淺談提高鉆孔位置精度的有效方法

張冠蘭

摘 要：鉆孔是鉗工必須掌握和應(yīng)用的一項(xiàng)基本技能。它是整個鉗工實(shí)習(xí)教學(xué)的核心內(nèi)容，也是操作訓(xùn)練考核的核心工程。因此，對于相關(guān)操作者來說，不僅要有一定的操作技能，還需要有豐富的加工技能。然而，在實(shí)際鉆孔作業(yè)中，往往存在定位過度的情況。目前，許多專家和實(shí)踐工作者對如何有效地控制鉗工鉆孔的定位精度進(jìn)行了全面、深入、系統(tǒng)的研究和探討。本文參考他們的有益經(jīng)驗(yàn)、方法和思想，通過筆者實(shí)際操作、反復(fù)探索和思考，總結(jié)出成果和信息。

關(guān)鍵詞：鉆孔 鉗工 加工工藝

一、影響鉆孔定位精度的因素分析

影響鉆削位置精度的主要因素有工件夾緊、鉆頭、加工工藝、刀具設(shè)備、麻花鉆的磨削和麻花鉆的結(jié)構(gòu)。

1.麻花鉆結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對鉆孔精度的影響

（1）麻花鉆的基本結(jié)構(gòu)特征，即一個水平刃和兩個切削刃。對于水平刃，在實(shí)際的鉆削操作中，可以相應(yīng)地增加軸向張力;此外，橫刃與軸線會存在不對稱現(xiàn)象，如果有這樣的情況，就會導(dǎo)致實(shí)際的切削位。當(dāng)有左右擺動時，不能準(zhǔn)確對中，所以會直接影響到孔的對應(yīng)位置。

（2）麻花鉆鉆頭的切削性能較差。在鉆削操作開始時，所有位于核心位置的切削刃將以直接的方式參與切削。當(dāng)切削阻力過大時，鉆芯將出現(xiàn)不同程度的偏斜。

（3）麻花鉆屬于細(xì)長桿，剛性差。此外，它的指向性差，容易彎曲，這會影響孔的位置精度。

（4）標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆本身有一定的加工誤差，對鉆削精度有一定影響。在實(shí)際鉆孔作業(yè)中，應(yīng)盡量采用各種零件的尺寸精度和公差要求以及接近鉆頭的要求。

2.鉆孔工藝對孔加工定位精度的影響

（1）麻花鉆本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在很大程度上決定了麻花鉆的缺點(diǎn)，即擺動大、易彎曲、剛性差、導(dǎo)向不良、定心不穩(wěn)定。在擴(kuò)孔時，只有最周邊的切削刃，為了減少阻力，在鉸孔時沒有十字刃切削，此時鉆頭可以浮動和定心。因此，先鉆后擴(kuò)孔工藝和方法不僅能保證擴(kuò)孔后的位置精度，而且即使存在誤差，也能通過擴(kuò)孔和糾偏的方法消除誤差。

（2）在實(shí)際鉆孔作業(yè)中，首先使用直徑為3mm的鉆頭或直徑為2.5mm的中心鉆頭。在試樣沖孔位置，先鉆出底孔，然后進(jìn)行階段擴(kuò)孔操作。在孔底鉆進(jìn)過程中，切削力小，水平刃短，鉆頭小，對中容易。工件可以直接用手放在工作臺上，可以進(jìn)行鉆孔作業(yè)。此時，工件處于浮動夾緊狀態(tài)，此時鉆頭可自動對中，在這種情況下，鉆孔將更加準(zhǔn)確。

（3）在實(shí)際的鉆削操作中，工件不能固定在鉆床的工作臺上，而是可以用相對小而標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)床夾具夾緊，以清理與夾具接觸的工作臺底部，并在表面涂一些油以增加油量和潤滑性，結(jié)合鉆孔力產(chǎn)生的拉力效應(yīng)，微位移可以使沖壓眼和鉆頭自動地進(jìn)行操作。

（4）由于高度尺具有一定斜度，因此，在選擇高度尺時，應(yīng)選擇一些刀頭較鋒利的刀頭，利用刀頭的角度，一次性完成孔中心線的劃定，通過這種方式，可以線條清晰。線條越細(xì)，精度越高，然后當(dāng)沖頭移動時，十字處會有一個輕微的阻塞，以便確定沖頭的準(zhǔn)確位置。打樣和沖孔時，首先采用較尖的鉆孔，便于檢查和對準(zhǔn)，確認(rèn)后，可選擇大頂角的沖孔，放大、加深操作，便于底孔對準(zhǔn)。

3.切削參數(shù)和設(shè)備磨損對孔加工定位精度的影響

（1）機(jī)器和設(shè)備連續(xù)工作時，會產(chǎn)生磨損，直接影響鉆孔的定位精度。在實(shí)際加工過程中，盡量使用一些高精度的鉆床。在實(shí)際使用中，首先用手輕輕搖動鉆桿。如果鉆桿的徑向圓具有較大的抖動誤差，則可以使用浮動卡盤夾緊鉆頭。

（2）不適當(dāng)?shù)那邢鲄?shù)也會影響鉆孔位置的精度。由于在實(shí)際擴(kuò)孔操作中，鉆頭的橫向刃口不涉及切削，所以當(dāng)鉆頭定位時，可以選擇相對較大的進(jìn)給量，以防止鉆頭無心，防止位移，并確?？孜恢玫木?。另外，在擴(kuò)孔操作中，選擇較低的切削速度較為合適，以避免振動，保持較好的穩(wěn)定性。在鑄鐵鉆削加工中，需要控制切削速度，切削速度保持在v=20m/min，在鉆削鋼時，切削速度通?？梢钥刂圃趘=10m/min。

二、提高鉆孔精度的途徑

鉗工在日常工作中經(jīng)常鉆孔。鉆孔工藝是相對簡單的操作工序，也就是說，對于那些鉆削精度要求低的鉆削來說，它是相對簡單的;但是為了鉆出具有較高水平的形狀精度、尺寸精度和位置精度，不是一件容易的事。此外，對于鉆削加工，控制鉆孔的粗糙度、形狀精度和尺寸精度是核心步驟。首先，從鉆頭磨削、定位標(biāo)定、工件夾緊、刮削和選擇合適的切削參數(shù)等方面闡述提高鉆削精度的實(shí)用方法。

1.合理的畫線

在畫線前，首先要熟悉圖紙，看評分標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求和圖形標(biāo)注。完成工件檢查，對于參考平面，滿足平面度<0.02mm，對于相鄰參考平面美觀性，需要使其<0.02mm。另外，根據(jù)工件的加工尺寸計(jì)算鉆孔的實(shí)際位置尺寸，根據(jù)鉆孔位置的要求，選擇刀頭更鋒利的高度尺，準(zhǔn)確地繪制出孔位置線，從而在實(shí)際加工表面獲得深孔中心線槽。其次是打樣打孔，首先，在打孔時，利用孔中心線槽的阻力效應(yīng)，確定打樣的正確位置。為了最大限度地減小理想位置與孔中心之間的尺寸偏差，需要以孔中心線為軸或中心，畫出檢查網(wǎng)格，并在鉆孔時用作檢查線，以便于鉆孔時鉆頭位置的檢查與校核。在實(shí)際鉆孔作業(yè)中，除了目視測量外，還要進(jìn)行卡尺測量，以保證準(zhǔn)確的定位精度。

2.鉆頭的磨削

采用符合標(biāo)準(zhǔn)和要求的鉆頭是提高鉆進(jìn)精度的基礎(chǔ)和前提。對于鉆削加工，不僅要保證水平刃角的精度，而且要保證后角和頂角的精度。此外，兩個主切削刃應(yīng)始終保持相同的長度，并且始終與鉆頭的中心線對稱，兩個主后刀應(yīng)始終保持光滑狀態(tài)。考慮到鉆削材料和厚度的不同，對分屑槽、前刀面、刃口等應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)哪ハ骷庸ぁ＿@是保證孔尺寸精度的基本前提，也是保證表面粗糙度的前提。當(dāng)滿足這一條件時，可以提高孔的鉆削精度。

3.工件的夾緊

在夾緊工件之前，首先要做的是清理鉆臺，還要清理工件基準(zhǔn)面、夾具表面。在日常操作中，工件或工具經(jīng)常脫落，然后擊中工作臺，導(dǎo)致工作臺平面度誤差。因此，在進(jìn)行夾緊操作之前，要使用油石對工作臺表面進(jìn)行研磨，牢固地夾緊工件，并使用0級精密角尺，或0.02mm高度的水平儀，對工作臺的水平度和垂直度進(jìn)行測量，最后用薄墊片進(jìn)行調(diào)整。

4.定位孔的校準(zhǔn)

在繪制完線后，首先要做的是對沖孔進(jìn)行校準(zhǔn)，這是保證鉆孔位置精度的核心步驟。樣沖需要磨圓、銳利，沖裁作業(yè)應(yīng)垂直向下進(jìn)行。在實(shí)際工作中，通常采用一種不需要打孔的方式，即工件在線上涂漆，在網(wǎng)格上檢查，確認(rèn)合格，可直接夾緊在鉆臺上找正，使用M4-M6絲錐，夾緊在鉆夾頭上，進(jìn)行鉆孔。啟動鉆床，對絲錐的軸線和同軸度進(jìn)行仔細(xì)觀察，如果存在過大的擺動，則需要重新夾緊操作對準(zhǔn);對絲錐和孔眼進(jìn)行跨中心線對準(zhǔn)，開動鉆床，先輕輕向下加壓，這時就會出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的小錐體坑，檢查方形是否有四個邊。如果有任何偏差，應(yīng)及時糾正，然后重復(fù)上述工作，施加一點(diǎn)力來擴(kuò)大錐坑，使其保持在公差范圍內(nèi)。測量孔底鉆削并確認(rèn)合格后，用中心鉆頭鉆出60度錐孔，再次檢查圓孔或方孔的位置精度。然后用較大的鉆頭鉆擴(kuò)底孔。在實(shí)際擴(kuò)孔作業(yè)中，如果上述工序有偏差，必須及時糾正和處理。如果存在小偏移，則在偏移的相反方向向工件施加力以校正和調(diào)整操作。如果偏移較大，則反方向打樣沖孔，使鉆頭偏移，從而達(dá)到校正效果。修正后，孔留余量大小為0.5mm～1mm。

5.選擇合適的切削參數(shù)

所謂鉆削量實(shí)際上是進(jìn)給速度和切削速度。合理選擇切削參數(shù)，往往直接影響鉆頭的壽命、表面粗糙度、加工精度和生產(chǎn)效率。影響鉆頭表面粗糙度的核心因素是進(jìn)給速度，切削速度是影響鉆頭壽命的關(guān)鍵因素。因此，在選擇合理的切削參數(shù)時，應(yīng)考慮工件材料的強(qiáng)度、硬度、表面粗糙度、孔深和孔徑尺寸。當(dāng)材料具有較大的孔徑、強(qiáng)度、硬度時，不能承受過高的切削速度;當(dāng)材料具有較低的硬度和強(qiáng)度時，可以略微提高切削速度。碳素工具鋼、合金工具鋼和鑄鋼的鉆削切削參數(shù)與普通碳素鋼的切削參數(shù)相比，需要適當(dāng)降低，即1/5～1/3;在用不銹鋼鉆削時，也需要適當(dāng)?shù)亟档颓邢鲄?shù)，減少切削用量。用鉆削鑄鐵時，進(jìn)給量應(yīng)增加1/5，切削用量應(yīng)適當(dāng)減少。有必要減慢切削速度，大約為1/5。在鉆孔過程中，會出現(xiàn)硬化層，如不銹鋼，因此，有必要適當(dāng)提高進(jìn)給速度，減少鉆頭磨損。

6.選擇合適的切削液

由于鉆頭連續(xù)工作時，鉆頭與工件始終處于接觸摩擦狀態(tài)，因此會產(chǎn)生切削變形和切削熱狀態(tài)，對鉆頭的相應(yīng)切削能力影響較大，嚴(yán)重時會導(dǎo)致鉆頭報(bào)廢，使鉆頭難以繼續(xù)鉆進(jìn)，也會造成生產(chǎn)效率的顯著降低。在進(jìn)行實(shí)際鉆削加工中，需要根據(jù)加工材料性能和加工精度要求的不同，選擇合適的切削液，以提高潤滑性，防止冷硬，獲得較好的粗糙度，有利于提高加工質(zhì)量。通常，鉆孔是一個粗加工的過程，冷卻是使用切削液的根本目的。因此，如果加工一般的孔，通常使用濃度為3%～5%的乳化油水溶液。如果材料的強(qiáng)度和硬度大，可以在切削液中加入二硫化鉬等成分，以減少切削負(fù)荷，同時也減少摩擦。如果在高韌性和高塑性材料上鉆孔，可以在切削液中加入適量的礦物油，以提高潤滑效率，防止切屑瘤的發(fā)生。為了提高精度和獲得更好的表面粗糙度，可以選擇硫化切削液或機(jī)油。

三、小結(jié)

綜上所述，在實(shí)際鉆孔中，要嚴(yán)格遵循鉆孔規(guī)程和相關(guān)要求，先鉆作為基準(zhǔn)的孔，再鉆精度要求較高的孔，必須始終堅(jiān)持這個原則。鉆孔是一個反復(fù)訓(xùn)練和循序漸進(jìn)的過程，只有反復(fù)訓(xùn)練才能提高鉆進(jìn)精度。此外，操作者的技能、鉆頭夾緊、畫線和鉆頭磨削都會影響鉆孔精度。因此，要通過強(qiáng)化訓(xùn)練掌握上述要點(diǎn)，提高鉆孔的位置精度。

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