浅谈提高钳工孔加工精度的方法

    陈煜

    摘 要：钻孔是钳工最常用的操作技能之一，尤其是加工高精度孔具有较高的难度。本文从钻头刃磨、划线、找正、扩孔等操作上探寻提高孔加工精度的有效方法。

    关键词：孔加工；精度；方法；操作

    0 引言

    机加工行业有句俗话"车工怕车杆，铣工怕铣扁，钳工怕打眼"足可见钳工的孔加工是一项存在较高难度的操作。其原因在于，钳工中的孔加工操作，多为操作者借助台钻及孔加工刀具（钻头、扩孔钻、 铰刀、丝锥）完成。整个过程都是手动自由进给，而使用普通麻花钻钻孔，其精度最高为IT10级，表明粗糙度12.5～6.3μm，相对于钳工高级鉴定标准中孔的位置精度小于 0.05mm，表面精糙度达到Ral.6μm相去甚远。要加工位置精度和表面粗糙度都合格的孔绝非易事，而对于单件小批量零件，孔质量的高低又至关重要。因此，完全有必要在加工过程中将孔的精度控制作为重要的讲授内容。

    1 提高钳工孔加工精度的方法

    造成钻孔精度不高的原因有很多，如操作技术层面的因素：麻花钻刃磨精度、划线精度、装夹精度、找正、定心精度；有设备精度的因素：钻床精度、夹具精度；也有工艺不当的因素：测量基准选用不当、测量基准选用不当等。笔者认为，钻头的刃磨、找正、定心、装夹以及修正方法对提高孔的加工精度有着重要作用。下面就分别作简要论述。

    1.1 钻头的刃磨

    "工欲善其事，必先利其器。"合格的钻头是钻孔的保证，标准的钻头由于横刃太长，主切削刃上各点切削角度不等，钻头横刃处前角有很大负值，会导致定心不良，在由偏斜的情况下会产生较大附加力矩，造成引偏。因此，有必要对有缺陷的钻头进行刃磨改进。"刃口摆平轮面靠、钻轴斜放出锋角、由刃向背磨后面、上下摆动尾别翘"这是标准麻花钻的刃磨口诀，但首先要熟悉标准麻花钻上的几何参数，能够准确的目测判断118°±2°（顶角）、10°-14°（后角）、50°-55°（横刃斜角）等特定角度，在此基础开展刃磨训练便于加深钻头角度的理解。其次，刃磨时要能根据工件材质的软硬、厚薄选择顶角等切削参数，比如对铝合金进行钻孔加工时。就要适当加大后角，钻尖略偏，加大顶角在135°-160°。再次，除了要对麻花钻有特定的角度外，还要能保证两主切削刃长度相等，高低对称一致且与钻头中心线对称；主后面要光滑，两后角大小相等且合理；适当修磨棱边、前刀面、 分屑槽。此外，精扩钻精作为钻出高精孔的关键部件也需要进行刃磨，主要刃磨的对象是钻头的几何角度、外刃和第二锋角。刃磨时要时刻注意防止过热、以免产生退火降低钻头硬度，要全面去除钻头上的损伤和刃磨后的毛刺，尤其是刃带棱面部位的损伤，要保证钻型对称，要避免碰伤刃口。

    1.2 正确且完备的钻前准备

    钳工钻孔前的准备工作通常包括划线、划线检验、打样冲、调转速、确定切削用量、试钻等。划线时由于重复划线、量具磨损、读数偏差造成划线精度降低，钻孔定心不准；装夹时，因零件装夹不正，造成钻心偏离中心位置；找正、定心时，定心精度不高出现钻孔精度偏差。以上都是在准备过程中容易出现的错误。因此对钻前进行正确且完备的准备十分必要。①钻孔前，应位置尺寸要求，准确、清晰的孔位置的十字中心线是准确钻孔的前提。因此首先要研究图样，熟悉孔的定形、定位尺寸、精度要求。再次要检验高度游标是否进行调校、划线刀口是否严重磨损、试画的线条是否清晰，线条粗细是否合适（0.08-0.1mm）。再次，检验划线基准是否符合要求，划线基准与工艺基准是否重合，加工精度有无保证（平面度0.04mm，相邻基准的垂直度在0.04mm）。完成划线后，一并划出检査方格，作为钻孔检查线，以便钻孔时检查和借正钻孔位置。②打样冲。笔者总结了一段口诀：样冲眼，不马虎；斜样冲，顺线滑；遇阻碍，停下来；直样冲，打小点；再对正，后扩大；若打偏，快补救；不能补，翻过来。③装夹。装夹零件时，通常借助平口钳配以垫铁，使用前应认真检查平行垫铁、平口钳的平行度、平面度、与钻床主轴垂直度等。及时清理残留切屑，防止影响装夹精度。装夹零件的加紧力要适中，要保证工件固定平整、牢靠，便于观察和测量，还要防止零件因受力过大而变形。装夹钻头时，要做到麻花钻中心与钻床主轴中心重合，装夹的长度要尽可能短些，以提高减少钻头的变形带来的加工偏差。④钻孔时。应按部就班，分步实施。切不可一次成型。比较理想的方法使用3mm中心钻预钻小孔，位置比较精确。即使存在偏差，还可以通过后续扩孔进行修正。⑤切削参数的设定。钻头转速会直接影响孔的加工精 度的。其转速与材质、孔径和光洁度有关。一般而言，碳钢的转速要适当地降低，不锈钢可适当的提高。孔径越大，其转速应越慢。光洁度越高，转速越小。孔深越大，转速越小，进给越慢。

    1.3 切削液的合理使用

    钻头的切削是在空间狭窄的孔中进行，因此切削液的种类及给注方式对钻头寿命及孔的加工精度有很大影响。但实际操作由于台式钻床不具备切削液喷淋系统，往往容易被忽视。钻削材料为钢时，一般使用机油作切削液，可应采用手工喷淋的方法，如对生产效率有较高要求可以选用乳化液。工件为铝材时，则较多使用乳化液、煤油；钻削铸铁件则用煤油。

    2 结语

    实践证明，对孔的加工如严格按上述过程方法来对孔进行，提高钻孔的精度是切实可行的。

    参考文献：

    [1]滕长福.高级钳工技术[J].机械工业出版社.2004.

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    [4]姚瑞.钳工自由钻孔方法解析[J].价值工程，2012（2）.