控制兩孔同軸的孔加工技術(shù)

   在生產(chǎn)中遇到一個(gè)關(guān)鍵零件如圖1所示，該零件圓度、尺寸精度及粗糙度要求較高，特別是兩孔同軸度要求≤f0.01，更增加加工難度。而我單位設(shè)備比較簡(jiǎn)陋，無(wú)高精度孔加工設(shè)備，只能在C630車床上想辦法，在這過(guò)程中走了相當(dāng)長(zhǎng)的彎路，最終找到一種簡(jiǎn)易、切實(shí)可行的方法，滿足了零件設(shè)計(jì)要求。 

    1 浮動(dòng)鏜刀加工

    將零件固定在拖板上，主軸夾緊刀桿先粗鏜f48內(nèi)孔，因?yàn)閮煽卓缇噍^大且孔徑較小，宜采用調(diào)頭18Mmdeg;鏜削，加工工藝方法如下：①先加工基準(zhǔn)面M與兩孔的中心連線平行，在鏜削前找正工藝基準(zhǔn)M與大拖板平行，平行度≤0.01mm/m，鏜削D1孔；②D1孔鏜削完畢后調(diào)頭，同樣找正工藝基準(zhǔn)M，平行度mlt;0.01mm/m，然后移動(dòng)中拖板找正D1內(nèi)孔，跳動(dòng)不大于0.005，鏜削D2孔，以上兩孔均留加工余量ap=0.03～0.06mm。 

     浮動(dòng)鏜刀精鏜(圖2所示)，由于它能自動(dòng)補(bǔ)償由刀具安裝誤差、機(jī)床主軸偏差而造成的加工誤差，因此能達(dá)到尺寸精度及粗糙度要求，但它無(wú)法糾正孔的直線度誤差及位置誤差。由于零件孔較長(zhǎng)、零件材料為灰鑄鐵，材質(zhì)不均，并且兩孔中間斷開(kāi)，檢測(cè)兩孔的同軸度公差很不穩(wěn)定，零件的合格率一直很低，同軸度一般在f0.02～f0.10之間，不能滿足圖紙要求。

    2 脈沖研磨

    按圖3所示自制一套研磨工具，仍然在C630車床上加工，主軸夾緊工件旋轉(zhuǎn)，研磨工具固定在拖板上，電機(jī)通過(guò)偏心輪5帶動(dòng)研磨滑軸3作脈沖運(yùn)動(dòng)，該方法較好地保證了孔的尺寸精度及粗糙度，但因兩孔中間斷開(kāi)，研磨頭無(wú)法連續(xù)工作，仍然無(wú)法糾正鏜孔時(shí)產(chǎn)生的兩孔同軸度的偏差，我們?cè)�考慮將兩斷孔整體鑄造，一體研磨，加工后將中間多余部分去掉，但這很容易產(chǎn)生新的應(yīng)力變形，使同軸度發(fā)生變化。

    3 軸套調(diào)節(jié)法

    零件左孔仍然按上述研磨法加工，以達(dá)到較高的尺寸精度及粗糙度要求，零件右孔按圖4所示鑲一壁厚為5mm 軸套(見(jiàn)圖5，因零件尺寸所限無(wú)法增加軸套壁厚)，該軸套經(jīng)過(guò)磨削，尺寸精度、形狀精度及粗糙度滿足要求，軸套與零件之間留0.1～0.5mm間隙，軸套上下前后采用8只螺栓調(diào)節(jié)，通過(guò)螺栓調(diào)整兩孔的同軸度，此方法非常煩瑣效率低，因?yàn)閮H8個(gè)支點(diǎn)支撐，軸套很容易因螺栓上的作用力產(chǎn)生微變形，產(chǎn)生圓度誤差，而且調(diào)完之后同軸度易改變。

     在這之后我們采取了一種新的方法，去掉螺栓，將軸套(圖5)與零件的間隙增加到0.4～0.5mm，在軸套與零件之間填充509強(qiáng)力膠與鑄鐵末的混合物，該膠屬雙組份混合固化膠，不會(huì)因揮發(fā)而產(chǎn)生間隙，該膠耐水、耐油、耐曬、耐酸堿及具備防腐功能，并能耐低溫-60℃，耐高溫90～140℃，粘結(jié)強(qiáng)度：銅鋼材類平粘14～26MPa，銅鋼類套管接16～32MPa。將混合物從螺紋孔注射進(jìn)去，均勻地分布在軸套四周。常溫下2～6h固化，此方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下：

    適用于同軸度要求高的零件加工； 

    用于同軸孔系中跨距較大的孔； 

    適用于中、小批量零件加工； 

    可以極大地消除機(jī)床系統(tǒng)誤差； 

    輔助時(shí)間較長(zhǎng)，不適用大批量加工。

    同軸度誤差分析設(shè)計(jì)芯軸時(shí)，嚴(yán)格控制其軸線直線度誤差<0.005，保證芯軸外圓尺寸公差、圓度、粗糙度要求高于零件內(nèi)孔精度要求，芯軸與D1和D2孔的配合無(wú)間隙或間隙很小。該方法消除了零件重復(fù)定位誤差，減少了機(jī)床絲桿間隙、刀具剛度等引起的誤差，能夠很好地保證左右兩孔的同軸度。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    此方法的關(guān)鍵在于芯軸與左孔及軸套的配合間隙，以及芯軸本身的精度，相比而言控制這些精度較容易，實(shí)踐證明這種方法簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、成品率高。只要嚴(yán)格控制好配合間隙及芯軸的精度，成功率接近100%。該方法較好地解決了在簡(jiǎn)陋設(shè)備條件下保證兩孔同軸的加工問(wèn)題。