圓柱體方孔配合件鉗工加工工藝分析

陳剛 劉新靈 吳清 劉迎軍

摘要：本文對圓柱體方孔配合件鉗工加工過程中，加工工藝過程、加工難點和測量手段進行分析，為保證圓柱體方孔配合件的加工、測量和裝配質量提供較佳的參考。

Abstract： In this paper， the machining process， machining difficulties and measurement methods of the cylindrical square hole fitting fitter are analyzed， so as to provide a better reference for ensuring the processing， measurement and assembly quality of the cylindrical square hole fitting fitter.

關鍵詞：圓柱體方孔配;工藝過程;工藝難點;測量手段

Key words： cylindrical square hole matching;technological process;technical difficulties;measurements

中圖分類號：TG52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）01-0098-02

0? 引言

在中國制造和智能制造的大發展時期，鉗工加工、裝配與調試具有“萬能”與“靈活”的優勢。現以圓柱體方孔配合件鉗工加工為例，對其零件進行分析，加工難點進行分析，加工流程、檢測方法和關鍵工藝進行詳解。

1? 零件圖分析

圖1為圓柱體方孔配合件圖，由件1圓柱體、件2長方體以及2根圓柱銷組成。件1和件2材料為45#鋼，2根標準圓柱銷規格為？準10g6×50mm，圖2為件1的毛坯料，圖3為件2的毛坯料，件2加工好后插入件1方孔內進行配合。件1形狀較為簡單，件2形狀也較為簡單，但是在件1上方孔和圓孔的對稱度、垂直度、尺寸精度要求比較高，特別是在鉗工手工加工中，要保證精度達到要求還是有一定難度的，所以件1上方孔和圓孔的加工時該零件的加工重點。

技術要求為：件2與件1作4次換位配合、配合間隙為≤0.04mm。如在檢測中，正常施加外力，此配合關系中的工件無法滑動，將扣除此次配合分。不允許使用鉆模或二類工具加工工件。未注公差尺寸按IT12級加工和檢驗。配合間隙檢測時，塞尺插入2mm視為超差。裝配后，組件整體外觀完好，如有明顯缺陷考核扣分。加工零件準備的現場設備有：鉆床、臺虎鉗、砂輪機、切削液等。加工零件準備的工、量、刃具有：量具類16項;刃具類14項、工具類17項。還需準備兩根？準10g6×50mm圓柱銷。

2? 難點分析

從件1圖中可知，在？準32mm圓柱上加工？準10H7的孔和16mm×16mm方孔，以及兩個？準10H7孔之間，？準10H7孔與16mm×16mm方孔之間有較高的位置精度要求和尺寸精度要求。初看較為簡單，可加工起來難度還比較大。加工該零件需要有一定的技能水平和技術技巧、以及選擇較優的加工方法和檢測方法。

方案一：先加工16mm×16mm方孔→再通過方孔來加工兩個圓孔→再鋸削加工右端面。方案二：先加工最左端？準10H7孔→再加工從左往右第二個？準10H7孔→再加工16mm×16mm方孔→再鋸削加工右端面。

使用方案一時，加工基準與設計基準不統一，雖然可以聯系尺寸，但要考慮10±0.1mm，和兩處20±0.05mm，增大了后續加工難度，會擴大誤差。使用方案二設計基準與加工基準統一，不需要對10±0.1mm，和兩處20±0.05mm進行換算，減少了累積誤差，提高了三者之間的精度。

3? 加工流程

①長方體16mm×16mm的加工;將毛坯料二進行劃線，鋸削第一個面，銼削第一個面，第一個面檢測合格;鋸削第二面，銼削第二面，第二個面檢測合格，依次加工第三面和第四面。最后加工長度尺寸到精度要求。②件1？準10H7孔的加工;兩個？準10H7孔軸線對？準32mm圓柱軸線的對稱度公差為0.08mm，相當于？準10H7孔軸線與？準32mm圓柱軸線平行度誤差小于或等于0.04mm，孔的對稱度精度要求就對加工者的要求十分高，在規定的工量刃具清單中需充分利用現有條件，提高？準10H7兩孔加工精度。③方孔16mm×16mm的配合加工;以？準10H7孔、？準32圓柱左端面和圓柱外圓為基準加工方孔，方孔對于A基準的對稱度公差為0.05mm，相當于16mm×16mm方孔軸線與？準32mm圓柱軸線平行度誤差小于或等于0.025mm，方孔的對稱度精度要求就對加工者的要求十分高，在規定的工量刃具清單中需充分利用現有條件，提高16mm×16mm方孔加工精度。④鋸削？準32圓柱右端面;達到尺寸精度80±0.20mm，鋸削面的表面粗糙度值Ra12.5，可以用油石對所選用的細齒鋸條兩側的鋸齒進行修磨，鋸削推拉時動作要穩，且需要加潤滑油以降低鋸削表面的表面粗糙度。

4? 關鍵工藝詳解

①長方體：長方體有6面，其中四面長度為50mm，寬度為16mm，面屬于窄長面，主要是考核基本功，在選擇是使用0～25mm的外徑千分尺測量16mm？還是選擇放在平板上用杠桿表和量塊配合測量16mm？對于窄長面的檢測，最合理的是選擇后者達到精度。在50±0.02mm的加工中可使用25～50mm的外徑千分尺進行測量。②？準10H7孔：將圓柱體未倒角端放在平板上，按照圖紙尺寸要求在？準32mm圓周上劃線，劃出10mm、30mm、50mm高度線。再將分度頭放在平板上，圓柱體工件裝夾在分度頭三抓卡盤上，按照圖紙尺寸要求在？準32mm圓周上劃線，每劃完一個孔線后，需在圓柱體前端面上劃出該孔位的水平中心線。依次劃好第2個孔的劃線，和方孔的劃線。在分度頭上畫好線后，在圓柱體前端面上有三條過圓心且相互交叉成60°的顯示線。在鉆床上，將劃好線的圓柱體裝夾在精密平口鉗上，精密平口鉗鉗口不要夾滿工件，留出一小部分鉗口。在鉆床的鉆夾頭上安裝杠桿百分表，用杠桿表轉動一周來找正精密平口鉗鉗口兩側豎直工作面與鉆床主軸的對稱，鉗口兩側豎直面指針顯示同一數值時，在鉆床工作臺面上用壓板固定精密平口鉗鉗身后，再次復測對稱度。拆下鉆夾頭上的杠桿表，裝夾頂尖，松開精密平口鉗活動鉗口，將圓柱體前移，下壓頂尖對準圓柱體上所劃的中心線的交點，此時只需考慮軸向方向的準確性，不用考慮徑向方向。但需要用直角尺以鉆床工作平面為基準測量圓柱體端面上的一條線是否垂直于鉆床工作平面。采用此方法能使頂尖對中和找正，使得定位加工基準與設計基準一致。夾緊圓柱體，復核定位精度后，進行鉆孔、測量、擴孔、測量、最后鉸孔來完成？準10H7孔的加工。保證了？準10H7孔對？準32圓柱體軸線的對稱度的要求。第二個孔按照第一個孔的加工方法進行加工。檢測？準10H7孔直徑是否符合要求，可用？準10H7極限圓柱塞規。測？準10H7孔到基準端面的距離，可在平板上使用量塊與杠桿百分表組合進行測量。測量兩圓柱孔軸線之間的夾角，可在平板上將圓柱體裝夾在分度頭上，圓柱孔穿入標準圓柱銷，標準圓柱銷兩端用杠桿表調水平，使用分度頭將圓柱體旋轉60°，使用量塊與杠桿百分表組合進行測量兩圓柱孔軸線之間的角度誤差;分度頭將圓柱體旋轉180°，使用量塊與杠桿百分表組合進行檢測？準10H7孔的對稱度。③方孔：方孔劃線與兩個圓孔劃線在一次劃線中完成，需劃出方孔16mm×16mm尺寸界線（加工界線），在鉆床上可使用鉆孔、擴孔的方法加工出一個盡可能大的圓孔，再使用鋸削或者銼削加工，根據尺寸加工界線，加工出方孔形狀。單檢方孔16mm×16mm尺寸，可用16mm量塊及已加工件2（凸件）。測方孔到基準端面的距離，可在平板上使用量塊與杠桿百分表組合進行測量。測量方孔軸線與圓柱孔軸線之間的夾角，可在平板上將圓柱體裝夾在分度頭上，圓柱孔穿入標準圓柱銷，標準圓柱銷兩端用杠桿表調水平，使用分度頭將圓柱體旋轉60°，使用量塊與杠桿百分表組合進行測量方孔軸線與圓孔軸線之間的角度誤差;分度頭將圓柱體旋轉180°，使用量塊與杠桿百分表組合進行檢測方孔的對稱度。④裝配與調整。

5? 結束語

綜上所述，在圓柱體方孔配合件實際加工過程中，通過上述的技術要求分析、加工方法和關鍵工藝詳解，不僅解決了該類件的整個加工過程、過程中每個工步的加工和檢測，能夠保證零件的尺寸精度、位置精度、配合精度及技術要求，基本能估算出每個工步加工所需時間，有效控制時間，提升效率，為圓柱體方孔配合件這類零件的加工提供了一種較優且較為有效的方法。

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