提高鉗工鉆孔精度

錢鋒

摘 要：用臺鉆加工較高精度孔，保證其鉆孔精度一直是鉗工操作的難點。本文結(jié)合筆者多年教學(xué)實踐操作經(jīng)驗，通過實際案例分析，提煉出每一環(huán)節(jié)的精度解決方法和加工關(guān)鍵點，對確保達到孔徑IT7級，孔距IT10級的加工精度要求有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：鉆孔 技能 精度

鉆孔是鉗工專業(yè)一項重要基本操作技能。在日常生產(chǎn)、維修、技能鑒定或競賽中，經(jīng)常需要利用普通臺式鉆床加工孔。在單件生產(chǎn)、技能鑒定或比賽時，還會碰到要求確保較高精度的孔徑和孔距，但利用畫線、找正等基本操作來保證鉆孔位置精度，其技能操作要點比較難掌握。很多同行雖然已經(jīng)達到技能操作高級工及以上水平，但對孔的精度達成僅是憑運氣，對加工出符合精度要求的孔沒有準確地把握，直接影響加工產(chǎn)品的質(zhì)量。故在金工車間里就有“車工怕細桿、鉗工怕打眼”的傳統(tǒng)說法。在相關(guān)機械加工的雜志中，論述車加工細長軸的文章較多，但關(guān)于如何提高鉗工鉆孔精度方面的經(jīng)驗介紹卻很少見到，在此分析介紹如下。

一、引起鉗工鉆孔精度不高因素

分析其操作技能，造成鉗工鉆孔定位精度不高的原因有畫線精度、鉆頭定位及加工時受力等，具體如下。

第一，工件外形精度不高，難以精確測量、計算和定位。

第二，高度游標尺精度不夠，導(dǎo)致所畫線條出現(xiàn)偏差，畫完線后又無法精確檢驗。

第三，所畫線條較粗，致使孔中心找準出現(xiàn)偏差。

第四，打樣沖時發(fā)生歪斜，且借正不易，導(dǎo)致鉆頭定位不準。

第五，工件夾緊力不夠或未夾穩(wěn)，鉆孔時工件發(fā)生移動，使孔歪斜。

第六，鉆頭刃磨不到位，鉆孔過程中定心不良，導(dǎo)致孔徑擴大，或鉆頭發(fā)生彎曲等彈性變形，鉆心偏離定位中心。

第七，鉆床精度不高，主軸間隙較大，或主軸與工作臺不垂直，致使鉆孔時無法準確定位及孔徑擴大。

第八，鉆孔過程中進給力過大，導(dǎo)致臺鉆工作臺等產(chǎn)生彈性變形，使孔的位置發(fā)生偏移。

第九，鉸刀精度不高，或鉸孔時用力不穩(wěn)，擴大孔徑。

第十，因累積誤差引起的精度超差。

二、“修算劃定磨”，提高鉆孔精度

下面介紹一種比較穩(wěn)妥的鉗工鉆孔步驟及方法，可以方便有效地提高鉆孔精度，可確保達到孔徑IT7級，孔距IT10級加工精度。

如圖1所示鉗工技能鑒定工件，材料為45號鋼，需要在工件鉆2個φ10H7的孔，孔到邊的距離為24±0.42mm，兩孔距為36±0.05mm，另外還有與60mm中心的對稱度要求0.1mm。

要完成這兩個孔的加工，需要的步驟為：修整外形—計算坐標—畫線—定中心點—改磨鉆頭—檢查鉆床—頂尖定位—臺鉆鉆孔—孔口倒角—鉸孔—檢測，在具體操作時需注意以下環(huán)節(jié)。

1.修外形，?；鶞?/p>

要滿足兩孔與60mm中心0.1mm的對稱度以及孔邊距24±0.042mm的要求，首先要對工件畫線基準面做仔細檢查，保證兩基準面的平面度和垂直度要求均在0.02mm以內(nèi)，同時去干凈毛刺，確?；鶞拭媾c畫線平板能良好接觸?？捎蔑@示劑顯示，如接觸面積在60%以上就可以測量計算了。

此步驟的關(guān)鍵點在于：保證基準面的平面度和垂直度要求，為下一步的準確測量和畫線，提供穩(wěn)定可靠的基準保證。

2.精測量，準計算

必須要精準測量60mm尺寸，用測量得到的實際尺寸進行計算。如實測結(jié)果為59.96mm，那么在畫線時為確保對稱度和36±0.05mm孔距要求，側(cè)面基準與最近的孔中心應(yīng)為11.98mm，而非12mm。要確?？拙嗪细瘢仨殢木_計算坐標開始。

此步驟的關(guān)鍵點在于：要測量出孔距附近尺寸的最高點，量值一定要準確。

3.修尺尖，細劃線

鉗工使用高度游標尺進行畫線，高度游標尺的畫線頭由硬質(zhì)合金材料制造。在使用中，經(jīng)常會因撞擊碎裂，使用破碎或磨損的劃線頭，是無法保證畫線精度的，在畫線前必須仔細檢查畫線頭的完好度。最好能在細砂輪上修磨一下，使其更加尖銳，以提高畫線精度。修磨只能磨刃口上斜面，不能磨下端面，下端面是精度所在。

高度尺在標準平板上對零，并通過顯示劑顯示，確認畫線頭下端面與平板接觸良好。另外，選用普通高度游標尺時，注意游標刻線部分與主尺之間要盡量接近，以減小由于視線傾斜造成的示值誤差。

畫線時，畫線平板、工件和90°靠鐵一定要擦拭干凈，工件需緊貼在靠鐵上，雙手拿穩(wěn)后畫線。畫線盡量只劃一下，以能看清線為準，所畫線條越細精度就越高。如工件大平面為粗磨表面，可涂上藍油，以使線條更加清晰。畫線完成后，要使用游標卡尺進行仔細檢驗。

此步驟的關(guān)鍵點在于：要選用精度高的高度尺畫線，將高度尺的示值精度控制在±0.02mm以內(nèi)。如果條件不允許，就必須對高度尺的構(gòu)造有所了解，才能進行很好的修磨。

4.準點壓，定中心

找頂角尖銳的劃針或小圓錐體，用其尖銳的頭部在工件上十字線的交點（即孔中心點）處用力點壓，使交點處留下一個微小的圓錐坑?？捎?倍左右放大鏡檢查，錐坑的中心一定要與十字線的交點重合，定位才準確。如有偏差，可以再次點壓進行校正。用此方法替代傳統(tǒng)的打樣沖步驟，其優(yōu)點在于定位精度高，校正容易。

此步驟的關(guān)鍵點在于壓點的準確。一方面要反復(fù)練習，掌握技巧;另一方面，要在光線充足的地方操作，以便于觀察。

5.精孔鉆，短鉆身

工件圖中，加工孔徑為φ10H7mm，需用φ9.8mm的麻花鉆打底孔后，再進行鉸孔加工。

麻花鉆的螺旋槽部分，外圓面有0.05mm左右的倒錐。為確保鉆出的孔徑合格，并防止在鉆孔時鉆身產(chǎn)生彎曲的彈性變形，可將鉆頭磨短二分之一以上，也就是螺旋槽部分磨去三分之二。必須修磨橫刃，并磨出第二頂角，以增加的孔徑精度和降低孔壁粗糙度，具體如圖2所示。

鋼材精孔鉆，加工鋼類，第二頂角為50°。新切削刃長度約為3～4mm，并將它和副切削刃的連接處，用油石研去0.2～0.5mm的小圓角，也可將外緣尖角全部磨成圓弧刃。

在鉆孔時要盡量縮短鉆頭伸出長度，防止因鉆身產(chǎn)生彈性變形而偏離定位心。

此步驟的關(guān)鍵點在于：鉆頭橫刃要磨短，鉆心一定要修磨準確，防止因鉆心定位不準引起的孔徑擴大。

6.驗臺鉆，提精度

首先檢查主軸間隙：鉆夾頭夾持φ10×50mm芯棒，將主軸降下20mm左右，前后推拉芯棒，感覺主軸間隙大小，用百分表檢測主軸間隙應(yīng)在0.02mm以內(nèi)。開機檢測主軸跳動，跳動量也應(yīng)在0.02mm以內(nèi)。

其次檢查工作臺與主軸垂直度：將表架固定在芯棒上，表頭接觸鉆床工作臺，測量半徑50mm左右，手撥動V帶，使主軸轉(zhuǎn)動一圈，工作臺與主軸垂直度，應(yīng)在0.03mm以內(nèi)，如超差可以對工作臺進行調(diào)整。

臺鉆精度不高是造成鉆孔精度不高的主要原因之一。特別是很多鉆床的主軸間隙偏大，是引起鉆孔定位不準和孔徑偏大的重要因素。

此步驟的關(guān)鍵點在于：選用較新的高精度鉆床，否則就需要對鉆床進行維修調(diào)整，相對比較麻煩。

7.準定位，穩(wěn)壓緊

用高同軸精度的小頂尖，或高精度小絲錐（要頭部圓錐尖銳的），在調(diào)好鉆床高度后，夾持在鉆夾頭上。注意擦凈鉆夾頭內(nèi)異物，夾持時頂尖可略轉(zhuǎn)動一下，以提高裝夾精度。將工件中心線上的錐坑對準頂尖的頭部尖銳處，再伸下主軸，使工件落在工作臺上，最后用壓板壓緊工件。再次伸下主軸復(fù)核對準中心，并檢查工件，確認已壓緊。

注意：定位過程中主軸都不旋轉(zhuǎn)。

8.緩進給，防變形

鉆孔前根據(jù)鉆頭刃磨精度選擇，刃磨精度高的可以直接鉆孔。鉆頭刃磨不太好的，可先用中心鉆進一步定位，再用φ9.8mm鉆頭鉆孔。臺鉆轉(zhuǎn)速調(diào)到480r/min左右，整個鉆孔過程中可加菜油、柴油、豬油等冷卻潤滑。進給力不可過大，防止鉆頭和工作臺等發(fā)生彈性變形，影響鉆孔精度。進給力應(yīng)達到能使切屑順暢流出，并保持勻速進給。鉆完孔后，如鉆頭與孔壁沒有摩擦出現(xiàn)，孔的定位就沒有問題，孔距基本能夠保證。

此步驟的關(guān)鍵點在于：正確修磨且盡量確保鉆頭刃口鋒利，所需要的進給力就小，相應(yīng)的引起鉆頭和鉆床變形就會小。

9.試鉸刀，精測孔

鉸孔精度受到工件材料、孔壁余量、潤滑情況、鉸刀直徑、刃口鋒利程度等多方面因素的影響。有時候用千分尺測量鉸刀直徑是合格的，鉸出的孔徑依然還會偏大，因此并不是新鉸刀就一定能鉸出合格的孔徑。無論是用機鉸還是手鉸，都需要經(jīng)過試鉸，測量結(jié)果合格后，才能確定鉸刀是否可用。對于孔徑偏大的鉸刀，可以用研磨或多次鉸削等方法，使其直徑減小，直至合格。

以上是筆者在鉗工生產(chǎn)教學(xué)中保證和提高工件鉆孔精度以及孔系位置精度的重要方法之一。經(jīng)過幾年的反復(fù)實踐操作、總結(jié)改進，加工出孔徑IT7級、孔距IT10級的合格率在80%以上。在鉗工生產(chǎn)、訓(xùn)練競賽中推廣使用，有很好的準確性和實用性。

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（作者單位：杭州蕭山技師學(xué)院）