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

天津航天機電設備研究所 天津 300301

1 序言

圖1所示翻轉架由上固定架和下固定架組成，上下翻轉架通過螺栓聯接，騎縫銷軸進行定位。為保證聯接可靠不錯位，保證上下加工面的精度，聯接螺栓涂防松膠，預緊力矩，銷軸過盈聯接。使用鉆、擴和鉸的工藝方法完成，經常出現銷軸孔超差的情況，不滿足過盈聯接。為了解決該問題，提出了標準麻花鉆和合金鉆頭組合的工藝方案。

圖1 翻轉架

2 工件結構分析及加工要求

工件的上固定架和下固定架聯接后長度為1700mm，寬度為1200mm。銷軸尺寸為φ8n6[1]（實際測量值為8.02mm），材質為淬火鋼。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接在一起的平面，其剛度與實體相比會差一些。需加工位置較高，剛度較差；需加工材料加工性能良好。

3 加工設備

加工設備為PBC130系列數控臥式銑鏜床，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，主軸最大轉速為3000r/min。平臺尺寸及設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

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

5 換刀方式

使用標準麻花鉆和合金鉆頭組合的方式進行加工，中間需要換刀，換刀容易造成位置誤差，進而影響加工精度。可選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

為了保證加工的可靠性，加工前先采用試塊（見圖2）進行試驗。選擇的試塊需要與加工的零件材料性能一致，試驗了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，轉速為660r/min，進給速度為21mm/min，加工后尺寸為φ8.04mm。

2）使用φ7.9mm標準麻花鉆加工，轉速為680r/min，進給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數，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標準麻花鉆加工，轉速為680r/min，進給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數，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標準麻花鉆加工，轉速為680r/min，進給速度為20mm/min；再采用相同的加工參數，合金鉆頭尺寸φ8.0mm，組合加工后孔的尺寸為φ8.02mm。

7 實際加工結果

根據試塊加工過程中確定的參數，最后選擇φ7.9mm標準麻花鉆和φ8.0mm合金鉆頭組合的方式進行工件的加工，加工后尺寸滿足設計要求，裝配時為過盈配合。

8 結束語

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