用于錐孔鉸削的工裝設(shè)計

王克明 宋文軍

摘要：手動錐銷鉸孔對技能水平要求高，鉸孔關(guān)鍵要刀具與孔徑同心，進給切削須合適，為了較好解決錐銷鉸孔穩(wěn)定性，設(shè)計了一種錐銷鉸孔工裝，該工裝具有刀具與孔定心作用，并能實現(xiàn)定量進給鉸削，確保了錐銷鉸孔穩(wěn)定性，保證了孔徑精度和表面粗糙度。

關(guān)鍵詞：錐銷鉸孔；定量進給；手動鉸孔

1.手工鉸孔過程問題難點

手工錐銷鉸孔在機械加工中應(yīng)用廣泛，是孔的精加工，鉸孔后的尺寸公差等級可達IT8～IT7，表面粗糙度Ra值可達0.8μm，但在實際操作過程往往達不到理想狀態(tài)。手動鉸孔技藝水平要求高，操作稍有不慎，導致孔徑增大、孔徑減小及孔徑不圓等缺陷，誤差較大；同時，鉸刀尚需作周期性的停歇，影響加工孔的表面粗糙度。由于錐銷孔鉸制過程中，當鉸削余量很小時，大大增加了鉸削難度。手工鉸孔質(zhì)量控制多依靠于鉸孔技藝水平。

錐銷鉸孔關(guān)鍵問題主要有：

（1）鉸刀的中心要與孔的中心盡量保持重合，不得歪斜，特別是鉸削淺孔時；

（2）確?？讖讲怀睿F銷配合在技術(shù)要求范圍內(nèi)。

（3）表面粗糙度達到要求。

一般常用的手動鉸孔工裝如圖1所示。鉸孔時，操作人員順時針扳動手柄帶動鉸刀旋轉(zhuǎn)同時手動技能軸向進給實現(xiàn)對底孔的鉸削，通過刀具軸向進給量控制圓錐孔的孔徑，然而該工裝實際操作過程中刀具軸向進給量無法做到精確控制，操作人員只能通過經(jīng)驗判斷鉸削余量已經(jīng)很小了以后取出刀具，插入圓錐銷試配測量，試配結(jié)果沒有達到技術(shù)要求時，繼續(xù)插入鉸刀以同樣的方式鉸削，再取出，再試配，再測量，最終達到使用要求，值得注意的是，當鉸削余量很小時，大大增加了鉸削難度，對操作人員的技能水平要求極高，主要靠經(jīng)驗來把握刀具進給量，以至于孔徑不超差。

手動鉸孔的整個過程對工人技藝水平要求較高；鉸削余量小，技術(shù)要求嚴格，目前是通過邊鉸削邊試配，反復測量剩余鉸削余量，效率低；尤其在鉸削余量極少而又未進入公差范圍情況下，對銷子鉸刀進給無法進行定量控制，全憑操作人員的技能操作來把握鉸削余量，所以稍有不慎便可能會導致孔徑超差，產(chǎn)品報廢。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計

鉸刀與進給螺旋副軸向固聯(lián)，螺紋副主要確保鉸削力與速度均勻，進給速度均勻，確保鉸孔穩(wěn)定性，獲取良好的孔徑和表面粗糙度，螺紋副有刻度顯示，最小刻度0.02mm，鉸杠旋轉(zhuǎn)一周，軸向進給0.5mm；導向套與鉸刀固聯(lián)，導向套與定位架基孔制配合，可在定位架中軸向滑動；定位架可用于控制定心鉸刀與底孔的同軸度，確保鉸刀中心線與孔中心線保持重合，不得歪斜；壓蓋為快捷拆卸與壓緊結(jié)構(gòu)，松開緊固件，鉸刀可退出。

工作時，操作人員用手扳動手柄使鉸刀旋轉(zhuǎn)進給鉸削，通過顯示刻度了解進給量多少，通過對軸向進給量來控制錐孔的孔徑。當進給一定深度后，松開壓蓋，去屑，然后再壓緊工裝繼續(xù)進給，當進給到設(shè)定距離后，頂緊螺紋副處螺釘，松開壓蓋螺釘，使鉸刀作無進給圓周鉸削，以消除鉸刀在此停歇處所造成的振痕。

3.試驗結(jié)果

在Φ6底孔的基礎(chǔ)上，采用手用1：20錐度銷子鉸刀鉸Φ6.6圓錐孔，圓錐銷孔試配時銷子端面超出產(chǎn)品端面0.05～0.20mm，端面粗糙度值不低于1.6，試驗材料：45鋼、不銹鋼以及2A12等。

采用專用工裝對上述三種材料各進行了10個孔鉸削加工，分別測量其精度情況，在試驗過程中，用表面輪廓儀測量其孔徑表面粗糙度。

4.質(zhì)量控制

（1）工件裝夾好后，鉸刀的中心要與孔中心保持重合，不得歪斜，主要依靠基座和定位架的調(diào)節(jié)來保證。

（2）在手工鉸孔過程中，鉸杠的回轉(zhuǎn)速度均勻，轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，進給速度平穩(wěn)，進給盡量均勻，以保持良好的內(nèi)孔表面粗糙度。

（3）鉸削進給一定量時，要松開基座處緊定螺釘，取出鉸刀，清理廢屑，并涂上潤滑油繼續(xù)鉸削。如果進給卡阻，不要強力旋轉(zhuǎn)鉸杠，要防止鉸刀折斷，應(yīng)松開緊定螺釘，將鉸刀取出，清除切屑，檢查鉸刀是否崩刃，如果有輕微磨損或崩刃，可進行研磨。

（4）注意變換鉸刀每次停歇的位置，以消除鉸刀常在同一處停歇所造成的振痕。

（5）鉸刀退出時不能反轉(zhuǎn)。因為鉸刀有后角，反轉(zhuǎn)會使切屑塞在鉸刀齒后面和孔壁之間將孔壁劃傷，同時鉸刀也容易磨損。

5.結(jié)論

該裝置適用于錐銷孔鉸制，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)試驗考核，鉸孔工裝可以實現(xiàn)對鉸孔進刀量進行定量控制，顯著提高了鉸孔效率，保證了加工質(zhì)量，取得了較好的結(jié)果。

參考文獻：

[1]李翔明.對鉸孔加工質(zhì)量的探討[J].機械與電子，2010.1：71.

[2]張健.鉸孔時常見問題的產(chǎn)生及解決[J].叉車技術(shù)，2004（4）：16.

[3]黃煥炯.論提高鉸孔精度的加工工藝[J].教育科學論壇，2013（12）：160—162.

[4]茍榮德.向套在鉸孔中的應(yīng)用[J].機械工人，2006（03）：35.

[5]技工學校機械類通用教材編審委員會，編.鉗工工藝學.北京：機械工業(yè)