影响钻孔精度因素基础分析及措施

影响钻孔精度因素基础分析及措施
【摘要】
在机械加工行业中，任何一种加工误差都是不可避免的，作为实际的操作者一定要对误差产生的原因进行详细的分析，在分析的基础上采取相应的预防措施，从而减少加工误差，
尽可能的提高机械加工精度，提高产品质量。

关键词：钻孔精度斜面
众所周知，孔的加工在机械加工中是一件常见，但不容易保证精度的事。

在孔的加工过程中，最容易造成精度误差的
因素通常有孔中心偏移，孔的轴线不垂直于工件基准面和钻
出的孔的孔径有误差。

孔中心的偏移通常是因为孔的中心位
置不正确引起的；孔的轴线不垂直基准面通常是在装夹工件
时被加工表面与钻床主轴轴线不垂直造成的；孔径的误差则
多数是由麻花钻刃磨不好,切削刃长度不等和角度偏差引起的。

如何找正孔的中心位置如何保证工件被加工表面与钻床主轴
轴线的垂直度？如何刃磨好麻花钻？如何在斜面上也能钻出
高精度的孔？……结合多年的一线操作工作，对解决这些问题，积累的实践经验加以总结、归纳，如下：
一、孔中心位置的找正方法
（一）找好中心点，打好样冲眼
划中心线时应以工件的两个基准面来划线，不要以为只要保证划线的尺寸不出错，就可以随便选择一个面来划线。

否则，不仅容易积累误差，而且还会给操作者判断样冲眼的位
置带来困难。

在打样冲眼时，大家容易考虑到保证样冲轴线
和垂直度问题，而往往忽视样冲眼究竟该打在什么位置上。

通常情况，操作者很自然的选择了中心线交叉处的中心位置。

事实上，选择的这一点并不是圆的中心。

在实践，钳工操作
通常使用的划线工具（划针、划规、高度游标卡尺等）所划
出的线宽至少是0.1mm左右。

正确的样冲眼选点应在沿着划
线基准方向且在圆的两条中心线下缘相交处。

（二）选择有正确锥度的样冲打眼
保证所使用的样冲有正确的锥度对初钻时的钻头定位是十分重要的。

在打样冲眼时千万别小看这个问题，更不应该随
便在砂轮机上刃磨几下样冲就打眼了。

这样，初钻时往往给
钻头的定位带来不利影响，也给下道工序的扩孔或纠正偏差
带来更多麻烦。

通常的做法是操作者可选择直径适可的45号圆钢在车床上车出30°˜60°锥度的样冲，并通过热处理来
提高冲头的硬度，然后在划好的孔中心线上打样冲眼。

这种
做法有利于提高钻孔的精度。

（三）制作辅助定位锥找正中心位置
当工件装夹在平口钳上时，如何使圆的中心位置找正又快又准是操作者在钻孔前应考虑的问题。

通常的做法是用一支
小直径的钻头打底孔。

一是因为它比直接用大钻头钻孔更容
易于找正中心位置；二是操作时即使找不正中心位置也给下
道工序留有调整的余地。

事实上，这种中心找正方法仍存有
较大误差，切花费时间多。

可改用辅助定位锥来找正中心位置，具体方法是：用直径适可的45号圆钢在车床上车出一个锥度15°的小椎体，钻孔前把它装夹在钻夹头上。

找正中心
孔时用它来辅助找正，既有利于准确找正，又可大大缩短找
正时间。

（四）用中心钻先钻出中心孔来确保定位准确
当辅助锥体找正圆的中心位置后，在钻底孔前应先用中心钻钻出中心孔。

因为钻底孔用的麻花钻直径较小且存在刚性
不足的突出问题，而中心钻的刚性好、定位准确，有利于提
高钻孔精度。

（五）用检查方框来提高对钻孔误差判断的准确性
通常在划线时操作者习惯于通过划几个同心圆的方式来判断孔中心线偏移的方向。

这种使用同心圆的判断方式不容易
让操作者迅速做出偏移方向判断和快速准确校正孔的中心位
置偏差，但改用检查方框来校正就会方便、准确、快捷的多。

其中的原因：一是检查方框是用高度游标卡尺在中心线同一
工作基准面划出的，而检查圆则是通过划线规以中心样冲眼为基准划出的。

无论以划线工具的精度，还是从选择基准划线来说，用方框检查都比用圆检查更有利于提高精度。

二是从判断中心线偏移误差准确性方面来说，方框检查比同心圆检查的方法具有明显优势。

用同心圆检查时，操作者需要判断的是浅锥孔的一段圆弧与检查圆弧的背离和靠近的程度。

而用方框检查时操作者只需要判断浅锥孔与方框上下左右的四个切点的接近程度。

二、提高工件被加工表面与钻床主轴轴线垂直精度的方法
工件孔轴线歪斜的最直接原因就是工件被加工表面没有与钻床主轴轴线垂直。

解决这一问题的出发点就是想方设法减少装夹工件时人为因素（或设备、夹具）带来的影响。

这里着重介绍提高工件被加工表面与钻床主轴轴线垂直精度的两个小窍门。

（一）利用自制的可调式三点支承垫铁来辅助装夹工件可调式三点支承垫铁结构是一块经磨削加工且在其上钻有三排孔的底板；通过车床精车加工得来的尺寸相同的带柄圆锥体支承。

优点是可调式三点支承垫铁与普通垫铁在支承工件时，虽然均选择平口钳的导轨面作基准，但比较起来，可调式三点支承垫铁具有明显有点：（1）支承工件平稳可靠。

（2）最大限度的减少了工件因变形、表面缺陷或形状误差
（或加工中的铁屑）带来的影响，最大限度的减少了工件表面与垫铁表面大面积面与面相接触时带来的工件装夹误差。

（3）可以方便的避开工件表面的瑕疵，保证钻孔的精度。

（4）可以方便的让出钻削位置，有利于钻通孔时排屑和避免钻头钻削到垫铁。

（5）可根据工件的形状和大小方便的调整支承点。

（二）利用圆棒辅助装夹工件
在通常情况下操作者习惯将工件直接夹持在平口钳的固定钳口和活动钳口之间。

这样的夹持方式，若在工件两个侧面平行度精度非常高且与上下两个水平面的垂直度非常好的情况下，可以保证工作水平面与钻床主轴轴线的垂直，但是若两个侧面中有一个侧面加工精度不高就会使得工件在装夹时很难保证水平面与主轴轴线垂直。

而采用圆棒辅助装夹就可以避免上述不利因素，提高钻孔的精度。

三、保证在斜面上钻孔精度的几个方法
在平面上钻孔相对于在斜面上钻孔操作起来容易些。

有些零件需要我们在斜面上钻孔，既要保证孔的精度，又要保证零件斜面角度尺寸公差，而且在斜面上钻孔时，若采取先打样冲眼钻孔钻头有打滑现象，极易造成孔的偏斜和钻头被折断的现象。

通常我们在斜面上钻孔都是采用三种方法来解决（1）先用中心钻定位，然后再用钻头钻孔（2）用铣刀铣出
一个平面，然后再用钻头钻孔的方法（3）利用钻套钻孔。

这三种方法都能保证产品工艺要求，但在实际工作中经常碰到
一个零件上均匀分布4个孔（或6个孔）之类的加工要求，
且斜面相对于轴线还有角度要求。

这是如果采取直接用中心
钻定位在分度头上来回摇动尺寸再打孔，而且分度头角度会
产生积累误差，费时又费力，临时制作钻套又浪费了准备时间。

我们不妨采取在立铣上装夹定位来加工的办法。

在立铣
上把角度直接调到工艺要求的角度，找一块垫铁把零件进行
定位装夹在平口钳上，利用平口钳把零件平行固定在工作平
台上，这样平口钳、压板、机床之间以及定位块就组成了一
个组合夹具，然后只需要装夹更换零件就可以完成几个斜面
上孔的加工，这样加工出的零件尺寸一致，解决了角度不一
的问题，同时提高了加工精度和工作效率。

四、结束语
在零备件机械加工中由于影响钻孔精度的因素是多方面的，因此在实际操作中应结合考虑各方面的因素。

针对具体零件
加工精度，根据需要采取比较适宜的方法来保证技术条件和
使用要求，看似简单的方法在实际生产中确能起到重要的作用，有效减少零件超差、报废，提高零备件一次成功率及产
品质量。

参考文献
[1]岳忠君，卢玉昕，钳工技能图解. 北京. 机械工业出版社 2004
[2]王德洪，钳工技能实训北京人民邮电出版社 2006
[3]郭宗义，钳工操作技巧与禁点北京机械工业出版社 2006—1—。