用于錐孔鉸削的工裝設(shè)計(jì)

王克明 宋文軍

摘要：手動(dòng)錐銷鉸孔對(duì)技能水平要求高，鉸孔關(guān)鍵要刀具與孔徑同心，進(jìn)給切削須合適，為了較好解決錐銷鉸孔穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了一種錐銷鉸孔工裝，該工裝具有刀具與孔定心作用，并能實(shí)現(xiàn)定量進(jìn)給鉸削，確保了錐銷鉸孔穩(wěn)定性，保證了孔徑精度和表面粗糙度。

關(guān)鍵詞：錐銷鉸孔；定量進(jìn)給；手動(dòng)鉸孔

1.手工鉸孔過程問題難點(diǎn)

手工錐銷鉸孔在機(jī)械加工中應(yīng)用廣泛，是孔的精加工，鉸孔后的尺寸公差等級(jí)可達(dá)IT8～I(xiàn)T7，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.8μm，但在實(shí)際操作過程往往達(dá)不到理想狀態(tài)。手動(dòng)鉸孔技藝水平要求高，操作稍有不慎，導(dǎo)致孔徑增大、孔徑減小及孔徑不圓等缺陷，誤差較大；同時(shí)，鉸刀尚需作周期性的停歇，影響加工孔的表面粗糙度。由于錐銷孔鉸制過程中，當(dāng)鉸削余量很小時(shí)，大大增加了鉸削難度。手工鉸孔質(zhì)量控制多依靠于鉸孔技藝水平。

錐銷鉸孔關(guān)鍵問題主要有：

（1）鉸刀的中心要與孔的中心盡量保持重合，不得歪斜，特別是鉸削淺孔時(shí)；

（2）確保孔徑不超差，錐銷配合在技術(shù)要求范圍內(nèi)。

（3）表面粗糙度達(dá)到要求。

一般常用的手動(dòng)鉸孔工裝如圖1所示。鉸孔時(shí)，操作人員順時(shí)針扳動(dòng)手柄帶動(dòng)鉸刀旋轉(zhuǎn)同時(shí)手動(dòng)技能軸向進(jìn)給實(shí)現(xiàn)對(duì)底孔的鉸削，通過刀具軸向進(jìn)給量控制圓錐孔的孔徑，然而該工裝實(shí)際操作過程中刀具軸向進(jìn)給量無法做到精確控制，操作人員只能通過經(jīng)驗(yàn)判斷鉸削余量已經(jīng)很小了以后取出刀具，插入圓錐銷試配測量，試配結(jié)果沒有達(dá)到技術(shù)要求時(shí)，繼續(xù)插入鉸刀以同樣的方式鉸削，再取出，再試配，再測量，最終達(dá)到使用要求，值得注意的是，當(dāng)鉸削余量很小時(shí)，大大增加了鉸削難度，對(duì)操作人員的技能水平要求極高，主要靠經(jīng)驗(yàn)來把握刀具進(jìn)給量，以至于孔徑不超差。

手動(dòng)鉸孔的整個(gè)過程對(duì)工人技藝水平要求較高；鉸削余量小，技術(shù)要求嚴(yán)格，目前是通過邊鉸削邊試配，反復(fù)測量剩余鉸削余量，效率低；尤其在鉸削余量極少而又未進(jìn)入公差范圍情況下，對(duì)銷子鉸刀進(jìn)給無法進(jìn)行定量控制，全憑操作人員的技能操作來把握鉸削余量，所以稍有不慎便可能會(huì)導(dǎo)致孔徑超差，產(chǎn)品報(bào)廢。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鉸刀與進(jìn)給螺旋副軸向固聯(lián)，螺紋副主要確保鉸削力與速度均勻，進(jìn)給速度均勻，確保鉸孔穩(wěn)定性，獲取良好的孔徑和表面粗糙度，螺紋副有刻度顯示，最小刻度0.02mm，鉸杠旋轉(zhuǎn)一周，軸向進(jìn)給0.5mm；導(dǎo)向套與鉸刀固聯(lián)，導(dǎo)向套與定位架基孔制配合，可在定位架中軸向滑動(dòng)；定位架可用于控制定心鉸刀與底孔的同軸度，確保鉸刀中心線與孔中心線保持重合，不得歪斜；壓蓋為快捷拆卸與壓緊結(jié)構(gòu)，松開緊固件，鉸刀可退出。

工作時(shí)，操作人員用手扳動(dòng)手柄使鉸刀旋轉(zhuǎn)進(jìn)給鉸削，通過顯示刻度了解進(jìn)給量多少，通過對(duì)軸向進(jìn)給量來控制錐孔的孔徑。當(dāng)進(jìn)給一定深度后，松開壓蓋，去屑，然后再壓緊工裝繼續(xù)進(jìn)給，當(dāng)進(jìn)給到設(shè)定距離后，頂緊螺紋副處螺釘，松開壓蓋螺釘，使鉸刀作無進(jìn)給圓周鉸削，以消除鉸刀在此停歇處所造成的振痕。

3.試驗(yàn)結(jié)果

在Φ6底孔的基礎(chǔ)上，采用手用1：20錐度銷子鉸刀鉸Φ6.6圓錐孔，圓錐銷孔試配時(shí)銷子端面超出產(chǎn)品端面0.05～0.20mm，端面粗糙度值不低于1.6，試驗(yàn)材料：45鋼、不銹鋼以及2A12等。

采用專用工裝對(duì)上述三種材料各進(jìn)行了10個(gè)孔鉸削加工，分別測量其精度情況，在試驗(yàn)過程中，用表面輪廓儀測量其孔徑表面粗糙度。

4.質(zhì)量控制

（1）工件裝夾好后，鉸刀的中心要與孔中心保持重合，不得歪斜，主要依靠基座和定位架的調(diào)節(jié)來保證。

（2）在手工鉸孔過程中，鉸杠的回轉(zhuǎn)速度均勻，轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，進(jìn)給速度平穩(wěn)，進(jìn)給盡量均勻，以保持良好的內(nèi)孔表面粗糙度。

（3）鉸削進(jìn)給一定量時(shí)，要松開基座處緊定螺釘，取出鉸刀，清理廢屑，并涂上潤滑油繼續(xù)鉸削。如果進(jìn)給卡阻，不要強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)鉸杠，要防止鉸刀折斷，應(yīng)松開緊定螺釘，將鉸刀取出，清除切屑，檢查鉸刀是否崩刃，如果有輕微磨損或崩刃，可進(jìn)行研磨。

（4）注意變換鉸刀每次停歇的位置，以消除鉸刀常在同一處停歇所造成的振痕。

（5）鉸刀退出時(shí)不能反轉(zhuǎn)。因?yàn)殂q刀有后角，反轉(zhuǎn)會(huì)使切屑塞在鉸刀齒后面和孔壁之間將孔壁劃傷，同時(shí)鉸刀也容易磨損。

5.結(jié)論

該裝置適用于錐銷孔鉸制，結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)試驗(yàn)考核，鉸孔工裝可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鉸孔進(jìn)刀量進(jìn)行定量控制，顯著提高了鉸孔效率，保證了加工質(zhì)量，取得了較好的結(jié)果。

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