中間斷開兩孔加工同軸度超差原因分析及解決方案

■冀中能源邯鄲礦業(yè)集團(tuán)通方煤礦機(jī)械有限公司 （河北邯鄲 056105） 石立敏 魏 峰

孔加工的方法很多，而且很成熟，各種尺寸精度和幾何公差等級(jí)的孔加工基本都能實(shí)現(xiàn)，但中間斷開兩孔加工要求同軸度很高的實(shí)例并不多見。本文重點(diǎn)研究枕梁安裝座中間斷開兩孔加工同軸度要求很難實(shí)現(xiàn)的難題。

1. 枕梁安裝座孔加工中出現(xiàn)的問題

如圖1所示，枕梁安裝座中間斷開兩孔加工同軸度要求高，但沒有文件要求對(duì)孔端面進(jìn)行加工，前幾件加工過程中沒有發(fā)現(xiàn)兩孔同軸度出現(xiàn)超差的問題。加工方式為：先鉆孔，接著粗鏜，最后精鏜達(dá)到尺寸公差要求。但是隨著加工件的增多，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)偶爾有幾件產(chǎn)品的φ30+0.28+0.14mm通孔在同一側(cè)的第二節(jié)孔（內(nèi)側(cè)）出現(xiàn)偏心，同軸度和最小壁厚均超差，如圖2所示。仔細(xì)分析原因，可能主要有以下兩點(diǎn)：①刀桿過長(zhǎng)，刀桿很細(xì)且懸伸很長(zhǎng)，很容易產(chǎn)生振動(dòng)。②一側(cè)兩處安裝座孔中間有180m m左右的間斷，為了保證兩處安裝座孔同軸，選擇一次性加工完成，工藝安排為兩處內(nèi)孔整體加工。先鉆φ2 8 m m 孔 ， 接 著 粗 鏜 至φ29.7mm，最后精鏜至尺寸公差要求。但不論是鉆頭還是加長(zhǎng)鏜刀，在進(jìn)入第二節(jié)安裝座孔時(shí)，由于端面是毛坯面，不平整，故切削點(diǎn)刀具受力不均，易產(chǎn)生偏心。

2. 原因分析及解決方案

圖1 枕梁安裝座孔加工技術(shù)要求

圖2 第二節(jié)提吊孔背面加工后出現(xiàn)偏心的狀況

針對(duì)枕梁安裝座孔加工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行原因分析，若為第一種原因，即刀桿很細(xì)且懸伸很長(zhǎng)，易產(chǎn)生振動(dòng)，則在枕梁加工過程中，相當(dāng)于加工了4次安裝座孔，會(huì)出現(xiàn)同樣的問題，但實(shí)際上并沒有出現(xiàn)，說明刀桿剛性固然有一定的影響，但不是此質(zhì)量問題的根本原因，因此還需要對(duì)第二種原因進(jìn)行深入分析。

仔細(xì)研究了鉆頭和鏜刀，并再次進(jìn)行試驗(yàn)加工后，確認(rèn)鉆頭和鏜刀刀桿均沒有問題，可以排除第一種原因。得出的結(jié)論是同側(cè)兩安裝座孔中間的間斷距離過長(zhǎng)，且第二節(jié)安裝座孔端面是不平整的毛坯面，導(dǎo)致出現(xiàn)偏心。于是對(duì)間斷部位的第二節(jié)安裝座孔端面進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)此端面很不平整，加工時(shí)與刀具主軸不垂直，如圖3所示。

經(jīng)深入研究，找出具體問題為：鉆頭和加長(zhǎng)鏜刀在進(jìn)入第二節(jié)安裝座孔時(shí)，端面使毛坯面不平整，產(chǎn)生偏心。結(jié)合深孔加工經(jīng)驗(yàn)（先見光端面，再精加工孔），認(rèn)為第二節(jié)安裝座孔毛坯端面不平整是質(zhì)量問題產(chǎn)生的根本原因。因此在加工安裝座孔時(shí)，先將有同軸度要求的兩個(gè)安裝座孔端面進(jìn)行見光（80%）加工處理，再整體鉆孔、粗鏜和精鏜孔。經(jīng)驗(yàn)證，前述質(zhì)量問題完全得到了解決。用棒銑刀加工見光兩孔端面和試驗(yàn)加工孔的實(shí)際效果如圖4所示。

3. 批量加工效果

按照試驗(yàn)得出的方案進(jìn)行后續(xù)安裝座孔的批量加工，如圖5、圖6所示，改善效果非常明顯，徹底解決了第三節(jié)出現(xiàn)的偏心及其導(dǎo)致的內(nèi)孔偏心和最小壁厚超差等質(zhì)量問題，且操作簡(jiǎn)單，僅需要見光第二節(jié)安裝座孔端面即可，幾乎不需要增加任何成本。

此方法為中間有間斷的同軸深孔加工提供了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)端面見光后精加工深孔的方法進(jìn)行了優(yōu)化和擴(kuò)充，具有很好的推廣和應(yīng)用前景。

圖3 第二節(jié)安裝座孔毛坯端面的斜度檢測(cè)

圖4 第二節(jié)安裝座孔毛坯端面見光后的加工

圖5 毛坯端面見光后加工的正面

圖6 毛坯端面見光后加工的反面

專家點(diǎn)評(píng)

文章的亮點(diǎn)是觀察入微、分析透徹。通過對(duì)加工質(zhì)量問題進(jìn)行深入研究，排除各種不利因素，從容易忽略的毛坯端面細(xì)節(jié)上查找根本原因，在不增加成本的前提下解決了內(nèi)孔同軸度問題，為間斷深孔加工提供了方法和經(jīng)驗(yàn)。