.8μm。

（1）内孔车刀种类 根据不同的加工情况，内孔车刀可分为通孔车刀和不通孔车刀两种（图3-29）。

1）通孔车刀。切削部分的几何形状基本上与外圆车刀相似（图3-29a）。为了减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角κ_r应取得大些，一般在60°～75°之间，副偏角κ′_r一般为15°～30°。为了防止内孔车刀后刀面和孔壁摩擦，又不使后角磨得太大，一般磨成两个后角，如图3-29c所示，其中α_o1取6°～12°，α_o2取30°左右。

2）不通孔车刀。不通孔车刀用来车削不通孔或台阶孔，切削部分的几何形状基本上与偏刀相似，它的主偏角κ_r大于90°，一般为92°～95°（图3-29b），后角的要求和通孔车刀一样。不同之处是不通孔车刀夹在刀杆的最前端，刀尖到刀杆外端的距离a小于孔半径R，否则无法车平孔的底面。

内孔车刀可制作成整体式（图3-30a）。为节省刀具材料和增加刀柄强度，也可把高速钢或硬质合金制作成较小的刀头，安装在碳钢或合金钢制成的刀柄前端的方孔中，并在顶端或上面用螺钉固定（图3-30b、c）。

图3-29 内孔车刀

a）通孔车刀 b）不通孔车刀 c）两个后角

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图3-30 内孔车刀的结构

a）整体式 b）通孔车刀 c）不通孔车刀

（2）车孔的关键技术 车内孔是最常见的车工技能，它与车削外圆相比，无论加工还是测量都困难得多，特别是加工内孔的刀具，刀杆的粗细受到孔径和孔深的限制，因而刚性、强度较弱，且在车削过程中空间狭窄，排屑和散热条件较差，对刀具寿命和工件的加工质量都十分不利，所以必须注意解决上述问题。

1）增加内孔车刀的刚性。

①尽量增大刀柄的横截面积。通常内孔车刀的刀尖位于刀柄的上面，这样刀柄的横截面积较小，还不到孔横截面积的1/4（图3-31b）。若使内孔车刀的刀尖位于刀柄的中心线上，那么刀柄在孔中的横截面积可大大地增加（图3-31a）。

②尽可能缩短刀柄的伸出长度，以增加车刀刀柄刚性，减小切削过程中的振动，如图3-31c所示。此外还可将刀柄上下两个平面制作成互相平行，这样就能很方便地根据孔深调节刀柄伸出的长度。

图3-31 可调节刀柄长度的内孔车刀

a）刀尖位于刀柄中心 b）刀尖位于刀柄上面 c）刀柄伸出长度 d）外形图

2）控制切屑流向。加工通孔时要求切屑流向待加工表面（前排屑），为此，应采用正的刃倾角的内孔车刀（图3-32a）；加工不通孔时，应采用负的刃倾角，使切屑从孔口排出（图3-32b）。

（3）内孔车刀的安装 内孔车刀安装得正确与否，直接影响到车削情况及孔的精度，所以在安装时一定要注意如下几点。

1）刀尖应与工件中心等高或稍高。如果装得低于中心，由于切削抗力的作用，容易将刀柄压低而产生扎刀现象，并造成孔径扩大。刀柄伸出刀架不宜过长，一般比被加工孔长5～6mm。

2）刀柄基本平行于工件轴线，否则在车削到一定深度时刀柄后半部容易碰到工件孔口。

3）不通孔车刀装夹时，内偏刀的主切削刃应与孔底平面成3°～5°角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀余地。

（4）工件的安装 车孔时，工件一般采用自定心卡盘安装；对于较大和较重的工件可采用单动卡盘安装。加工直径较大、长度较短的工件（如盘类工件等），必须找正外圆和端面。一般情况下先找正端面再找正外圆，如此反复几次，直至达到要求为止。