数控加工动车论文

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的刚性和导向作用较差，切削时钻头容易弯曲。在钻床上钻孔时，容易引起孔的轴线偏移和不直，但孔径无显著变化；

(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。试验表明，钻孔时50%的轴向力和15%的扭矩是由横刃产生的。因此，当钻孔直径d﹥30mm时，一般分两次进行钻削。第一次钻出(0.5~0.7)d，第二次钻到所需的孔径。由于横刃第二次不参加切削，故可采用较大的进给量，使孔的表面质量和生产率均得到提高。

2、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。故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。

3、 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。故铰削的工艺特点：

(1) 铰孔的精度和表面粗糙度主要不取决于机床的精度，而取决于铰刀的精度、铰刀的安装方式、加工余量、切削用量和切削液等条件。例如在相同的条件下，在钻床上铰孔和在车床上铰孔所获得的精度和表面粗糙度基本一致。

(2) 铰刀为定径的精加工刀具，铰孔比精镗孔容易保证尺寸精度和形状精度，生产率也较高，对于小孔和细长孔更是如此。但由于铰削余量小，铰刀常为浮动联接，故不能校正原孔的轴线偏斜，孔与其它表面的位置精度则需由前工序或后工序来保证。

(3) 铰孔的适应性较差。一定直径的铰刀只能加工一种直径和尺寸公差等级的孔，如需提高孔径的公差等级，则需对铰刀进行研磨。铰削的孔径一般小于Φ80mm，

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常用的在Φ40mm以下。对于阶梯孔和盲孔则铰削的工艺性较差。

4、镗孔 镗孔是用镗刀对已钻出、铸出或锻出的孔做进一步的加工。可在车床、镗床或铣床上进行。镗孔是常用的孔加工方法之一，可分为粗镗、半精镗和精镗。粗镗的尺寸公差等级为IT13~IT12，表面粗糙度值为Ra12.5~6.3μm；半精镗的尺寸公差等级为IT10~IT9，表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm；精镗的尺寸公差等级为IT8~IT7，表面粗糙度值为Ra1.6~0.8μm。 镗削的工艺特点：

（1）镗削的适应性强。镗削可在钻孔、铸出孔和锻出孔的基础上进行。可达的尺寸公差等级和表面粗糙度值的范围较广；除直径很小且较深的孔以外，各种直径和各种结构类型的孔几乎均可镗削。

（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。因为镗削需用较小的切深和进给量进行多次走刀以减小刀杆的弯曲变形，且在镗床和铣床上镗孔需调整镗刀在刀杆上的径向位置，故操作复杂、费时。

（4）镗削广泛应用于单件小批生产中各类零件的孔加工。在大批量生产中，镗削支架和箱体的轴承孔，需用镗模。

5、车床车孔

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。车床车孔多用于加工盘套类和小型支架类零件的孔。

6、拉孔

拉孔是一种高效率的精加工方法。除拉削圆孔外，还可拉削各种截面形状的通孔及内键槽。拉削圆孔可达的尺寸公差等级为IT9~IT7，表面粗糙度值为Ra1.6~0.4μm。故拉削的工艺特点：

(1) 拉削时拉刀多齿同时工作，在一次行程中完成粗精加工，因此生产率高。 (2) 拉刀为定尺寸刀具，且有校准齿进行校准和修光；拉床采用液压系统，传动平稳，拉削速度很低（可获得较高的加工质量。

(3) 拉刀制造复杂，成本昂贵，一把拉刀只适用于一种规格尺寸的孔或键槽，因此拉削主要用于大批大量生产或定型产品的成批生产。

(4) 拉削不能加工台阶孔和盲孔。由于拉床的工作特点，某些复杂零件的孔也不宜进行拉削，例如箱体上的孔。

7、孔加工方案的正确选择应根据零件的形状、尺寸、材料、技术要求和生产类型等情况。如表2 -2为孔加工方法。

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=2~8m/min），切削厚度薄，不会产生积屑瘤，因此拉削

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表2 -2孔加工方法

序号 1 2 3 加工方案 钻 钻—铰 钻—粗铰—精铰 经济加工精度等级 11～12 8～9 7～8 加工表面粗糙度 12.5 3.2～1.6 1.6～0.8 适合范围 加工为淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径＜20mm 加工未淬火钢及铸铁的实心毛坯，也可以用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），但孔径＞20mm 大批量生产的中、小零件的通孔 除淬火钢外的各种材料，毛坯有铸出孔或锻出孔 4 5 6 7 钻—扩 钻—扩—铰 钻—扩—粗铰—精铰 钻—扩—机铰—手铰 11 8～9 7 6～7 12.5～6.3 3.2～1.6 1.6～0.8 0.4～0.1 8 钻—（扩）—拉（或7～9 推） 粗镗（或扩孔） 粗镗（粗扩）—半精镗（精扩） 粗镗（粗扩）—半精镗（精扩）—精镗（铰） 粗镗（扩）—半精镗（精扩）—精镗—浮动镗刀块精镗 粗镗（扩）—半精镗—磨孔 粗镗（扩）—半精镗—粗磨—精磨 11～12 9～10 7～8 1.6～0.1 9 10 11 12.5～6.3 3.2～1.6 1.6～0.8 12 6～7 0.8～0.4 13 14 7～8 6～7 0.8～0.2 0.2~0.1 15 粗镗—半精镗—粗镗6～7 —精钢镗 钻—（扩）—粗铰—5～6 精铰—珩磨 以研磨代替上述方案5～6 24

0.4~0.05 16 17 0.2~0.025 ＜0.1 主要用于加工淬火钢，也可以用于未加工未淬火钢，但不宜用于加工非铁金属 主要用于精度要求较高的非铁金属 精度要求很高的孔 长春工业大学学士毕业论文

18 中的珩磨 钻（或粗镗）—扩（半6～7 精镗）—精镗—金刚镗—脉冲滚挤 0.1 成批大量生产的非铁金属零件中的小孔，铸铁箱体上的孔 动车转向架构架横梁的孔加工中，包括M24螺纹孔和φ20H7孔的加工。考虑了加工精度和经济性因素，采用钻削孔和铰孔。 3.2.4动车转向架构架横梁各表面加工方法：

1、图2.1和图2.2中，加工表面有X558、X590、X580、Y602、Y740、Y374。对于这些加工表面除了Y740的粗糙度Ra为12.5，其他表面的粗糙度都为Ra6.3。四个空心圆柱端面Y740与XZ面得平行度误差为1。对于平面加工，可以选择的加工方法有粗车、粗刨、粗铣。不宜选用车削，因为工件不是回转类零件；刨削的效率比较低也不宜选用；磨削考虑到零件的表面精度要求不高，为了降低加工成本也不易选用；铣削加工，能达到精度要求，加工成本比较低、效率高，可以选用。

2、图2.1和图2.10中，槽的加工部位在A端面上，槽宽为80，槽深2.5，粗糙度Ra12.5。槽的加工部位在侧面有两处，槽宽40K6，槽深5mm，表面粗糙度为Ra1.6。可以选择的加工方案有粗刨（或粗铣）-精刨（或精铣），由于刨削加工效率低，一般加工较大的槽，所以不宜采用。铣削效率较高，加工成本较低可以满足加工要求，加工方案确定为粗铣-精铣。

3、图2.4、图2.10和图2.11中，对于螺纹孔M24，攻丝深度45mm的加工，考虑到无孔加工，首先选择钻孔，为了便于攻螺纹，还要倒角，最后攻丝。φ20H7孔，内表面粗糙度Ra1.6，尺寸精度要求较高，考虑无孔加工，可选方案是钻—粗铰—精铰。铰孔加工精度很高，减少铰刀的使用，可以降低成本。一次加工能保证孔的尺寸精度和表面精度要求。对所选方案进行优化优化，钻—铰。

4、图2.2中，位于基面A下方447.5±0.3，在四个空心圆柱端面的下方,距离YZ面400处有两个加工部位，R20的弧段，表面粗糙度为Ra12.5。可采用铣削的方法。

5、图2.8中，对于加工圆弧 R45和圆弧R130的圆角加工，表面粗糙度为Ra12.5，可采用铣削方法。

6、图2.9中，加工部位在圆弧R52处，倒45°角，表面粗糙度Ra12.5。采用45度倒角铣刀，进行铣削加工实现。

3.3加工阶段的划分

为保证加工质量和合理地使用设备、人力，动车转向架构架横梁的加工过程按工序性质不同，可分为了粗加工、精加工两个阶段。

1、粗加工阶段 其任务是切除动车转向架构架横梁毛坯上大部分多余的金属，

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