調頭鏜孔工藝對長深孔同軸度的影響及控制

□朱達新□馬樹元

1.江蘇省江陰中等專業學校機電系江蘇江陰214400 2.北京理工大學機械與車輛學院北京100081

調頭鏜孔工藝對長深孔同軸度的影響及控制

□朱達新1□馬樹元2

1.江蘇省江陰中等專業學校機電系江蘇江陰214400 2.北京理工大學機械與車輛學院北京100081

采用傳統長深孔鏜削方法加工箱體、支架類零件中同軸孔系跨距較大的孔，難以滿足高同軸度的要求。通過分析同軸度誤差產生的主要原因，對傳統調頭鏜孔加工方法進行改進。分析了改進后的調頭鏜孔工藝要點，并比較了工藝改進前后的優缺點，可供相關工作參考。

在單件小批量箱體零件的加工中，經常會遇到同軸孔系跨距較大的加工件。在臥式鏜床上利用工作臺回轉180°調頭鏜削跨距較大的孔時，因尺寸過大及工作臺存在轉角誤差等因素，導致同軸的兩端孔同軸度誤差較大，達不到圖紙要求而產生廢品。針對以上問題，筆者就實際生產中改進鏜床調頭鏜孔工藝以保證加工同軸度的方法作介紹。

1 長深孔鏜削一般加工方法

（1）用模板鏜削長深孔。這一方法的前提是在鏜模已經定好孔徑，操作時只需校正鏜模即可，適用于批量生產，缺點是鏜模生產成本較高。

（2）采用鏜床后立柱支撐長鏜桿。長鏜桿是臥鏜的附件之一，能有效解決長深孔的鏜孔問題，但由于有時臺階孔的孔徑尺寸差別較大，鏜桿直徑不相符合，加之安裝長鏜桿有一定難度，因此這一方法也用得比較少[1]。

2 傳統調頭鏜孔加工方法

傳統的調頭鏜孔工藝是先找正工件鏜削一端后，工作臺回轉180°鏜另一端孔。調頭鏜孔是長深孔鏜削的一種工藝，這一方法比較簡單，不需要添置工夾具，特別適合單件長深孔工件加工，但加工精度不高[2]。

如圖1所示，工件在工作臺上裝夾完后，先找正兩孔中心線劃線和d1孔基圓劃線，鏜削d1孔達到圖紙尺寸要求，然后松開工作臺回轉180°定位，伸長鏜床主軸箱中的主軸或加工測量桿，利用百分表進行d1孔已加工表面校圓，再鏜削d2孔達到圖紙要求。

圖1 傳統調頭鏜孔加工方法

調頭鏜孔方法的優點為操作方便，適用于同軸度要求不高的零件加工，調整輔助時間短，效率高[3]；缺點為需要兩次定位，工作臺回轉180°的角度誤差較大，不適用于同軸度及加工精度要求較高的孔加工[4]。

3 影響調頭鏜孔同軸度的分析

針對機床精度的幾何誤差引起的調頭鏜孔同軸度誤差，可以按調頭鏜孔的要求提高機床本身的精度，按鏜床精度表中的機床方面影響調頭鏜孔同軸度誤差表所列各項要求，將誤差減小到允許的程度。如工作臺傾斜所產生的傾角及在Y方向的線值偏差，對調頭鏜孔同軸度的影響很大，需要分析計算或實測差值，然后規定出這些傾斜角及線值誤差的允許值[5]。

為減小工件定位夾緊的誤差，加工件定位面的選擇很重要。一是要選擇已加工過的平面，而且平面要平。二是剛性要好，在定位裝夾時不易產生變形，否則當調頭鏜孔加工結束時，即使當時測量兩孔的同軸度符合要求，但松開壓板卸下工件后，工件還會出現一定的彈性變形量，這也是導致工件同軸度誤差產生的原因之一[6]。

4 改進后調頭鏜孔加工方法

需兩端加工孔的支架或箱體類加工件如圖2所示，d1、d2孔同軸度要求為0.04 mm，加工示意圖如圖3所示。加工出工藝側基準面A，在鏜削d1孔前調整裝夾工件，使工件側基準面A與工作臺縱向移動平行，平行度誤差小于0.01 mm/m，用百分表校對。利用鏜床主軸外圓作基準的辦法進行調整，使機床主軸中心與側基準面A重合在一個基面上，工作臺橫向移動距離H，鏜削d1孔。

圖2 支架類工件圖

圖3 支架類工件加工示意圖

d1孔鏜削完后，工作臺回轉180°，用百分表校正工件側基準面A與工作臺在縱向導軌上縱向移動平行，平行度誤差小于0.01 mm/m，然后再利用鏜床主軸外圓作基準，使機床主軸中心與側基準面A重合在一個基面上，工作臺通過橫向導軌橫向移動距離H，鏜削d2孔。

如果工件上沒有較長的側基準面，可以在工件適當位置點焊樣板鐵，作工藝搭子，表面加工后作為基準面，也可以在工件側面放一平尺作為工藝基準，然后用同樣的方法進行校對鏜孔。

采用改進后的調頭鏜削加工工藝，既消除了工作臺回轉180°的角度定位誤差，還消除了工作臺的縱向移動誤差[7]。

5 改進后加工要點

如圖3所示，先按劃線找正兩孔中心線，再精加工側基準面A，表面粗糙度等級越高越好。工作臺調到0°位，再調整工件側基準面A與工作臺縱向移動平行。要求用百分表或千分尺反復校調，平行度誤差小于0.01 mm/m。

調整機床主軸中心與側基準面A重合，可通過測量鏜桿外徑，結合鏜床數顯數據校對，并將數顯調至0位，然后移動距離H。

鏜桿移動距離H后，只要按圖紙上下校對，定出中心孔，然后再結合鏜床數顯數據在縱橫兩個方向調到0位，精鏜d1孔，達到圖紙要求。接著工件回轉180°，用同樣的方法校調并精鏜d2孔，要求工作臺橫向移動距離H，主軸高度、刀桿S值及切削參數等不變[8]。

6 結束語

通過以上加工工藝分析可知，加工同軸度要求不高的同軸孔系，通?？梢圆捎贸Ｓ玫恼{頭鏜孔方法；加工同軸度要求較高的箱體、支架類工件則可以采用改進后的調頭鏜孔方法。

改進后的調頭鏜孔加工方法適用于同軸孔系中跨度較大的孔，尤其適用于中小批量工件的加工，可以消除工藝系統的一些誤差[9]，缺點是調整時間長，難適應大批量生產，對操作技術要求較高[10]。

試驗證明，借助于輔助工具并采用合理的加工方法及誤差補償等措施，可以提高機床等設備的精度，確保調頭鏜削時的同軸度要求，進而保證加工質量。

[1]路世強，劉來章，李林，等.數控車床深孔鏜削結構的分析與應用[J].制造技術與機床,2015（7）:90-92.

[2]龔俊，王瑋.大直徑深孔鏜削加工的新方法[J].新技術新工藝,2010（6）:17-19.

[3]戴世君，王俊華.高錳鋼的鏜削加工[J].機械設計與制造，2004（1）:93-94.

[4]薛東嶺，王保銘，趙澤.精鏜時提高箱體孔同軸度精度的途徑[J].制造技術與機床,2005（3）:85-86.

[5]邱文亮.遠距離孔同軸度測量誤差探討[J].機車車輛工藝，2002（2）:33-36.

[6]馮彩霞，張喜群，李娟.加工超高強度鋼的深孔鏜削刀具[J].工具技術,2008,42（1）:127.

[7]王峻.現代深孔加工技術[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社,2005.

[8]王宏亮，廖結安，劉戰鋒.一種新型深孔鏜刀研制[J].機械設計與制造,2011（5）:171-173.

[9]劉裕先.調頭鏜孔同軸度的研究[J].機床與液壓,2000（1）: 83-86.

[10]都軍，賈國憲，董恩榮，等.缸筒深孔鏜削工藝改進前后工藝特點分析[J].機械制造,2013,51（1）：63-65.

（編輯：丁罡）

It is difficult to meet the requirements of high coaxiality by using the traditional boring method for long and deep hole to process the coaxial holes with large span in box-type parts and bracket parts.By analyzing the main causes of the error in coaxiality，the traditional method for turnaround boring was improved.The key points of the improved boring process were analyzed while the advantages and disadvantages of the process before and after the improvement ware compared togive a reference for relevant work.

鏜削；工藝；研究

Boring；Process；Study

TH122；TG506

B

1672-0555（2017）02-041-03

2016年12月

朱達新（1971—），男，碩士研究生，高級講師，主要從事機械及相關專業機電一體化教學和研究工作。