大型非標(biāo)機(jī)加工零件提高鏜孔精度及表面質(zhì)量因素探析

宋　存，吳孔明

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東萊蕪271104）

大型非標(biāo)機(jī)加工零件提高鏜孔精度及表面質(zhì)量因素探析

宋存，吳孔明

（萊蕪鋼鐵集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東萊蕪271104）

主要介紹大型非標(biāo)機(jī)加工零件鏜孔精度及提高表面質(zhì)量的影響因素和保證措施，大多為生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)做法，為從事鏜孔加工工作提供借鑒和參考。

鏜孔加工；精度；經(jīng)驗(yàn)；措施

大型非標(biāo)機(jī)加工零件，如減速機(jī)箱體、支撐座、機(jī)架等，都是機(jī)械裝備中常見零件，這些零件在機(jī)械裝備中起到支撐、傳動(dòng)和聯(lián)接的基礎(chǔ)性作用，具有較多的孔系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，是整臺(tái)設(shè)備中的關(guān)鍵部分。鏜孔是其中最重要的加工環(huán)節(jié)，對(duì)保證整機(jī)性能非常重要，所以，探析鏜孔精度及表面質(zhì)量的影響因素具有重要而現(xiàn)實(shí)的意義。本文目的是分析機(jī)械加工過(guò)程中影響鏜孔加工精度的因素和工藝路線執(zhí)行過(guò)程中的要求和注意事項(xiàng)，并介紹幾種常用的操作方法，旨在提高鏜孔操作技能和質(zhì)量水平。

1　影響鏜孔加工精度的主要因素

鏜孔加工精度受很多因素制約，它是加工機(jī)床、加工工藝、加工刀具和被加工工件工藝性等共同影響的結(jié)果。具體來(lái)說(shuō)，影響鏜孔精度的主要因素有：1.鏜床主軸回轉(zhuǎn)誤差；2.導(dǎo)軌副誤差；3.傳動(dòng)鏈誤差；4.定位誤差；5.裝夾誤差；6.刀具幾何誤差；7.工藝系統(tǒng)受力、受熱變形產(chǎn)生的誤差；8.調(diào)整誤差；9.測(cè)量誤差等。其中1-3為機(jī)床誤差，4-7為加工過(guò)程誤差，8-9為其他誤差［1］。在生產(chǎn)實(shí)踐中，設(shè)計(jì)圖紙已經(jīng)完成，設(shè)計(jì)者充分考慮了被加工工件的功能性和工藝性，我們就是要選擇合適的機(jī)床，執(zhí)行合理的加工工藝路線，選用適當(dāng)?shù)牡稐U刀具，避免或盡可能小地減少上述誤差對(duì)鏜孔加工的影響，加工出合格的機(jī)械零件。

本文重點(diǎn)探析減少加工過(guò)程誤差的保證措施和經(jīng)驗(yàn)做法。

2　鏜孔加工過(guò)程精度保證措施和經(jīng)驗(yàn)做法

（1）選擇合適機(jī)床。在鏜孔加工中，機(jī)床選擇非常重要，這是保證鏜孔精度的首要因素。應(yīng)根據(jù)機(jī)加工零件的重量、外形尺寸以及孔徑大小選擇合適的加工機(jī)床，以不超過(guò)機(jī)床工作臺(tái)承重范圍為原則。如，零件重量不大于5噸，選擇T68或T611鏜床；重量不大于30噸，選擇T6216X鏜床；大于30噸或外形尺寸較大時(shí)，選擇W 200HD或W 250落地鏜床加工。

（2）使定位基準(zhǔn)和加工基準(zhǔn)統(tǒng)一，以和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致為好。鏜床加工的箱體類零件大多都有上道工序加工好的安裝基準(zhǔn)面，可以作為鏜孔加工的精基準(zhǔn)。但有些零件安裝基準(zhǔn)面較小或沒(méi)有，可以焊制基準(zhǔn)塊，通過(guò)精加工后作為鏜孔精基準(zhǔn)。焊制基準(zhǔn)塊一般為4塊，分布合理，焊接牢靠又不要影響零件的性能。必要時(shí)，也可以借用加工零件的某些部位作為部分基準(zhǔn)點(diǎn)。

（3）裝夾牢靠，使受力點(diǎn)分布均勻。大型非標(biāo)零件的鏜孔一般采用壓板裝夾。首先清理好工作臺(tái)，擦拭干凈臺(tái)面，加工零件居中放置，檢查基準(zhǔn)面和工作臺(tái)面的貼合程度。一般在四角處壓緊，留出加工空間，零件較高或剛性不足時(shí)，要在合適位置增加壓點(diǎn)。沒(méi)有合適壓點(diǎn)時(shí)要焊接壓點(diǎn)，目的是增加零件的穩(wěn)固性，便于后續(xù)加工。壓板一般不要壓在孔徑的上方，防止壓板松開后，孔徑橢圓變形。

（4）零件找正準(zhǔn)確，一般要粗精加工兩次找正。首先按照劃線找出中分線，合理分配各孔系加工余量。加工余量較小或毛坯質(zhì)量有缺陷時(shí)，要先試加工，留有余量，便于焊補(bǔ)。認(rèn)真找正測(cè)量好孔徑中心高度尺寸，固定鏜床主軸高度（Y向），一次加工完成同一高度孔系?？紫递^長(zhǎng)，需要兩端鏜孔時(shí)，要提前銑好側(cè)面基準(zhǔn)，利于下一步的測(cè)量找正。

（5）選擇合適刀桿，剛性要大，利于鏜孔加工。根據(jù)孔徑大小和長(zhǎng)度，選擇合適粗細(xì)和長(zhǎng)度的刀桿，在孔徑允許范圍內(nèi)，刀桿直徑越大越好?？紫登岸丝讖捷^小時(shí)，使用臺(tái)階刀桿以增加剛度。刀桿錐柄和主軸錐孔擦拭干凈，保證配合嚴(yán)密，帶拉釘鎖緊裝置的，要復(fù)核拉釘高度。

（6）選用不同的加工刀具。箱體類零件孔徑材質(zhì)一般為鍛鋼件或鑄鋼件，存在余量大、質(zhì)量缺陷等問(wèn)題。一般在粗加工時(shí)，選用耐沖擊牌號(hào)刀具，如焊接式刀具或耐沖擊刀片，可以通過(guò)大吃刀快速去除加工余量，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)減少刀具消耗。在精加工時(shí)，選用新型耐磨損成型刀片，有利于提高鏜孔精度和表面質(zhì)量的成形控制。

（7）粗鏜、半精鏜、精鏜加工分開，分配合理的加工余量。這是保證鏜孔質(zhì)量的關(guān)鍵。

（8）粗加工時(shí)，宜選用前開口刀桿，刀體稍向后偏斜5～10°，刀具主偏角為30～45°，防止因切削力過(guò)大致使刀體松動(dòng)造成扎刀。刀具前角要稍小，甚至留有負(fù)前角，刀刃磨0.2～0.3 mm橫刃，刀尖留R1～3的圓弧，使用較大的切削深度和較慢轉(zhuǎn)速工作，為半精鏜留2～5mm加工余量。粗加工后，毛坯有氣孔、裂紋、缺肉等缺陷時(shí)，要進(jìn)行挖補(bǔ)焊接處理，火焰退火，修磨平整。端面銑好，留1～3 mm精加工余量。

（9）半精鏜時(shí)，檢查粗鏜質(zhì)量情況和各部尺寸的符合性，必要時(shí)，做出調(diào)整。松開壓板釋放應(yīng)力和變形后再壓緊，更換成型刀片加工，留0.5～2mm精鏜余量。

（10）精鏜時(shí)，首先重新找正，復(fù)檢各部定位尺寸符合圖紙要求，減小影響孔徑變形的的壓緊力。宜選用封閉開口刀桿或成型鏜刀桿，前角較大，刀具鋒利。加工余量要適中，過(guò)小或過(guò)大都不宜保證加工精度和表面光潔度?？梢允褂美鋮s液或冷卻油，減少熱變形，提高鏜孔加工質(zhì)量。

3　提高鏜孔加工精度常用方法

隨著我國(guó)機(jī)械加工制造行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，刀具材質(zhì)、耐磨性和制作水平提高，鏜孔加工經(jīng)驗(yàn)得到豐富和完善，下面簡(jiǎn)單介紹幾種提高鏜孔精度的常用方法。

（1）使用組合刀桿、刀具和成型刀片加工。隨著我國(guó)機(jī)械加工水平的提高，加工刀具的研究開發(fā)得到長(zhǎng)足發(fā)展，系列成型組合刀桿和機(jī)夾式刀具得到廣泛應(yīng)用。使用成型鏜刀桿，形成系列，可以加工尺寸不同孔系。組合刀桿和機(jī)夾式刀具配合嚴(yán)密，聯(lián)接剛度大，提高了主軸—刀桿—刀具這一系統(tǒng)的剛性，減少撓度，減輕震動(dòng)。成型刀片刀具角度標(biāo)準(zhǔn)，切削力分布合理，排屑通暢，耐磨性好。運(yùn)用機(jī)夾式刀具和成型刀片，組合使用，加工效率高，表面質(zhì)量好。

（2）使用孔徑加工磨頭。孔徑加工磨頭是利用工件磨削的原理，變鏜孔為磨孔，可以較好地去除表面微凸起，達(dá)到保證尺寸公差和提高表面質(zhì)量的目的。加工磨頭一般有氣動(dòng)式和電動(dòng)式，把夾持柄固定在主軸刀桿上使用。

（3）浮動(dòng)鏜刀或光刀加工。就像在車床使用光刀精加工長(zhǎng)軸一樣，鏜孔時(shí)也可以磨制浮動(dòng)鏜刀或光刀加工，它通過(guò)減小主偏角和副偏角，延長(zhǎng)刀具加工部位長(zhǎng)度，對(duì)孔徑進(jìn)行修整。適用于加工批量零件，孔徑一致，表面粗糙度高，質(zhì)量穩(wěn)定。

（4）使用滾壓刀精整加工。滾壓刀上的滾壓輪可以壓平孔徑內(nèi)的微凸起，使孔徑表面產(chǎn)生一定的塑性變形，從而提高鏜孔精度和表面粗糙度，達(dá)到比較理想的效果。

4　結(jié)束語(yǔ)

大型非標(biāo)設(shè)備廣泛使用于冶金、煤礦、石化等行業(yè)，其大型非標(biāo)零件的鏜孔加工非常普遍，本文總結(jié)了鏜孔加工的經(jīng)驗(yàn)做法，為從事鏜床加工工作提供參考。

［1］王選逵.機(jī)械制造工藝學(xué)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

Large Non-Standard Machine Parts to Im prove the Boring Accuracy and Surface Quality of Factors

SONG Cun，Wu Kong-ming
（Laiwu iron and Steel Group equipmentmaintenance center，Laiwu Shandong 271104，China）

This paper mainly introduces the boring precision of large non-standard processing machine parts and improve surface quality of the influencing factors and guarantee measures，mostly for the production practice experience，to engage in the boring work to provide reference and reference.

boringmachining；precision；experience；measures

TH115

A

1672-545X（2016）06-0246-02

2016-03-02

宋存（1972-），男，山東曹縣人，本科，工學(xué)士，機(jī)械工程師，研究方向：機(jī)械加工生產(chǎn)技術(shù)革新和質(zhì)量提升。