騎縫銷軸孔的組合加工方法

羅任峰，桑御封，侯瑞，耿旭亮，張碩

天津航天機(jī)電設(shè)備研究所 天津 300301

1 序言

圖1所示翻轉(zhuǎn)架由上固定架和下固定架組成，上下翻轉(zhuǎn)架通過螺栓聯(lián)接，騎縫銷軸進(jìn)行定位。為保證聯(lián)接可靠不錯(cuò)位，保證上下加工面的精度，聯(lián)接螺栓涂防松膠，預(yù)緊力矩，銷軸過盈聯(lián)接。使用鉆、擴(kuò)和鉸的工藝方法完成，經(jīng)常出現(xiàn)銷軸孔超差的情況，不滿足過盈聯(lián)接。為了解決該問題，提出了標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆和合金鉆頭組合的工藝方案。

圖1 翻轉(zhuǎn)架

2 工件結(jié)構(gòu)分析及加工要求

工件的上固定架和下固定架聯(lián)接后長度為1700mm，寬度為1200mm。銷軸尺寸為φ8n6[1]（實(shí)際測量值為8.02mm），材質(zhì)為淬火鋼。需要加工的φ8H7銷軸孔高度為1000mm，要求表面粗糙度值Ra=6.3μm。加工面材料為普通碳素鋼，材料硬度為150～180HBW。加工面為通過螺栓聯(lián)接在一起的平面，其剛度與實(shí)體相比會差一些。需加工位置較高，剛度較差；需加工材料加工性能良好。

3 加工設(shè)備

加工設(shè)備為PBC130系列數(shù)控臥式銑鏜床，工作臺尺寸：2000mm×2000mm，工作臺平面度（在任意300mm長度上）為0.013mm，主軸徑向圓跳動為0.006mm，伸出300mm主軸的徑向圓跳動為0.012mm，主軸最大轉(zhuǎn)速為3000r/min。平臺尺寸及設(shè)備精度基本滿足騎縫銷軸孔的加工精度[2]。

4 工件的定位與夾緊

設(shè)備工作臺有T形槽，通過墊鐵和T形槽配合，對工件進(jìn)行粗定位。工件上平面及銷軸加工平面是基準(zhǔn)平面，通過打表找正對工件進(jìn)行精準(zhǔn)定位[3]。通過可調(diào)高度機(jī)床墊鐵和壓板對下固定架進(jìn)行夾緊，通過自制工裝方箱和壓板對上固定架進(jìn)行夾緊。一次裝夾，通過工作臺的旋轉(zhuǎn)完成多個(gè)位置銷軸孔的加工。

5 換刀方式

使用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆和合金鉆頭組合的方式進(jìn)行加工，中間需要換刀，換刀容易造成位置誤差，進(jìn)而影響加工精度?？蛇x擇的換刀方案有兩種，一種是更換刀柄和刀具，另一種是只更換刀具。本方案采用的是自定心的刀具夾緊刀柄，換刀時(shí)采用直接更換刀具、不更換刀柄的方式。

6 組合加工方案試驗(yàn)

為了保證加工的可靠性，加工前先采用試塊（見圖2）進(jìn)行試驗(yàn)。選擇的試塊需要與加工的零件材料性能一致，試驗(yàn)了4種組合加工方案，加工使用的刀具如圖3所示。

圖2 試塊

圖3 加工使用的刀具

1）直接使用φ8.0mm合金鉆頭加工，轉(zhuǎn)速為660r/min，進(jìn)給速度為21mm/min，加工后尺寸為φ8.04mm。

2）使用φ7.9mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆加工，轉(zhuǎn)速為680r/min，進(jìn)給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數(shù)，合金鉆頭尺寸φ8.0mm，組合加工后孔的尺寸為φ8.013mm。

3）使用φ7.4mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆加工，轉(zhuǎn)速為680r/min，進(jìn)給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數(shù)，合金鉆頭尺寸φ8.0mm，組合加工后孔的尺寸為φ8.015mm。

4）使用φ6.1mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆加工，轉(zhuǎn)速為680r/min，進(jìn)給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數(shù)，合金鉆頭尺寸φ8.0mm，組合加工后孔的尺寸為φ8.02mm。

7 實(shí)際加工結(jié)果

根據(jù)試塊加工過程中確定的參數(shù)，最后選擇φ7.9mm標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆和φ8.0mm合金鉆頭組合的方式進(jìn)行工件的加工，加工后尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，裝配時(shí)為過盈配合。

8 結(jié)束語

采用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆和合金鉆頭組合加工的方式進(jìn)行銷軸孔的加工時(shí)，通過使用不同尺寸的麻花鉆，可以得到不同的孔尺寸。粗加工時(shí)麻花鉆的尺寸越大，最后加工完成時(shí)孔的尺寸越小。該組合加工方法可以使用在其他規(guī)格銷軸孔的加工上，不用特殊定制鉸刀尺寸，可以滿足特殊小批量加工需求。