任务一 工艺知识讲解
对于铸造成型的孔、锻造成型的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。车孔是车削加工的主要内容之一，也可以作为半精加工和精加工工序。车孔后的精度一般可达IT7 ~ IT8 ，表面粗糙度可达Ra1.6 ~ 3.2μm，精车可达Ra 0.8μm
一、相关工艺知识
1．内孔车刀的种类
根据不同的加工情况，内孔车刀可分为通孔车刀和盲孔车刀两种，如图7-1所示。
（a）通孔车刀 （b）盲孔车刀 （c）两个后角
图7-1 内孔车刀
（l）通孔车刀
通孔车刀切削部分的几何形状基本上与外圆车刀相似，如图7-1a所示。为了减小径向切削抗力，防止车孔时振动，主偏角kr应取得大些，一般在60°~75°之间，副偏角kr′一般为15°~30°。为了防止内孔车刀后刀面和孔壁的摩擦又不使后角磨得太大，一般磨成两个后角α01和α02，其中α01取6°~12°，α02取30°左右，如图7-1c所示。
（2）盲孔车刀
盲孔车刀用来车削盲孔或阶台孔，切削部分的几何形状基本上与偏刀相似，它的主偏角大于90°，一般为92°~95°，如图7-1b所示。后角的要求和通孔车刀一样。不同之处是盲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。
内孔车刀可做成整体式，如图7-2a所示。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做成较小的刀头，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，如图7-2b，c 所示。
（a）整体式
（b）通孔车刀 （c）盲孔车刀
图7-2 内孔车刀的结构
2．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：
（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，并可造成孔径扩大。
（2）刀柄伸出刀架不宜过长，一般比被加工孔长5 ~ 6 mm左右。
（3）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。
（4）盲孔车刀装夹时，内偏刀的主刀刃应与孔底平面成3°~5°角，并且在车平面时要求横向有足够的退刀余地，如图7-3所示。
图7-3 盲孔车刀的安装
二、孔径尺寸的检测
测量孔径尺寸，当孔径精度要求较低时，可以用钢直尺、游标卡尺等进行测量；当孔径精度要求较高时，通常用塞规、内测千分尺或内径百分表结合千分尺进行测量。
（1）用塞规测量
塞规：由通端、止端和手柄组成。通端按孔的最小极限尺寸制成，测量时应塞入孔内；止端按孔的最大极限尺寸制成，测量时不允许插入孔内。当通端塞入孔内，而止端插不进去时，就说明此孔尺寸是在最小极限尺寸与最大极限尺寸之间，是合格的，如图7-4所示。
（a）测量方法 （b）塞规的构成
图7-4 塞规及其使用
（2）用内测千分尺测量
内测千分尺及其使用方法，如图7-5所示。这种千分尺刻线方向与外径千分尺相反，当微分筒顺时针旋转时，活动量爪向左移动，量值增大。
1、2—活动量爪
图7-5 内测千分尺及其使用
（3）用内径百分表测量
内径百分表是用对比法测量孔径，因此使用时应先根据被测最工件的内孔直径，用外径千分尺将内径表对准“零”位后，方可进行测量，其测量方法，如图7-6所示。测量时取最小值为孔径的实际尺寸。
图7-6 内径百分表的测量方法
三、孔的车削方法
孔的形状不同，车削方法也不一样。
1．车直孔
直通孔的车削基本上与车外圆相同，只是进刀和退刀的方向相反。在粗车或精车时也要进行试切削，横向进给量为径向余量的1 / 2 。当车刀纵向切削至2 mm左右时，纵向快速退刀（横向不动），然后停车测试，若孔的尺寸不到位，则须微量横向进刀后再次测试，直至符合要求，方可车出整个内孔表面。车孔时的切削用量要比车外圆时适当减小些，特别是车小孔或深孔时，其切削用量应更小。
2．车盲孔（平底孔）
车盲孔时，其内孔车刀的刀尖必须与工件的旋转中心等高，否则不能将孔底车平。检验刀尖中心高的简便方法是车端面时进行对刀，若端面能车至中心，则盲孔底面也能车平。同时还必须保证盲孔车刀的刀尖至刀柄外侧的距离a 应小于内孔半径R，否则切削的刀尖还未车至工件中心，刀柄外侧就已与孔壁上部相碰。
（1）粗车盲孔
①车端面、钻中心孔。
②钻孔。可选择比孔径小1.5 ~2 mm的钻头先钻出底孔。钻孔深度从钻头顶尖量起，并在钻头上刻线做记号，以控制钻孔深度，如图7-7所示。然后用相同直径的平头钻将孔底扩成平底。孔底平面留0.5 ~ 1 mm的余量。
图7-7 钻孔的方法
③盲孔车刀靠近工件端面，移动小滑板，使车刀刀尖与端面轻微接触，将小滑板和床鞍刻度调至零位。
④将车刀伸入孔口内，移动中滑板，刀尖进给至与孔口刚好接触时，车刀纵向退出，此时将中滑板刻度调至零位。
⑤用中滑板刻度指示控制切削深度（孔径留0.3 ~ 0.4 mm 精车余量），若机动纵向进给车削平底孔时要防止车刀与孔底面碰撞。因此，当床鞍刻度指示离孔底面还有2 ~ 3 mm 距离时，应立即停止机动进给改用手动进给。如孔大而浅，一般车孔底面时能看清。若孔小而深，就很难观察到是否已车到孔底。此时通常要凭感觉来判断刀尖是否已车到孔底。若切削声音增大，表明刀尖已车到孔底。当中滑板横向进给车孔底平面时，若切削声音消失，控制横向进给手柄的手已明显感觉到切削抗力突然减小，则表明孔底平面已车出，应先将车刀横向退刀后再迅速纵向退出。
⑥如果孔底面余量较多须车第二刀时，纵向位置保持不变，向后移动中滑板，使刀尖退回至车削时的起始位置，然后用小滑板刻度控制纵向切削深度，第二刀的车削方法与第一刀相同。精车孔底面时，孔深留0.2 ~ 0.3 mm 的精车余量。
（2）精车盲孔精车时用试切削的方法控制孔径尺寸。若试切正确，则可采用与精车类似的进给方法，使孔径、孔深都达到图样要求。
3．车阶台孔
车直径较小的阶台孔时，由于观察困难而尺寸精度不宜掌握，所以常采用粗、精车小孔，再粗、精车大孔。
车大的阶台孔时，在便于测量小孔尺寸而视线又不受影响的情况下，一般先粗车大孔和小孔，再精车小孔和大孔。
车削孔径尺寸相差较大的阶台孔时，最好采用主偏角kr < 90°（一般为85° 一88°）的车刀先粗车，然后再用车孔刀精车，直接用车孔刀车削时切削深度不可太大，否则刀刃易损坏。其原因是刀尖处于刀刃的最前端，切削时刀尖先切人工件，因此其承受切削抗力最大，加上刀尖本身强度差，所以容易碎裂；由于刀柄伸长，在轴向抗力的作用下，切削深度大容易产生振动和扎刀。
4．孔深的保证
控制车孔深度的方法通常采用粗车时在刀柄上刻线痕做记号，如图7-8a所示；或安放限位铜片，如图7-8b所示；以及用床鞍刻线来控制等，精车时需用小滑板刻度盘或游标深度尺等来控制车孔深度。
（a）刻线痕法 （b）铜片挡铁法
图7-8 控制车孔深度的方法
四、容易产生的问题和注意事项
1．车孔的关键技术是解决车孔刀的刚性和排屑问题，增加车孔刀的刚性主要采取以下几项措施：
（1）增加刀杆的截面积。一般的车孔刀有一个缺点，刀杆的截面积小于孔截面的四分之一。如果让车孔刀的刀尖位于刀杆的中心平面上，这样刀杆的截面积就可达到最大程度。
（2）刀杆的伸出长度尽可能缩短。如刀杆伸出太长，就会降低刀杆刚性，容易引起振动。因此，刀杆伸出长度只要略大于孔深即可，为此，要求刀杆的伸出长度能根据孔深加以调整。
（3）控制切屑流出方向。精车通孔要求切屑流向待加工表面（前排屑），不通孔要求切屑从孔口排出（后排屑）。
2．使用塞规时，应尽可能使塞规与被测工件的温度一致；测量时通规不可强行通过，应靠自身重力自由通过；同时塞规的轴线应与孔的轴线一致，不可歪钭；在孔内取出塞规时，应防止与内孔车刀发生碰撞。
3．用内径百分表测量内孔时，应检查整个测量机构是否正常，如：固定测量头有无松动，百分表转动是否灵活，指针转动后能否回零等等。
4．车孔时，车刀应与工件的回转中心等高，精车时应保持车刀刀刃的锋利，防止产生让刀而车出喇叭口。孔壁与内平面相交处要清角，并防止出现凹坑与台阶。
