摘要:通过钻床进行钻孔既简单又快捷,一般钻出较低精度的钻孔非常容易,但是如果要想钻出较高精度的钻孔,则存在一定的难度。在行业当中有句话说得好“车工怕车杆,钳工怕打眼”,其意思就是指钻孔位置精准度难以准确掌握。文章简要阐述了钻孔所需要的主要工具和量具有哪些,并在此基础上探讨钳工提高钻孔位置精度的方法。
关键词:钳工;钻孔精度;划线精度;偏位误差
引言
所谓钻孔是指工人运用钻头加工实体材料而出孔的一种方法,是钳工最为基础的操作技能,也是其必须掌握的基础技能之一。想要在钻床上做出较为精准的钻孔是一项较为困难的工作,一般情况下,实习钳工钻孔位置误差应该小于或等于0.1毫米,而高级钳工的钻空位置误差则在小于或等于0.05毫米之内,从这些数据上就能够明显的看出想要保证精准的钻孔位置是一件非常困难的工作。
1 钻孔过程中所需要的工具和量具
1.1 高度游标卡尺
高度游标卡尺是一种精准密度非常高的测量工具,它的读数值都是零点零二毫米,卡尺上安装了硬质合金划线角,能够将高度尺寸直接的反映出来。由于线条在画出的时候总归是存在一定宽度,这样也就会产生一些误差,所以选择更高刀头锋利度的高度游标卡尺,所划出的线就会更加窄一些,这样也就能在一定程度上提高精度。此外,具有更加锋利刀头的高度游标卡尺所划出的孔中心线,在相关工件加工表面会具有较深的沟痕,这对样冲找正孔中心有着一定的帮助。
1.2 样冲
样冲的主要作用是在所划工件加工线条上冲点作为界限加强标志和圆弧或者钻孔定中心。通常情况下都是运用工具钢制作出来的,尖端处较为淬硬,它的顶尖一般都为四十到六十度角度。钳工操作过程大都是依靠手工,因此,样冲也需要钳工自己手工刃磨。在进行刃磨时必须保证顶尖是对称中心,圆锥面在刃磨后必须保持光滑圆整,这有这样,才能更好的准确冲点,钻孔时才能让砖头找心更加方便、精准[1]。
1.3 钻头
质量不一样的钻头对孔位精度有着非常严重的影响,这就需要相关人员必须在钻头刃磨质量得到保证的基础上进行钻孔。首先,麻花钻的标准刃磨质量应该要保证两主切削顶角为2φ=180°±20°;不管是在长度上还是高低上,两主切削刃要相互对称统一;外缘处为十度到十四度;横刃斜角为五十度到五十五度,两个主后刀要始终保持光滑的刃磨。其次是刃磨精扩钻,它是钳工能否钻出高精度钻孔的主要基础。
2 保证提高划线精度的几种方法和注意事项
划线精度的高低是确保加工钻孔位置精度的一个重要前提,因此在划线时应做好以下几方面的工作,以提高划线精度:
(1)采用高度游标划线尺划出加工孔的加工位置线。用高度游标划线尺划线,首先应检查高度尺的示值误差是否在规定的精度误差范围内,以保证所划线条的尺寸准确;其次还应检查高度游标划线尺的划线刃口是否锋利,以确保所划线条清晰均匀。
(2)保证工件划线基准面无毛刺和达到形位精度要求,保证划线平板的精度,保持平板工作表面无毛刺、灰尘、杂质等,以免影响划线精度。
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(3)如果孔加工的位置尺寸在图纸上没有直接标注出来,则需要通过相关尺寸的换算才能得到。因此在尺寸换算时,必须保留小数点后三位数,保证尺寸换算的准确性,提高划线精度。
(4)正确使用样冲。样冲眼的作用是为钻孔或划圆弧起定心作用的,因此,对刃磨样冲的要求是非常高的,要求样冲头必须磨得圆而尖和有足够的硬度。在敲击样冲眼时,首先是轻轻敲打,然后从多个方向观察所敲击的样冲眼是否偏离孔的十字中心线的交点,判断无误后,再将样冲眼加大,以保证钻孔时标准麻花钻准确地定心。
(5)划出检查孔位置精度的“检查圆”和“检查框”。在孔加工时,可以根据工作实际需要选择这两种找正基准。钻孔划线完毕后,一般都要划出比需要加工孔的直径大的“检查圆”,作为钻孔时的找正基准。但是用划规划“检查圆”时容易产生误差,因此,可采用高度尺将孔的“检查圆”划成“检查框”,“检查框”的方格与孔的十字中心线的四个交点即为孔的找正基准点,这样可以保证钻孔的中心与样冲眼定位的中心重合,保证划线精度,也避免了划“检查园”的误差。
3 正确确定钻头的钻孔位置及纠正偏位误差的方法
钻孔前,首先要正确装夹麻花钻,保证麻花钻中心与钻床主轴中心重合。钻孔时,将钻头对准孔的中心钻出一浅坑,然后根据“检查框”的位置,检查所钻浅坑的位置是否准确。当发现有偏位误差时,可在起钻的同时用力将工件向偏位的相反方向推移,消除偏位误差。这样的操作对于刚学的学生是有一定难度的,要不断地通过训练来掌握消除偏位误差的操作技能。确定钻头钻孔正确位置的方法有许多,这里介绍如何准确起钻和纠正偏位误差的方法。
首先要确定起钻时的起钻中心。起钻前,应该保证麻花钻的中心与钻加工孔的中心重合。但是,根据麻花钻和中心钻的结构,都存在一定长度的横刃,使麻花钻的中心与钻加工孔的中心不重合,加工后的孔容易产生偏位,不能达到较高的孔位置精度要求。因此,可利用定位锥来确定起钻时的钻孔中心,定位锥的形状如图1所示。定位锥的加工可以在外圆磨床上磨制完成,以保证圆锥与圆柱的同轴度,定位锥的材料要求有一定的硬度和耐磨性。
“掏孔法”的具体操作方法是:选择合适的小尺寸钻头钻底孔,然后将工件从钻床钻孔夹具上取下来,通过检测确定孔位是否偏位。如果孔位出现偏位,则需要把工件夹持在台虎钳上,用什锦锉等工具把孔偏位的相反方向多出的部分掏修锉掉(如图2中所示的阴影部分) ,加工成腰形孔, 再把工件夹到钻孔夹具上,用规定尺寸的麻花钻进行扩孔加工。由于掏修加工过的孔两边所剩下的加工余量基本相等,孔两边的切削阻力也基本相等,加工孔的中心可基本纠正,达到规定的要求,满足加工精度。
4 提高钻孔精度控制孔距的方法
加工零件或工件上要求钻加工两个或两个以上的孔并且有严格的孔距要求时,常采用的方法就是用“双芯棒”加工,保证孔距精度要求。根据零件图纸要求,选择正确的划线找正方法,确定起钻时的起钻中心,钻铰好基准孔(可采用“掏孔法”来纠正基准孔的位置),在基准孔内插入一根与之相配的标准芯棒,然后在钻夹头上也夹持同样一根标准芯棒,反复调整工件的加工位置,利用千分尺的测量数据,保证尺寸L1,并且符合L1=L+1/2(d1+d2)的尺寸要求,取下钻夹头上的芯棒,选择合适的麻花钻装上,钻加工第二个孔,保证加工的零件、工件两孔之间的孔距精度要求。也可采用同样的方法加工孔系,保证孔系间的孔距精度要求。
5 认真检测
在钻孔的过程中,误差是一定会存在的。为了减少误差,需要从各方面来采取措施。在采取这些措施后,还需要对孔的精度及时进行检测,确保孔的精度准确性,以便及时采取措施进行补救。
结语:
综上所述,钻孔是一项需要较高技术和经验的工作,只有严格的按照相关技术标准并结合自身的多年钳工经验,有效的做好钻孔工作中的每一个细节,才能有效的提高钻孔位置精度,让钻孔得以一次成功。
参考文献:
[1]宁文军.钳工技能训练与考级[M].机械工业出版社,2010.
[2]胡家富.钳工(高级)[M].机械工业出版社,2013.
[3]王晓山.准确把握钳工孔加工精度的方法研究[J].山东工业技术,2015,19:23.
论文作者:张泽英
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/25
标签:钻孔论文; 精度论文; 加工论文; 钳工论文; 误差论文; 位置论文; 工件论文; 《防护工程》2018年第27期论文;