谈如何提高钻孔精度.doc

谈如何提高钻孔精度
江苏省徐州技师学院 孙波
内容摘要 如何提高钻孔精度一直是钳工教师探讨的一个热门话题。本文作者结合自己的教学实践经验对此进行了论述，望与同行交流。
关键词 钻孔精度 刃磨 划线 装夹 找正
钻孔是钳工的一项重要基本操作技能，因此钻孔精度的提高是钳工实习教学的重点，同时也是难点。学生在实习操作中存在的主要问题是：1、划线精度不高，造成孔距超差；2、钻头刃磨质量较差，造成孔径扩大、孔面粗糙；3、钻孔时没有找正或找正不准，盲目落钻，造成钻头中心线与孔中心线不重合；4、对刀时强行找正，使钻头（特别是小钻头）弯曲，孔轴心线倾斜；5、歪斜时强行借正，造成钻头折断。如何才能避免上述问题的发生，钻出精确的孔呢？笔者结合自己多年的教学实践经验，谈谈自己的一点体会。
1 刃磨好钻头是前提
要钻出精确的孔，必须刃磨好钻头。俗话说：“三分功夫，七分刀具。”钻孔前应选择好相应的钻头进行刃磨。刃磨的钻头除了保正顶角、后角、横刃斜角准确，两主切削刃长度相等且与钻头中心线对称、两主后刀面光滑外，为便于定心和减小孔壁的粗糙，还应对横刃和主切削刃做适当修磨（最好先在砂轮机上粗磨，再在油石上精修）。针对不同情况，适当修磨棱边、前刀面、分屑槽等也是非常必要的，这是钻好孔的前提。由于学生初学时，对这些不易掌握，除要求他们多练习刃磨以外，检验刃磨质量最好的方法是试钻。用自己刃磨的钻头在废料上练习钻孔，通过观察切削的平稳性、出屑的流畅、对称与否，判定刃磨质量，如此反复试钻、修磨，直至合格。
2 精确划线是基础
用高度尺精确划线，首先应保正尺寸准确，划线时使划针角与工件划线平面之间形成40～60度的夹角（沿划线方向），使划出的线条清晰均匀。要注意划线基准面的选择，基准面要加工精确，要保证本身的平面度及与相邻面的垂直度。孔位十字线划出后，为保证钻孔时便于找正，应用中心冲在十字线上冲出中心点（要求冲点要小，位置要准）。首先用刃磨准确锋利的30度中心冲轻轻在十字线上冲出较浅的锥坑，观察无偏差后再用60度中心冲扩大冲出稍深锥坑，然后根据所钻孔用划规划出几个大小不等的同心检查圆，也可以中心点为中心划出大小不一的几个检查方。检查圆或检查方一定要准确，不应有偏差，否则应立即作出纠正。
3 正确装夹是关键
一般情况下，学生在实习操作中没有现成的专门钻夹具供使用，只能根据实际情况来进行装夹。通常情况下，对于直径小于6mm以下的孔，若精度不高，可用手钳夹紧工件进行钻孔；对于6～10mm的孔，若工件规则平正，可用平口钳夹持，但应使工件表面与钻床主轴垂直。钻直径较大的孔时，必须将平口钳用螺栓压板固定；对较大工件且钻孔直径10mm以上时，应用压板夹紧的方法进行钻孔。搭压板时应注意：1、压板厚度与夹紧螺栓直径的比例要适当，不要造成压板弯曲而影响压紧力。2、压板螺栓应尽量靠近工件，垫铁应比工件压紧表面稍高，以保证对工件有较大的压紧力和避免工件夹紧过程中移动。3、当压紧工件表面为已加工表面时，要用衬垫保护防止压出印痕。圆柱形的工件可用V形铁进行装夹，装夹时应使钻头轴心线与形体二斜面的对称平面重合，保证钻孔的中心线通过工件轴心线。底面不平或加工基准在侧面的工件，要用角铁进行装夹，由于钻孔时的轴向钻削力作用在角铁安装平面之外，角铁必须用压板固定在钻床工作台上。在圆柱形工件端面钻孔时，应用三爪卡盘装夹。
4 准确找正是重点
工件装夹完毕，不要急于落钻，应首先进行找正，这是最为关键的一步，忽略这一关键步骤将前功尽弃。找正有静态找正和动态找正。所谓静态找正，就是指在钻床启动之前进行找正，使钻床主轴中心线与工件十字线交点对正，此种方法对于初学者安全方便，较为易于掌握，但是由于未考虑例如钻床主轴的摆动等不确定因素，钻孔精度较低。动态找正是在钻床启动后进行找正，在找正的同时，把一些不确定因素均考虑在内，精度相对较高。
在动态找正时，要注意切忌盲目落钻，应使钻尖轻轻落在十字线的中心，用眼睛顺着十字线在二个方向进行观察，看每一条线是否平分钻尖，若两个方向均平分说明找正较好，否则，应重新找正。钻尖进入锥坑后可适当钻出一小孔，要注意此小孔的直径应小于钻头的直径，否则，发现偏斜后不宜借正。这时再目测找正的准确性，观察刚刚加工出的小圆孔是否在检查圆（或方）的正中，此小圆孔是不是被十字线平分，准确后，可根据选择的进给量进行正常钻削。由于引钻一般均选用较小钻头，也可根据钻头是否倾斜来判断找正的正确性。此时，随着钻头锥坑的不断扩大，锥坑与所划圆孔边距愈来愈近，愈来愈容易看出所钻孔的位置偏差程度，直至小锥孔与工件孔轮廓重合，定位钻孔即告结束。
5 认真检测不可少
在钻孔过程中，一般情况下，存在一定的误差是不可避免的，但为了减少误差，就应多方面采取措施，把钻孔精度控制在图纸规定的公差范围内。检测能够准确、及时的发现孔的精度，以便采取必要措施进行补救。对钻削精度较高的孔，我们一般采取钻孔、扩孔、铰孔的加工工艺，这样，在第一步钻小孔后用卡尺检测底孔的中心到基准面的误差偏移量，经实测换算出底孔与理想中心的位置，若误差量不大于0.10mm，可在扩孔时，适当加大钻头顶角、削弱自动定心作用，向借正方向适当推动工件，逐步加大钻尖直径的方法进行补救。若误差量大于0.10mm时可用什锦圆锉刀对底孔两侧壁进行修整，修整部分应与底孔圆弧平滑过渡相接。由于修整后需让该椭圆中心与原底孔中心位移变动量为Δ，那么需要修整去除的余量应为2Δ。铰孔主要是为了减少孔径的形状误差，提高孔径精度和减小表面粗糙度，切不可用于借正孔的偏差。
实践证明：只要按以上五个步骤认真练习、反复训练，提高钻孔精度是不难实现的。

参考资料：
1、《钳工工艺学》 劳动人事出版社
2、《钳工生产实习》 劳动人事出版社
3、《划线工手册》 辽宁科学技术出版社
4、《修理钳工必读》 天津科学技术出版社
5