控制钻孔位置精度的方法

iamabear

在钳工操作考核中钻孔是一项必考内容，分数占整个考核的1/5～1/4，其中对钻孔的位置精度的要求又占这一部分的3/5以上。所以控制好钻孔位置精度是钳工必须掌握的基本技能。
0 p' M* U' k7 z. S孔的位置精度的控制，实质上是钻削过程中钻头与工件的相互正确位置控制过程。为了考核操作者的操作技能，要求钻孔时孔的位置调整只能是手工、动态控制过程，不允许使用钻模以及其他夹具，因此孔的位置精度受到划线、机床精度、工件和钻头的装夹、钻头刃磨质量、工件位置及机床切削用量的调整等一些不确定因素的影响，再加上要有一定的加工技巧和必要的保证措施，所以，当孔的位置精度要求较高时，就会导致出现严重超差现象。
  x0 o: ]/ e* O, {) p: t. o如何有效地避免和消除孔的位置超差现象，是控制钻孔时孔的质量关键。在钻孔操作时，除了划线正确之外，钻正底孔、及时准确纠偏、修锉底孔的位置，是保证孔的位置精度的基础。
划线
1 M7 I- z2 B% K/ U由于开始钻孔时的位置精度基本上取决于样冲眼的位置，这样就把动态控制孔的位置精度在一定程度上转化为样冲眼位置的冲制精度上来。考虑到打样冲眼在控制孔的位置精度时所起的重要的作用，所以，在具体操作时应注意：①选取刀头锋利的高度尺，以便在加工表面上划出孔中心线的沟痕较深，利用样冲移动时孔中心线沟痕对它的阻力作用，来确定样冲眼打制的正确位置。②为了减少目测孔中心与理想位置的尺寸偏差，应划出各尺寸孔的控制圆或控制方框（由于划线精度的原因，建议采用划控制方框的方法），并在钻削过程中目测的同时，利用卡尺测量的方法，保证其位置精度。③由于把修锉、钻扩底孔进行纠偏方式转移到样冲眼位置偏差的纠正上来，可更有效地减少扩孔纠偏底孔的位置的次数，缩短操作加工时间，所以，打完样冲眼后要仔细检查其位置精度并作必要的纠偏。
工件及钻头的装夹
2 c0 s6 Y2 g# |9 E由于在钻孔过程中，如只采用目测的方法很难保证其位置精度，必须采用游标卡尺等量具进行测量，为了方便测量，在工件安装时要使工件高出机用虎钳钳口一定尺寸。钻头的装夹要尽可能短，以提高其刚性和强度，从而更有利于其位置精度的保证。
钻底孔
底孔的位置正确或者超差较小，可有效地减少扩孔纠偏底孔的位置的次数，缩短操作加工时间，对提高加工精度及加工效率具有特别重要的作用。
第一步：钻头直径的选择，钻头直径太小，强度弱，加工过程中易折断；钻扩纠偏时，钻头弯曲、偏斜，导致向欲纠偏的相反方向加工，加大了原有的孔的位置误差。钻头直径太大，横刃长，定心性能差，修锉、钻扩纠偏孔的位置的次数相对减少。如果底孔孔径相对图纸规定的孔径较大，有可能对超差的底孔不能消除。故应根据实际情况选择合适的钻头，因为中心钻既能很好定位又能保证足够的刚度和强度，所以在钻底孔时选用中心钻为宜。
7 T: A7 ^2 M; E  {第二步：对正样冲眼，中心钻与样冲眼的对正有两种方法，一是用手转动钻夹头，并移动平口钳或转动台钻的工作台，使中心钻与样冲眼对正。二是比较规整的工件尽可能处于浮动状态，依靠钻削力的拉动使工件位置产生微量的移动，让钻头与样冲眼自动对中。
) M3 [8 E; g9 S$ W4 L4 p' {! o第三步：检测，为了提高孔的位置的检测精度，应对检测结果进行必要的修正：一是测量两孔壁的最近点和最远点，取平均值。二是采取钻孔后插入相应的量棒再进行测量，以减小游标卡尺测量爪非线型因素对测量结果的影响 。
扩孔的位置控制
. l1 [  X8 b+ O$ Q3 x3 k+ ^6 z$ I底孔的位置经检测确定位置正确，应采取有效措施，防止在扩孔过程中孔的位置产生新的位置偏差。首先扩孔所用的钻头顶角要小，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。然后用手转动钻夹头，并移动平口钳或转动台钻的工作台，使钻头的两主切削刃同时与原底孔的钻头进入端端口孔壁接触后，再开动钻床进行钻孔，这样操作基本上能保证原底孔的位置不变。
% q! i! X' K* f; d) ?' s" x8 ]4 t/ z扩孔纠偏
对于孔的位置超差在０.20mm以内的底孔，可采取向纠偏方向推动工件，逐步加大钻头直径进行扩孔方式加以解决。（注意：为了削弱钻头自动定心作用，应适当加大钻头顶角角度）
修锉纠偏
/ Q( z( g  O, e% o* G! @) ]7 {对于孔的位置超差大于０.20mm的底孔，若仍然采取上述方法，势必会增加扩孔的次数和不同规格尺寸的钻头占有量，延长纠偏的时间。可采取圆锉修锉技术去除多余的偏移余量后，再配以钻扩方式加以解决。
第一步：相关测量计算，先测量出底孔的尺寸误差、形位误差，如超差，相对理想位置，通过计算分析出孔的位置误差值。然后，确定修锉底孔的方向（修锉底孔的方向，为实际孔的位置中心到理想位置中心的连线方向）和修锉孔的形状（修锉孔的形状应接近椭圆状，椭圆的几何中心与理想位置中心重合，椭圆的短轴为原底孔直径，消除孔的位置误差的最小底孔直径，即为椭圆的长轴）。
第二步：选择锉刀和修锉方法，所选的修锉圆锉直径略小于原底孔直径。直径过大或等于底孔直径，圆锉插不进底孔内或修锉时锉削困难。过小易修锉成梨状，使钻头不对称受力，钻孔时产生新的孔的位置偏移误差。修锉时可在台虎钳上用手工修锉，也可借助于钻床主轴的旋转运动，把圆锉夹于钻夹头内，上下移动，推动工件进行加工。薄板件从底孔一端修锉即可；当工件较厚时，对于通孔来讲，应从底孔两端进行修锉，以减少锉内圆弧面与孔口端面的不垂直误差。
( g0 w8 [3 A. F- x第三步：扩孔，所选扩孔钻头的直径应大于工件厚度中间平面的椭圆长轴的尺寸。扩孔应尽量选用短钻头，小的顶角、后角，低速切削。
第四步：检测，检测孔的尺寸精度、形位精度是否合格。如不合格，则重复上述过程，直至符合图纸规定的技术要求为止。
在钻孔过程中要按照先基准后一般、先高精度后一般的原则，即优先加工或保证基准位置上的孔，或尺寸精度、形位精度要求相对较高的孔。
- q2 v8 R' L) m( I( f1 m* u7 w) |; M如何有效地避免和消除孔的位置超差现象，是控制钻孔时孔的质量关键，但是由于影响因素较多，所以需要反复的强化训练，以达到完全控制孔的位置精度的目的。这是一个循序渐进、精度逐步提高的漫长的过程。
* O+ y7 v7 c/ ]. {' A: S/ f文章关键词： 钻孔 机床