影响钳工钻孔位置精度的几个因素

影响钳工钻孔位置精度的几个因素岳阳工业技术学院刘纯良摘要：钳工钻孔位置精度要求较高，而且只能是手工控制，因此加工精度受到划线、机床、工件装夹、钻头装夹、钻头刃磨、机床切削用量、操作者技能等一系列因素影响。综合分析影响钻孔位置精度的因素，提高钻孔精度，是钳工实训教学中的一个重要问题。关键词：孔的位置精度麻花钻钻孔扩孔麻花钻刃磨一、引言在孔的加工过程中，定位精度的控制，实质上是一个孔的理想位置与实际位置之间差值的动态控制过程的训练。钻孔加工是工具钳工必须掌握的根本技能，是钳工实习教学中的重点，同时也是操作实训考核必考工程之一。中级钳工钻孔位置误差应小于土0.10mm；高级钳工的钻孔位置误差应小于土0.05mm。而且要求钻孔位置的调整只能是手工、动态的控制，不允许使用钻模及其他辅助夹具，因此孔的位置精度不但受到划线、机床、工件和钻头的装夹、钻头刃磨及切削用量等一系列因素的影响，还要求操作者具备一定的加工技巧和技能。所以在钻孔加工的过程中出现位置度超差的现象比拟普遍，相当多的专家和同仁就钳工如何控制钻孔位置精度这个问题进行了探讨，参照专家们的思路和方法，笔者进行过反复的实验、思考和总结，受益非浅。同时也有几点感受供广阔同仁参考。二、正文影响钻孔位置精度的几个因素主要是在麻花钻的结构、麻花钻的修磨、机具设备、加工工艺、钻头及工件的装夹等几个方面：1、麻花钻的结构特点是造成钻孔位置精度误差的主要因素：麻花钻结构示意图=1\*GB3①、麻花钻的结构特点是2条切削刃，1条横刃，横刃使钻削时轴向拉力增加，并且横刃相对轴线会总有不对称，就造成钻头切入时的摆动，使定心不准确，直接影响孔的位置度。=2\*GB3②、麻花钻钻心处切削性能较差。在钻孔开始时，钻心处所有的刀刃都直接参与切削，切削阻力大，钻心更容易偏斜。=3\*GB3③、麻花钻属细长杆，其刚性和导向性较差，容易弯曲，影响孔的位置精度。=4\*GB3④、标准麻花钻本身有制造误差，影响钻孔精度。钻孔时要尽量选用各局部尺寸精度接近公差要求的钻头。2、钻孔加工的工艺方法是影响其位置精度的重要因素：=1\*GB3①、由于麻花钻本身的结构特点决定了麻花钻的缺点：刚性和导向性差、易弯曲、切入时钻头摆动大、定心不稳……而扩孔只有最外周的刀刃参与切削，阻力大大减小，扩孔没有横刃切削，钻头可以浮动定心，所以采用先钻后扩的工艺，不但扩孔后的位置精度容易保证,而且即使出现误差也可以通过修孔纠偏来消除。=2\*GB3②、钻孔时,先用3mm左右的钻头或2.5mm的中心钻在样冲位置钻出底孔，然后分级扩孔。钻底孔时，钻头小，横刃短，定心易，切削力小，完全可以用手把工件稳放在钻床工作台上钻孔。工件相当于浮动装夹的状态,钻头可自动定心,钻出的小孔位置比拟精确。

=3\*GB3③、扩孔时，工件不要固死在钻床工作台上，而应用小一些的、比拟标准的机用虎钳装夹，把虎钳与工作台接触的底面涂抹少许机油，增加润滑，依靠钻削力的拉动产生微量位移，可以让钻头与样冲眼自动对中。=4\*GB3④、因为高度尺的刀口是带坡度的，所以应选刀头锋利的高度尺，利用刀头的角，轻轻的一次性划出孔中心线，这样线条清晰准确。线条越细,精度越高，而后利用样冲移动时在十字交叉处细微的阻滞，来确定样冲眼正确位置。打样冲，先用尖的打微孔，方便对中和检查，无误后改用大顶角的样冲加深、加大，方便底孔对中。=5\*GB3⑤、底孔钻头直径要适宜，直径太小，强度弱，易折断；直径太大，横刃长，定心性能差，同时钻头尽可能短，以提高其刚性和强度，从而更有利于其位置精度的保证。=6\*GB3⑥、扩孔所用的钻头顶角和后角要小、钻头要短，以减小钻削时的径向偏心力及振动，增大自动定心的作用和效果。=7\*GB3⑦、扩孔时，先用手转动钻夹头，使钻头的两主切削刃同时与端口孔壁接触，切出一个小的、完整的、类似同心圆的倒角圈后，再开动钻床进行钻孔，根本上就能保证原底孔的位置不变。麻花钻改磨的精扩孔钻根据加工材料的不同一般Ø2≤75°〔Ø2表示第一顶角〕例:加工铸铁类时，2Ø2=75°，加工钢类时2Ø2=50°〔2Ø2表示第二顶角〕。新切削刃长度约为3～4mm，并将它和副切削刃的连接处，用油石研去0.2～0.5mm的小圆角，也可将外缘尖角全部磨成圆弧刃，两条新切削刃要对称，这样就可以形成粗、精加工的联合切削刃，减少切削厚度和切削变形，提高修光能力，改善散热条件，有利于提高孔的外表粗糙度。3、麻花钻刃磨不正确是影响钻孔的位置精度的因素之一：=1\*GB3①、修磨麻花钻时，两个切削刃不对称，两刃负荷不均匀，不易定心。如果通过与样板的比对和试钻，把两切削刃的轴向摆差控制在0.05mm范围内，可以适当提高切削的稳定性。=2\*GB3②、没有修磨出适宜的后角，不易定心。钻头切削刃的后角一般为10°-14°，后角大了，切削刃太薄，振动厉害，而且孔口呈三边或五边形，切屑呈针状；后角小了，钻削时轴向力很大，不易切入，钻头定位容易偏移。=3\*GB3③、两刃磨好后钻头没有修磨出锋尖，定心不稳。钻头两刃磨好后，两刃锋尖处会有一个平面，直接影响钻头的中心定位，需要在2切削刃后面倒一下角，把刃尖部的平面尽量磨小。方法是将钻头竖起，对准砂轮的角，在刃后面的根部，对着刃尖倒一个小槽。这是钻头定中心和切削轻快的重要一点。4、机具设备的磨损直接影响钻孔的位置精度：加工时尽量选用精度比拟高的钻床。使用前先用手摇动一下台钻主轴，假设钻床主轴径向圆跳动误差较大，可改用浮动夹头来装夹钻头。5、不适宜的切削用量也影响钻孔的位置精度：由于扩孔时，横刃不参加切削，所以在定位完成后，可采用较大的进给量防止钻头位移，保证位置精度。同时扩孔宜采用较低的切削速度，增加稳定性。钻削铸铁类时，切削速度v=20m/min左右。钻削钢材类时，切削速度v=10m/min左右。结束语针对影响钳工钻孔位置精度的因素，就如何减少钻孔位置度误差这个难点，笔者屡次实验和论证，教学中不断改良钻孔的工艺和方法，提出以上观