钳工作业中提高自由钻孔位置精度探讨

钳工作业中提高自由钻孔位置精度探讨

于健健苏同金张斌

中车青岛四方机车车辆股份有限公司  山东省  青岛市  266111

摘要：钻孔工艺是钳工必备的一项基本操作技能，自由钻孔位置精度的合理控制对于零部件加工会产生直接的影响，严重时还会危及到工程建设质量。由于受到多种因素的影响，在钻孔加工的过程中还普遍存在着位置度超差的情况，因此需要对其问题予以高度的重视，并进一步加大钳工作业过程中自由钻孔位置精度控制的技能训练，使得钳工较好的掌握加工要求，掌握孔和孔位置精度的控制方法。

关键词：自由钻孔；位置精度；提高对策

钳工作业中，在板料上通过划线进行钻孔加工，是一项重要的操作技能，是钳工技能考核内容的一个重要组成部分，作业人员必须熟练掌握。所谓钻孔，就是在实体工件上加工出孔的方法。操作起来并不是很复杂，首先按钻孔的位置尺寸要求，划出孔位的十字中心线，并打上中心样冲眼，然后将工件装夹好，再选择合适的钻头和钻床转速，即可进行钻孔。但在没有专用钻具的情况下，自由钻孔要达到图纸上要求的较高的孔距精度，就不那么容易了，在钳工钻孔作业的过程中，往往会出出现各种情况的定位不准确现象。如何有效地避免和消除孔位超差现象，是自由钻孔中孔位精度控制的关键。在机床精度、工件和钻头的装夹、钻头刃磨质量及机床切削用量的调整得到有效保证的基础上，划线正确、钻正底孔、及时准确借正，是保证孔位精度的基础。

一、自由钻孔及其位置精度影响因素

钻孔，实际上就是在实体工件之上采取多种方法加工出孔的工艺。对于钻孔的流程而言，首先需要按照钻孔位置的尺寸要求在孔位上划出十字中心线，其次打中心样冲眼，在装夹工件之后再利用适合的钻头和钻床转速进行钻孔。钻孔对其位置精度具有较高的要求，通常情况下，中级钳工自由钻孔的位置误差应<±0.10mm,而高级钳工自由钻孔的位置误差则需要控制在≤±0.05mm的范围当中。从钳工自由钻孔位置精度的影响因素来看，集中体现在以下几点。

1.麻花钻的结构特点是造成自由钻孔位置精度误差较大的主要因素，横刃相对轴线位置的不对称使得钻头切入时易发生摆动，导致定心不准确

2.钻孔加工工艺方法是影响其位置精度的另一重要因素，若在扩孔时将没有将工件固死在钻床工作台之上则无法保证位置的准确性。

3.机具设备的磨损和切削用量不匹配也会造成自由钻孔位置出现一定的偏差

二、自由钻孔位置精度在钳工作业中的提高措施

（一）、明确划线的注意事项

对于划线操作而言，其精度的高低与自由钻孔位置精度息息相关，是确保钻孔位置准确的基础保障，因此，钳工作业中应对划线注意事项予以明确。

1.在利用高度游标划线尺对加工孔的加工位置线进行划出的过程当中，需要对高度尺的示值予以仔细的检查，确定其误差在相关规定允许的范围当中；同时对划线刃口的锋利程度进行检查，从而使得划出的线条足够清晰和均匀。

2.对工件划线的基准面进行检查，使其满足形位精度的基本要求；确保平板工作的表面不存在毛刺、杂质以及灰尘等物质。同时，在图纸上没有对孔的加工位置尺寸明确标注的情况之下，需要对其进行尺寸换算，并精确在小数点后三位。

3.在借助样冲为钻孔和划圆弧起到定心作用的时候，需要将样冲头尽可能打磨的圆且尖，且确保其具有足够的硬度条件；在对样冲眼进行敲击时应掌控好力度，先轻轻敲打，然后从多个方位观察，使得样冲眼不会偏离孔的十字中线交点位置。

（二）、掌握孔位精度控制技术

1.定位法

定位法是自由钻孔位置精度的主要控制技术之一，在钳工作业中应加以注意。定位法就是事先利用标准件或样件对机床、刀具、夹具以及工件之间的相对位置予以准确的调整，以此来确保工件的尺寸精度，在加工过程中尺寸会自动获取，不需要再进行额外的试切。定位法的具体操作如下。

(1)将一垂直挡块在钻床的工作台上固定，将圆柱销装设在钻床的主轴之上，结合工件孔距的实际要求，对挡块和圆柱销之间的距离进行测量，使得组合块规与圆柱销和挡块分别接触。

(2)将工件靠准挡块固定，利用中心钻钻出定位孔，以此来替代圆柱销，并更换钻头和绞刀以实现钻扩铰。需要注意的是，当孔不在一条直线上的时候，需要利用三角函数来计算出不同方向上的孔距，之后再借助定位法对其进行调整。

2.试切法

试切法是钳工作业中对自由钻孔位置精度调控最为常见的一种技术手段。首先，选择3mm左右的钻头来钻出小孔，对钻头进行夹装的时候，应尽可能减少露出钻夹头的部分，也可以选择短钻头来提高其刚度和强度；在开始钻去的时候，为了避免出现定心不稳和工件位移的问题，应保证进给量较小。然后对孔位精度予以检测，当发现底孔位置出现偏移时，通常超差<0.10mm,需要利用直径为6mm,且顶角较大的钻头对其予以纠偏，同时辅以平口钳予以夹持，使得工件的水平约露出钳口3~4mm,为测量工作提供便利，并对实际加工线和孔位正边框线的接触情况进行检查，逐渐增大钻头的直径进行扩孔，直到满足孔位精度要求。

三、钳工作业中提高自由钻孔位置精度的几种方法

1.正确划线

钻孔前，应按钻孔的位置尺寸要求，用锋利的高度游标尺划出孔位置的十字中心线，要求线条清晰准确，沟痕较深，线条越细，精度越高，并划出检检查方格2×2,4×4,6×6,8×8,作为钻孔检查线，以便钻孔时检查和借正钻孔位置。利用样冲移动时孔中心线沟痕对其的阻力作用来确定样冲眼打制的正确位置，然后扶正样冲打中心冲眼，应先打一小点，可以在放大镜下检查中心冲眼是否在十字中心线的交叉点上，检查无误后，把中心冲眼用力打正打圆，以便准确落钻定心。这是提高钻孔位置精度的重要环节，中心冲眼打正了，就可使钻心的位置正确，钻孔可能一次成功：打偏了则钻心也偏，故必须借正补救。

2.试切法

钻孔时，应先用Φ3mm左右的钻头钻出小孔。钻头装夹时，露出钻夹头的部分要少，或者选用短一些的钻头，以提高钻头的刚度和强度。这时，工件不用装夹，可用手拿稳放在钻床工作台上，工件相当于浮动装夹，细长小钻头又有弹性，能自动定心。注意在开始钻入时，进给量要小，防止产生定心不稳和工件在轴向力作用下产生移位，造成定心失败。为了保证钻出的孔符合设计要求，必须对小孔的孔位精度进行检测。

若底孔位置经检测确定正确，应采取有效措施，防止在扩孔过程中孔位产生新的位置偏差。其方法为：(1)对于平整的工件，尽可能地处于浮动状态，以利于钻头与工件相互位置问的自动调整，保证钻头与工件底孔间的同心度。(2)当工件因尺寸小或者形状不规整，必须处于夹持状态才能保证安全操作的情况下，应用手反向转动钻夹头，并轻微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孔位保持不变。

结束语

总而言之，钻孔是钳工需要具备的一项基础技能，同时也是钳工专业技能培训中的重要环节。从自由钻孔位置精度的影响因素来看，其一方面会受到划线、工件、机床以及钻头等客观因素的影响，另一方面还会受到钳工自身技能水平等主观因素的影响。为了切实提高钳工对自由钻孔位置精度实现有效的控制，在其作业训练过程中不仅要明确划线的注意事项，而且还要熟悉掌握定位法、修孔法、试切法以及修边法等孔位精度控制技术。

参考文献

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[2]黄师君.钳工钻孔误差原因及其有效预防措施[J].科技展望，2015,33(2):92.

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