技工院校鉗工教學中的斜孔加工方法研究

王宏輝

摘 要：本文闡述技工院校鉗工實訓教學中的斜孔加工方法，包括斜孔加工主要存在的問題及常見加工方法的操作技巧，并結合斜孔加工實例進行具體分析，以此來進一步完善斜孔加工的操作方法。

關鍵詞：技工院校 鉗工 斜孔加工

特殊鉆孔屬于鉗工技能實訓中的一項內容。特殊鉆孔包括鉆削小孔、鉆深孔、鉆斜孔、鉆精密孔、鉆多孔及相交孔等。技工院校鉗工實習因條件限制，一般只把斜孔加工作為操作技能的考核內容，在《鉗工生產實習》教材中沒有系統介紹斜孔的加工方法。斜孔是指孔的中心線與鉆孔工件表面不垂直的孔，它有三種情況：①在斜面上鉆孔；②在平面上鉆斜孔；③在曲面上鉆孔。在單件或小批量生產中如果在沒有鉆模的情況下，這種加工就成了一個較困難的問題。因此，筆者根據多年的生產和教學經驗，就斜孔加工方法作簡要闡述。

一、斜孔加工存在的主要問題

一是鉆頭在開始接觸工件時，因單面受力，造成兩切削刃產生嚴重的偏切現象，致使鉆頭偏斜、滑移而鉆不進工件。

二是鉆頭容易滑離所要求的中心位置，即使勉強鉆進工件，鉆出的孔也不能保證其直線度和圓度等符合要求。

三是在鉆削時孔口往往會被刮爛，破壞了孔端面的平整。

四是鉆頭容易崩刃或折斷。

二、鉆斜孔的方法和步驟

鉆斜孔常用以下幾種方法。

1.方法一

首先將鉆頭旋轉中心與工件鉆孔中心校正。

然后在不改變工件位置的前提下，用樣沖在鉆孔中心打一個較大的中心眼，或在鉆孔位置上用鏨子鏨出一個小平面（定心窩），使鉆頭的切削刃不受斜面的影響而滑離原位置，這樣處理后再進行鉆孔。

2.方法二

首先校正工件鉆孔中心和鉆頭的相對位置，固定后不動。然后用中心鉆在孔中心鉆一個中心孔。中心鉆的柄部直徑較大，雖然鉆心的直徑較小，鉆頭很短，但剛性比較好，不容易彎曲，可保持中心孔不會偏離加工位置。

最后用小直徑鉆頭鉆削引孔，再用等徑鉆頭鉆孔。

3.方法三

這種方法加工精度高于前兩種方法。

首先校正工件鉆孔中心和鉆頭的相對位置，固定后不動。

然后使用立銑刀或直柄鍵槽銑刀，加工出一個小平面。選用刀具直徑應等于或稍大于孔徑。

最后用中心鉆在小平面的中心鉆出一個中心孔，再用鉆頭鉆孔。

三、結合實例分析斜孔加工方法

筆者以第三種方法進行具體分析。

1.加工工件分析

圖1

加工工件如圖1所示。此工件是一個60mm×60mm×60mm的立方體，材料為Q235，其中六個面已加工完畢。根據圖樣要求，需加工φ8mm斜孔，要求其表面粗糙度Ra1.6μm，傾斜角度為45°±10′，孔邊距為20±0.1mm和30±0.1mm，平行度為0.10mm。該孔鉆成后還需進行鉸削加工。

2.畫線

畫線之前可以在待加工斜孔表面涂一層酒精色溶液。畫線的作用是保證工件具有較準確的尺寸精度和形位精度。畫線工具選用畫線平板、方箱、游標高度尺、萬能游標角度尺、劃針。利用畫線工具劃出斜孔邊距尺寸、橢圓長短軸加工界限和傾斜角度，其中前兩者劃在工件的上表面，而后者劃在工件的側面。值得注意的是：

（1）工件上表面加工出來的斜孔形狀為橢圓形而并非圓形，此時還需劃出橢圓形的方格線，如圖2所示。

圖2 圖3

其中尺寸a為橢圓短軸，應為鉆頭直徑，因此a=8mm，而尺寸b為橢圓長軸，比鉆頭直徑大，需重新計算，如圖3所示。

在等腰直角三角形ABC中，已知BC=8mm（為鉆頭直徑），可以計算出AC==11.30mm，這樣就可以畫出橢圓孔尺寸b的加工界限。

（2）利用萬能游標角度尺量取45°。由于基尺下表面與直尺、直角尺的下表面為同一平面，而基尺的上表面高出直尺、直角尺的上表面約30mm。因此，量取45°角度的方法如圖4所示。用萬能游標角度尺量取45°，鎖緊讀數，反面放置，利用基尺高出直尺、直角尺的那部分面積緊貼工件上表面，直尺側面也緊貼工件側面，利用劃針沿直尺方向在工件側面任意位置劃出45°角度斜線。需要注意的是，這是任意位置45°角度斜線，而不是圖樣上斜孔的中心線。

圖4 圖5

3.工件加工

（1）工件安裝。如圖5所示，在臺鉆Z512下工作臺上放置精密平口鉗及壓板，把工件傾斜放入平口鉗，且工件側面劃出的45°角度斜線與精密平口鉗鉗口的水平線平齊，夾緊工件。安裝φ8mm立銑刀于臺鉆主軸，利用工件上表面所劃的橢圓長短軸的線段反復調整平口鉗的位置，使φ8mm立銑刀的中心線基本與工件橢圓中心重合，并通過壓板壓緊固定平口鉗與臺鉆下工作臺。（這一步非常關鍵，需反復校正位置。判斷方法是利用銑刀試銑工件，查看銑刀的圓弧痕跡是否在工件橢圓長短軸線的中心位置。）

（2）切削工件。在校正立銑刀中心線與工件橢圓中心線重合后，利用立銑刀銑削工件，直至在工件表面銑出φ8mm直徑的圓形小平臺后，停止銑削。由于立銑刀中間有凹槽，故銑削完畢后會在工件圓形平臺中間留下微小凸臺，可以用φ2mm中心鉆來解決這個問題。此時，讓臺鉆主軸位置不動，換下銑刀，安裝φ2mm中心鉆，鉆出中心孔。然后，換下中心鉆，安裝φ7.8mm鉆頭，鉆孔直至貫穿。最后，換下鉆頭，安裝φ8H8機用鉸刀，完成鉸削加工。至此，完成工件加工，拆除裝夾，取出工件。

4.此加工方法的優缺點

（1）優點。①無需專用夾具，生產成本低。精密平口鉗是通用夾具，用其實現工件的定位和夾緊，可以節省工件加工成本。②應用范圍較廣，這一方法可以對各種類型工件進行加工，尤其適用于對零件的維修和保養。③對于技工院校學生來說，這一方法可以促使他們掌握鉗工斜孔加工的理論知識并提高實際操作能力。

（2）缺點。①使用此方法加工斜孔的精度低于使用專用夾具加工。孔的尺寸精度和形位精度不能滿足高精度生產的要求，而操作者的熟練程度也直接影響工件加工的精度。②此方法加工斜孔的生產周期較長，需要通過劃線和反復調整工件確定工件的加工位置，而且需要多次更換臺鉆主軸上的刀具，因此適合單件或小批量生產，不適合大批量生產。

參考文獻：

[1]蔣增福，李曉慶等.鉗工工藝與技能訓練[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2009.