浅谈提高钻孔位置精度的有效方法
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摘 要：钻孔是钳工必须掌握和应用的一项基本技能。它是整个钳工实习教学的核心内容，也是操作训练考核的核心工程。因此，对于相关操作者来说，不仅要有一定的操作技能，还需要有丰富的加工技能。然而，在实际钻孔作业中，往往存在定位过度的情况。目前，许多专家和实践工作者对如何有效地控制钳工钻孔的定位精度进行了全面、深入、系统的研究和探讨。本文参考他们的有益经验、方法和思想，通过笔者实际操作、反复探索和思考，总结出成果和信息。
关键词：钻孔 钳工 加工工艺
一、影响钻孔定位精度的因素分析
影响钻削位置精度的主要因素有工件夹紧、钻头、加工工艺、刀具设备、麻花钻的磨削和麻花钻的结构。
1.麻花钻结构特点对钻孔精度的影响
（1）麻花钻的基本结构特征，即一个水平刃和两个切削刃。对于水平刃，在实际的钻削操作中，可以相应地增加轴向张力;此外，横刃与轴线会存在不对称现象，如果有这样的情况，就会导致实际的切削位。当有左右摆动时，不能准确对中，所以会直接影响到孔的对应位置。
（2）麻花钻钻头的切削性能较差。在钻削操作开始时，所有位于核心位置的切削刃将以直接的方式参与切削。当切削阻力过大时，钻芯将出现不同程度的偏斜。
（3）麻花钻属于细长杆，刚性差。此外，它的指向性差，容易弯曲，这会影响孔的位置精度。
（4）标准麻花钻本身有一定的加工误差，对钻削精度有一定影响。在实际钻孔作业中，应尽量采用各种零件的尺寸精度和公差要求以及接近钻头的要求。
2.钻孔工艺对孔加工定位精度的影响
（1）麻花钻本身的结构特点，在很大程度上决定了麻花钻的缺点，即摆动大、易弯曲、刚性差、导向不良、定心不稳定。在扩孔时，只有最周边的切削刃，为了减少阻力，在铰孔时没有十字刃切削，此时钻头可以浮动和定心。因此，先钻后扩孔工艺和方法不仅能保证扩孔后的位置精度，而且即使存在误差，也能通过扩孔和纠偏的方法消除误差。
（2）在实际钻孔作业中，首先使用直径为3mm的钻头或直径为2.5mm的中心钻头。在试样冲孔位置，先钻出底孔，然后进行阶段扩孔操作。在孔底钻进过程中，切削力小，水平刃短，钻头小，对中容易。工件可以直接用手放在工作台上，可以进行钻孔作业。此时，工件处于浮动夹紧状态，此时钻头可自动对中，在这种情况下，钻孔将更加准确。
（3）在实际的钻削操作中，工件不能固定在钻床的工作台上，而是可以用相对小而标准的机床夹具夹紧，以清理与夹具接触的工作台底部，并在表面涂一些油以增加油量和润滑性，结合钻孔力产生的拉力效应，微位移可以使冲压眼和钻头自动地进行操作。
（4）由于高度尺具有一定斜度，因此，在选择高度尺时，应选择一些刀头较锋利的刀头，利用刀头的角度，一次性完成孔中心线的划定，通过这种方式，可以线条清晰。线条越细，精度越高，然后当冲头移动时，十字处会有一个轻微的阻塞，以便确定冲头的准确位置。打样和冲孔时，首先采用较尖的钻孔，便于检查和对准，确认后，可选择大顶角的冲孔，放大、加深操作，便于底孔对准。
3.切削参数和设备磨损对孔加工定位精度的影响
（1）机器和设备连续工作时，会产生磨损，直接影响钻孔的定位精度。在实际加工过程中，尽量使用一些高精度的钻床。在实际使用中，首先用手轻轻摇动钻杆。如果钻杆的径向圆具有较大的抖动误差，则可以使用浮动卡盘夹紧钻头。
（2）不适当的切削参数也会影响钻孔位置的精度。由于在实际扩孔操作中，钻头的横向刃口不涉及切削，所以当钻头定位时，可以选择相对较大的进给量，以防止钻头无心，防止位移，并确保孔位置的精度。另外，在扩孔操作中，选择较低的切削速度较为合适，以避免振动，保持较好的稳定性。在铸铁钻削加工中，需要控制切削速度，切削速度保持在v=20m/min，在钻削钢时，切削速度通常可以控制在v=10m/min。
二、提高鉆孔精度的途径
钳工在日常工作中经常钻孔。钻孔工艺是相对简单的操作工序，也就是说，对于那些钻削精度要求低的钻削来说，它是相对简单的;但是为了钻出具有较高水平的形状精度、尺寸精度和位置精度，不是一件容易的事。此外，对于钻削加工，控制钻孔的粗糙度、形状精度和尺寸精度是核心步骤。首先，从钻头磨削、定位标定、工件夹紧、刮削和选择合适的切削参数等方面阐述提高钻削精度的实用方法。
1.合理的画线
在画线前，首先要熟悉图纸，看评分标准、技术要求和图形标注。完成工件检查，对于参考平面，满足平面度<0.02mm，对于相邻参考平面美观性，需要使其<0.02mm。另外，根据工件的加工尺寸计算钻孔的实际位置尺寸，根据钻孔位置的要求，选择刀头更锋利的高度尺，准确地绘制出孔位置线，从而在实际加工表面获得深孔中心线槽。其次是打样打孔，首先，在打孔时，利用孔中心线槽的阻力效应，确定打样的正确位置。为了最大限度地减小理想位置与孔中心之间的尺寸偏差，需要以孔中心线为轴或中心，画出检查网格，并在钻孔时用作检查线，以便于钻孔时钻头位置的检查与校核。在实际钻孔作业中，除了目视测量外，还要进行卡尺测量，以保证准确的定位精度。
2.钻头的磨削
采用符合标准和要求的钻头是提高钻进精度的基础和前提。对于钻削加工，不仅要保证水平刃角的精度，而且要保证后角和顶角的精度。此外，两个主切削刃应始终保持相同的长度，并且始终与钻头的中心线对称，两个主后刀应始终保持光滑状态。考虑到钻削材料和厚度的不同，对分屑槽、前刀面、刃口等应进行适当的磨削加工。这是保证孔尺寸精度的基本前提，也是保证表面粗糙度的前提。当满足这一条件时，可以提高孔的钻削精度。
3.工件的夹紧
在夹紧工件之前，首先要做的是清理钻台，还要清理工件基准面、夹具表面。在日常操作中，工件或工具经常脱落，然后击中工作台，导致工作台平面度误差。因此，在进行夹紧操作之前，要使用油石对工作台表面进行研磨，牢固地夹紧工件，并使用0级精密角尺，或0.02mm高度的水平仪，对工作台的水平度和垂直度进行测量，最后用薄垫片进行调整。
4.定位孔的校准
在绘制完线后，首先要做的是对冲孔进行校准，这是保证钻孔位置精度的核心步骤。样冲需要磨圆、锐利，冲裁作业应垂直向下进行。在实际工作中，通常采用一种不需要打孔的方式，即工件在线上涂漆，在网格上检查，确认合格，可直接夹紧在钻台上找正，使用M4-M6丝锥，夹紧在钻夹头上，进行钻孔。启动钻床，对丝锥的轴线和同轴度进行仔细观察，如果存在过大的摆动，则需要重新夹紧操作对准;对丝锥和孔眼进行跨中心线对准，开动钻床，先轻轻向下加压，这时就会出现标准的小锥体坑，检查方形是否有四个边。如果有任何偏差，应及时纠正，然后重复上述工作，施加一点力来扩大锥坑，使其保持在公差范围内。测量孔底钻削并确认合格后，用中心钻头钻出60度锥孔，再次检查圆孔或方孔的位置精度。然后用较大的钻头钻扩底孔。在实际扩孔作业中，如果上述工序有偏差，必须及时纠正和处理。如果存在小偏移，则在偏移的相反方向向工件施加力以校正和调整操作。如果偏移较大，则反方向打样冲孔，使钻头偏移，从而达到校正效果。修正后，孔留余量大小为0.5mm～1mm。
5.选择合适的切削参数
所谓钻削量实际上是进给速度和切削速度。合理选择切削参数，往往直接影响钻头的寿命、表面粗糙度、加工精度和生产效率。影响钻头表面粗糙度的核心因素是进给速度，切削速度是影响钻头寿命的关键因素。因此，在选择合理的切削参数时，应考虑工件材料的强度、硬度、表面粗糙度、孔深和孔径尺寸。当材料具有较大的孔径、强度、硬度时，不能承受过高的切削速度;当材料具有较低的硬度和强度时，可以略微提高切削速度。碳素工具钢、合金工具钢和铸钢的钻削切削参数与普通碳素钢的切削参数相比，需要適当降低，即1/5～1/3;在用不锈钢钻削时，也需要适当地降低切削参数，减少切削用量。用钻削铸铁时，进给量应增加1/5，切削用量应适当减少。有必要减慢切削速度，大约为1/5。在钻孔过程中，会出现硬化层，如不锈钢，因此，有必要适当提高进给速度，减少钻头磨损。
6.选择合适的切削液
由于钻头连续工作时，钻头与工件始终处于接触摩擦状态，因此会产生切削变形和切削热状态，对钻头的相应切削能力影响较大，严重时会导致钻头报废，使钻头难以继续钻进，也会造成生产效率的显著降低。在进行实际钻削加工中，需要根据加工材料性能和加工精度要求的不同，选择合适的切削液，以提高润滑性，防止冷硬，获得较好的粗糙度，有利于提高加工质量。通常，钻孔是一个粗加工的过程，冷却是使用切削液的根本目的。因此，如果加工一般的孔，通常使用浓度为3%～5%的乳化油水溶液。如果材料的强度和硬度大，可以在切削液中加入二硫化钼等成分，以减少切削负荷，同时也减少摩擦。如果在高韧性和高塑性材料上钻孔，可以在切削液中加入适量的矿物油，以提高润滑效率，防止切屑瘤的发生。为了提高精度和获得更好的表面粗糙度，可以选择硫化切削液或机油。
三、小结
综上所述，在实际钻孔中，要严格遵循钻孔规程和相关要求，先钻作为基准的孔，再钻精度要求较高的孔，必须始终坚持这个原则。钻孔是一个反复训练和循序渐进的过程，只有反复训练才能提高钻进精度。此外，操作者的技能、钻头夹紧、画线和钻头磨削都会影响钻孔精度。因此，要通过强化训练掌握上述要点，提高钻孔的位置精度。
参考文献：
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[2]姚瑞.浅析钳工实习钻孔精度的保证方法[J].科技信息，2013（3）.