在自由狀態(tài)下加工出高精度的孔

劉文梅

摘要：在自由狀態(tài)下加工出高精度的孔，需要心智技能和操作技巧的有效結(jié)合；孔的精度控制主要是控制孔的孔徑、位置和表面粗糙度；自由狀態(tài)下加工高精度的孔，一般是鉆孔、銼刀修掏孔、擴孔和鉸孔相結(jié)合進行，邊加工、邊修整、邊測量；刀具的修磨、銼刀修掏后的擴孔和測量、冷卻潤滑液的選擇和配置是加工的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】自由狀態(tài) 修掏 擴孔 借正 方格定圓 測量

· 【中圖分類號】TG93

加工高精度的孔有很多的方法，采用模具、專用刀具以及線切割等先進的加工手段都能夠保證孔的精度要求。對于單件、小批量，特別是模具制造中，如果單為加工一個或幾個工件做出專用的刀具、模具或采用線切割等方法代價太大，這就需要在自由狀態(tài)下運用手工操作來加工，在課堂上讓學(xué)生掌握這種技巧是十分必要的，可以減少了進入工廠后的再次培訓(xùn)和自我總結(jié)和提高的時間，縮短技能形成的周期，間接提高了勞動力生產(chǎn)水平。在自由狀態(tài)下加工出較高精度的孔，需要心智技能和操作技巧的有效結(jié)合，不僅要能夠熟練控制加工設(shè)備和刀具，還要能夠正確分析加工過程中出現(xiàn)的問題，找出問題的最佳處理方案。自由狀態(tài)下加工高精度的孔，一般是鉆孔、銼刀修掏孔、擴孔和鉸孔相結(jié)合進行，邊加工、邊修整、邊測量。現(xiàn)就加工時注意的問題談一下看法。

一、 刀具的修磨和孔徑的測量

為了保證在工件上加工出合格的孔，在加工前應(yīng)對刀具進行刃磨并試鉆、試擴和試鉸。底孔鉆頭刃磨時要修磨橫刃，減少橫刃的長度，保證切削刃的等高和對稱，提高起鉆的穩(wěn)定性，避免起鉆時出現(xiàn)較大的中心偏移；擴孔鉆一般用標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆改制，刃磨要求與標(biāo)準(zhǔn)麻花鉆有很大區(qū)別，為了減少切削時的振動，頂角和主后角適當(dāng)小些，并對刀尖處的前角適當(dāng)修磨，減小擴孔表面的粗糙度；新鉸刀往往達不到加工精度的要求，必需對其進行修磨。鉸刀的修磨量很小，修磨的方法很重要，精度高的孔應(yīng)當(dāng)采用對鉸刀研磨的方法修整。具體方法是先在較軟的鑄鐵材料上（HT150或HT200）加工出比鉸刀直徑稍大的孔（0.05MM左右），把調(diào)整好的研磨劑均勻涂在鑄鐵孔的內(nèi)壁，將需要修磨的鉸刀在鑄鐵孔中旋轉(zhuǎn)并上下移動進行研磨，然后將鉸刀上的研磨劑清除干凈后試鉸，重復(fù)研磨試鉸過程，直至達到規(guī)定的精度要求。用合理的檢測手段檢驗孔徑的大小是否合格。常用的孔徑檢測手段有對比檢驗法和直接測量法。采用塞規(guī)可以監(jiān)測孔徑是否合格但是無法獲得孔徑的具體尺寸；采用杠桿百分表可以獲得孔徑的精度尺寸并能測量孔的圓度，但是對于直徑小的孔不適用；用內(nèi)徑千分尺測量孔可以得到具體的孔徑，但是由于量爪長度原因，對深孔的中間位置無法測量。對孔的測量方法很多，各有利弊，要根據(jù)孔徑的大小、位置和要求選擇合適的測量方法。

二、 采用劃線鉆孔方法

規(guī)圓劃線法，對于一般孔的加工而言是一種簡單、實用、高效的劃線方法，但對于位置精度要求高的孔來說，這種方法是達不到加工要求。原因是——劃出中心線后，必需要用樣沖加工出樣沖眼，然后再用劃規(guī)劃圓，樣沖眼與孔的中心存在偏移，劃規(guī)劃圓時又是以樣沖眼為基準(zhǔn)，造成的累計誤差較大。對于高位置精度的孔，為了減少加工過程中找正和借正觀察時的視覺和累計誤差，應(yīng)該采用方格定圓的劃線方法。即以孔的中心線為基準(zhǔn)用較為準(zhǔn)確的劃線工具分別劃出邊長小于、等于和大于孔徑的一個或幾個正方格，孔徑較大的可以多劃幾個方格，孔徑較小的少劃幾個，方格的數(shù)量以線條清晰，直觀為依據(jù)，線條過多會造成視覺混亂，為起鉆和借正帶來困難；過少又會減少加工借正的視覺依據(jù)；因此，劃線方格的數(shù)量要合理。底孔位置精度雖然不影響最終加工精度，加工底孔也應(yīng)盡量保證其位置精度，以減少以后擴孔和修掏的借正量。

三、 采用擴孔和修掏的方法控制孔的位置精度

底孔鉆好后，測量孔的位置，確定偏移方向和偏移量，然后用圓銼刀修整，使孔的外形擴展為一個橢圓，測量橢圓的位置并不斷修整，使其沿孔的中心位置對稱；然后用稍大的擴孔鉆擴孔，擴孔時，為了避免振動，應(yīng)控制好轉(zhuǎn)速和進給量；擴孔后再次測量孔的位置，特別是孔口兩端的位置，如果還是有偏移，重復(fù)上面的修掏、測量和擴孔的過程，直到孔的位置達到要求。鉸孔前的孔不僅要保證位置精度還要達到要求的孔徑尺寸要求，最后的鉸孔只是用來提高表明粗度和保證孔徑尺寸，無法對孔的位置借正。

四、 鉸孔時注意的問題

為了保證孔徑和粗糙度，一般采用鉸孔的方法。鉸孔余量控制要合理，如果余量太大，不但鉸孔不光，而且鉸刀容易磨損；鉸孔余量太小，則不能去除上一道工序留下的加工刀痕，也達不到表面粗糙度的要求。一般來說，對于直徑小于6毫米的鉸刀鉸削余量在0.05到0.1毫米之間、直徑6到18毫米的孔的鉸削余量在0.1到0.2毫米之間（二次精鉸0.1到0.15毫米）、直徑18到30毫米的鉸削余量在0.2到0.3毫米（二次精鉸0.1到0.15毫米）、直徑在30到50毫米的鉸削余量在0.3到0.4之間（二次精鉸0.15到0.25毫米）。切削速度要合理，為保證加工表面的粗糙度，避免切削瘤的產(chǎn)生，減少切削熱和變形，應(yīng)取較小的切削速度。鉸削時必須選用適當(dāng)?shù)那邢饕簛頊p少摩擦，降低工件和刀具的溫度，防止切削瘤的產(chǎn)生并避免切削細末黏附在刀刃上以及孔壁和鉸刀的刃帶之間，從而減少加工表面的粗糙度值和孔的擴大量。對于一般的鋼件，采用工業(yè)植物油和乳化液配制，也可用動物油（一般用豬油，雞油等）和植物油按1：5——7的比例低溫熬制；對于鑄鐵和其他材料，根據(jù)加工時的具體情況可以選用煤油、乳化液等冷卻潤滑液。

空的精度控制主要就是控制空的孔徑、位置和表面粗糙度。無論采用什么方法都是圍繞這三個因素進行的，以上介紹的只是一種比較簡單實用的加工方法，刀具的修磨、銼刀掏修后的擴孔和測量、冷卻潤滑液的選擇和配置是加工時的關(guān)鍵。