【浅谈钻孔精度的“六关”提高法】钻孔精度

所谓钻孔,就是在固体材料上加工孔洞的方法。操作起来不是很复杂,但是要保证孔的形状精度、位置精度、尺寸精度,就没那么容易了。一般来说,在普通钻床上用普通麻花钻钻孔,表面粗糙度为Ra50 ~ 12.5μ m,钻孔精度只能达到IT 10 ~ IT 11。根据《钳工实习教学大纲》要求,中级钳工钻孔位置误差应小于0.10mm,表面粗糙度ra 3.2微米;高级钳工钻孔位置误差应小于0.05mm,表面粗糙度应为Ra1.6μm微米..因此,要将普通手工钻孔的位置精度提高到0.05mm以下,表面粗糙度提高到Ra1.6μm,或者钻形状精度高、位置和尺寸精度高的孔,都不是一件容易的事情。

第一,准确把握“划掉”

正确的标记是正确钻孔的关键。因此,在钻孔之前,您应该首先熟悉模式要求。加工工件的基准;一般基准的平面度≤ 0.04 mm,相邻基准的垂直度≤0.04mm..根据钻孔位置和尺寸要求,用高度尺划出孔位十字中心线,要求线条清晰准确。线越细,精度越高。因为划线总是有一定的宽度,划线的精度一般能达到0.25 ~ 0.5 mm,所以划线后要用游标卡尺进行检验。如果学生划线后没有做足够的检查,用错误标记的工件钻孔,孔的位置精度根本无法保证。所以要教育学生养成画线后检查的好习惯。

二、熟练掌握钻头的“磨隙”。

钻头是钻孔质量和精度的根本保证。选择合理的钻头直径,熟悉钻头的几何尺寸,掌握钻头的手工研磨方法,是学生掌握钻孔技能的基础。

1.标准麻花钻研磨

一把标准麻花钻磨削一个理想的钻头,需要正确理解和判断钻头上的各种几何参数,如顶角、十字刃斜角、前角、后角等。磨刀有很多操作要领。教师在辅导磨刀时要反复讲解和示范。在学生感性认识和理性认识的基础上,练习刃磨主刃口,反复训练对120°、60°、10 ~ 14°、55°等特定角度的视觉判断。根据标准麻花钻的缺点,钻头必须刃磨,刃磨后的刃口要求是:两个主刃口的顶角为2° = 118° 2;两个切削刃的长度和高度对称;背角α= 10 ~ 14;十字刃斜角ψ为50 ~ 55,十字刃磨短。这些参数需要学生熟练地印在脑海中,准确地判断出钻头研磨后的各种角度。

2.标准群钻的磨削

标准群钻集成了多种钻头磨削方式,具有定心好、切削快、钻孔精度高、轴向力和扭矩小等优点。这种钻头不仅刃磨横刃,还在主切削刃上刃磨出对称的月牙形圆弧槽,形成新的横刃,增大了横刃的前角,改善了切削条件。在直边和圆边的交界处形成转折点,实现切屑分离。钻孔时,直刃会切断大节距的带状切屑,圆刃会切断卷曲的切屑。切屑分离降低了切屑间的拉动扭矩,因此群钻大大提高了钻孔效率。

3.其他组钻的研磨

为了提高钻孔效率和不同加工材料的钻孔精度要求,需要将钻头研磨成不同的形状,这就是其他组钻。对于用来钻薄板的钻头,我们需要将横刃和两个主切削刃的外刃打磨成三个刀尖,并保证两个主切削刃的外刃刀尖比中心钻尖低0.5mm左右。这种钻适合钻薄板,可以达到很高的精度。加工其他材料的孔,只需要把钻头打磨到规定的要求,精度要求也可以达到。

第三,认真学习钻孔“打卡”。

钻孔前应根据图纸要求画出孔位十字中心线,线条清晰准确(线条越细精度越高),并画出检验圆或检验框作为钻孔的检验线,便于检查和校正钻孔位置。然后小心的打中心拳。根据样冲的使用要求,先在中心冲一点点,然后在十字中心线的纵横方向仔细观察,看中心冲在十字线交点处是否对称。最后,直、圆、深地打中心冲头,使钻头准确居中。实践训练对提高学生的训练能力非常重要。一定要教育学生要小心,不要着急,这是保证钻孔位置准确的重要环节。中心孔打对了,钻孔中心位置就能正确,一次钻孔就能成功;如有漏钻,要及时采取纠正补救措施,在标记位置确认检查孔准确无误后,方可进行钻孔。

此外,笔者还总结了一种无需打样的钻孔方法:即在工件上标出找正线后直接在钻床上,用M6下面的丝锥或同轴度较高的顶针将其夹在钻床的钻夹头上,先启动钻床,观察中心是否偏心。然后停下来对准需要钻孔的十字中心,再打开钻孔机,轻轻用力往下压。这时候你会看到十字中心有一个非常精确的圆坑,然后换成小钻或者中心钻,预钻,再用精铰钻扩孔,既保证了孔的精度,又保证了孔的位置。

第四,正确选择钻头,确保“钻开”

钻孔时,也应分步进行。不要急于求成。不要用最后的钻头一次性钻孔。先用3mm左右的钻头钻孔或以A2.5为圆心钻孔,此时工件不需要夹紧,用手放在钻床的工作台上,使工件处于类似浮动夹紧的状态。钻头可以自动对中,钻孔位置更加准确。然后,将工件夹紧,铰削至尺寸要求。钻机安装要平稳,主轴转速要选择合理,根据钻头直径选择不同的转速。在不影响钻孔的情况下,钻头外露部分尽量短,以减少钻头抖动,提高钻孔的对中精度。如果小孔不小心偏了,在装夹和铰孔时就要进行校正,因为麻花钻的缺点是钻心处切削性能差。如果不先钻小孔,由于钻中心切削不利,将很难纠正孔斜。但先钻小孔,不再切钻中心,而是切刃口,修正起来比较容易。

五、合理使用切削油提高“精度”

切削油的选择和使用对钻头寿命和孔加工精度起着不可替代的作用,并能帮助排屑。据有关研究表明,活性硫成分对加工表面粗糙度影响很大,增加活性硫成分可以改善加工表面的粗糙度。综上所述,深孔加工用切削油应选择低粘度的活性硫化氯化油。因为使用水溶性切削油时钻头磨损严重,所以这种切削油不用于钢材的深孔加工。乳化切削油用于切削性能良好的铝合金和铸铁的深孔加工。

铰孔工艺。铰孔是一种旨在提高钻孔精度和表面粗糙度的工艺。铰孔时,刀刃用于连续切削,刀刃用于抛光。至于铰刀的切削功能和压延功能,会受到刀具和工件的夹紧方式、驱动方式、切削刃形状、切削条件和预孔状态的影响。铰孔对切削油的要求是加工表面粗糙度好,孔精度高,铰刀寿命长。

六、确保孔加工后"修掉"

钻孔时,虽然在操作中保证了孔本身的精度,但在划线、机床、钻头等方面存在误差。,而且工件的位置和尺寸不可避免地存在误差,所以钻孔精度有时会出现偏差。针对这种情况,笔者建议按照以下方法进行修复,提高孔的尺寸精度和几何形状精度。

1.边缘锉法

这种方法适用于孔距精度要求高,工件形状可加工或有余量的场合。

如图1,要求加工一个中心有孔的六边形,要求到六边形各面的距离相等。先钻孔铰孔,再加工锉面,更容易保证孔中心到各边的距离。加工方法如下:首先根据图纸要求划线打孔,然后钻3mm底孔,用7.8mm钻头铰孔倒角,最后用8H7铰刀铰孔。然后锉四周。测量时,将8mm标准试棒插入孔中,用百分表测量圆柱体到各面的距离,同时保证尺寸和角度精度。

2.锉孔法

这种方法适用于形状已经加工过或形状不能再加工的情况。

如图2所示,工件的形状已经加工好了。要保证图案上的孔间距尺寸,可以先画出孔的中心线并在中心打孔,然后用5mm的钻头钻底孔。此时,先测量孔到边缘的距离。如果超出了图案的要求,该孔将被锉平。

如图3所示,如果用5mm钻头钻完底孔后测得的孔中心到基准面的距离为14.8mm和15.1mm,即长度方向的孔间距小0.2mm,宽度方向的孔间距大0.1mm。这时候只要把孔的右边锉到0.4mm,也就是把孔的横向直径锉到5.4mm;然后把孔底锉掉0.2毫米,即把孔的纵向直径锉到5.4毫米。

如图4所示,用一个6mm的钻头铰孔,检查孔距。如果符合要求,可以用7.8mm铰孔,最后用8H7铰刀铰孔。一般经过两次锉光,就能准确保证图案的孔距要求。

(作者单位:浙江省湖州市长兴技师学院)