机械制造及工艺箱体孔系加工Word文档格式.docx

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0.5mm左右。

为提高划线找正的精度，往往结合试切法进行。

即先按划线找正镗出一孔再按线将主轴调至第二孔中心，试镗出一个比图样要小的孔，若不符合图样要求，则根据测量结果更新调整主轴的位置，再进行试镗、测量、调整，如此反复几次，直至达到要求的孔距尺寸。

此法虽比单纯的按线找正所得到的孔距精度高，但孔距精度仍然较低且操作的难度较大，生产效率低，适用于单件小批生产。

（2）心轴和块规找正法。

镗第一排孔时将心轴插人主轴孔内（或直接利用镗床主轴），然后根据孔和定位基准的距离组合一定尺寸的块规来校正主轴位置，如图8-36所示。

校正时用塞尺测定块规与心轴之间的间隙，以避免块规与心轴直接接触而损伤块规。

镗第二排孔时，分别在机床主轴和加工孔中插入心轴，采用同样的方法来校正主轴线的位置，以保证孔心距的精度。

这种找

正法的孔心距精度可达±

0.3mm

3）样板找正法。

用10～20mm厚的钢板制造样板，

装在垂直于各孔的端面上（或固定于机床工作台上），如图8-37所示。

样板上的孔距精度较箱体孔系的孔距精度高（一般为±

0.1mm～±

0.3mm），样板上的孔径较工件孔径大，以便于镗杆通过。

样板上孔径尺寸精度要求不高，但要有较高的形准确地装到工件上后，在机床主轴上装正后，即换上镗刀加工。

此法加工孔系达±

0.05mm，这种样板成本低，仅

大型箱体加工常用此法

（4）定心套找正法。

如图8-38所示，先在工件上划线，再按线攻螺钉孔、然后装上形状精度高而光洁的定心套，定心套与螺钉间有较大间隙，然后按图样要求的孔心距公差的1/3～1/5调整全部定心套的位置，并拧紧螺钉。

复查后即可上机床，按定心套找正镗床主轴位置，卸下定心套，镗出一孔。

每加工一个孔，找正一次，直至孔系加工完毕。

此法工装简单，可重复使用，特别适宜于单件生产下的大型箱体和缺乏坐标镗床条件下加工钻模板上的孔系。

2．镗模法

镗模法即利用

镗模夹具加工孔系

镗孔时，工件装夹在

3．坐标法

坐标法镗孔是在普通卧式镗床、坐标镗床或数控镗铣床等设备上，借助于测量装置，调整机床主轴与工件间在水平和垂直方向的相对位置，来保证孔距精度的一种镗孔方法。

在箱体的设计图样上，因孔与孔间有齿轮啮合关系，对孔距尺寸有严格的公差要求，采用坐标法镗孔之前，必须把各孔距尺寸及公差借助三角几何关系及工艺尺寸链规律，换算成以主轴孔中心为原点的相互垂直的坐标尺寸及公差。

目前许多工厂编制了主轴箱传动轴坐标计算程序，用微机很快即可完成该

项工作。

图8-40（a）所示为二轴孔的坐标尺寸及公差计算的示意。

两孔中心距LOB＝mm,YOB＝54mm。

加工时，先镗孔O后，调整可见度在X方向移动XOB、在Y方向移动YOB，再加工孔B。

由此可见中心距LOB，是由XoB和YoB间接保证的。

下面着重分析XOB和YOB的公差分配计算。

注意，在计算过程中应把中心距公差化为对称偏差，即：

＝（166.75±

0.05）mm。

在确定两坐标尺寸公差时，要利用平面尺寸链的解算方法。

现介绍一种简便的计算方法。

如图8-40（b）所示：

采用等公差法并以公差值代替增量，即

令△XOB＝△YOB＝ε，则：

上式是如图8-40（b）所示尺寸链公差计算的一般式。

将本例数据代人，可得ε＝0.041mm

即XOB＝（154.764±

0.041）mm，YOB=（54±

0.041）mm。

由以上计算可知：

在加工孔O以后，只要调整机床在X方向移动XOB＝（154.764±

0.041）mm，，在y方向移动YOB=（54±

0.041）mm，再加工孔B，就可以间接保证两孔中心距。

在箱体类零件上还有三根轴之间保持一定的相互位置要求的情况。

如图

8-41所示，其中LAB=，

YOB=54mm。

加工时，镗完孔O以后，调整机床在X方向移动XOA，在Y方向移动YOA，再加工孔A；

然后用同样的方法调整机床再加工孔B。

由此可见孔A和孔B的中心距是由两次加工间接保证的。

在加工过程中应先确定两组坐标．即（XOA，YOA）和（XOB，YOB）及其公差。

由图8-41通过数学计算可得:

XOA＝50.918mm；

YOA＝119.298mm;

XOB＝157.76mm,YOB＝54mm。

在确定坐标公差时，为计算方便，可分解为几个简单的尺寸链来研究，如图8-42所示，首先由图8*42（a）求出为满足中心距LAB公差而确定的XAB

和YAB的公差。

由式（8－1）得：

XAB=XOB一XOA＝（106.846士0.036）mm，

YAB=YOB－YOA=（65.298士0.036）mm，

但XAB和YAB是间接得到保证的，由图8-42（b）和图8-42（c）所示，两尺寸链采用等公差法，即可求出孔A和孔B的坐标尺寸及公差：

XOA＝（50.918±

0.018）mm，YOA＝（129.298±

0.018）mm。

XOB＝（54±

0.018）mm，YOB＝（157.76±

0.018）mm。

为保证按坐标法加工孔系时的孔距精度，在选择原始孔和考虑镗孔顺序时，要把有孔距精度要求的两孔的加工顺序紧紧地连在一起，以减少坐标尺寸累积误差对孔距精度的影响，同时应尽量避免因主轴箱和工作台的多次往返移动而由间隙造成对定位精度的影响。

此外，选择的原始孔应有较高的加工精度和较低的表面粗糙度，以保证加工过程中检验镗床主轴相对于坐标原点位置的

准确性。

坐标法镗孔的孔距精度取决于坐标的移动精度，实际上就是坐标测量装置的精度。

坐标测量装置的主要形式介绍如下。

1普通刻线尺与游标尺加放大镜测量装置。

其位置精度为±

0.1～±

0.3mm。

2百分表与块规测量装置。

一般与普通刻线尺测量配合使用，在普通镗床用百分表和块规来调整主轴垂直和水平位置，百分表装在镗床头架和横向工作台上。

位置精度可达±

0.02～0.04mm，这种装置调整费时，效率低。

3经济刻度尺与光学读数头测量装置。

这是用得最多的一种测量装置，该装置操作方便，精度较高，经济刻度尺任意两划线间误差不超过5μm，

光学读数头的读数精度为0.01mm。

4光栅数字显示装置和感应同步器测量装置。

其读数精度高，为0.0025～0.01mm。

（二）同轴孔系的加工成批生产中，一般采用镗模加工孔系，其同轴度由镗模保证。

单件小批生产其同轴度用以下几种方法来保证。

1．利用已加工孔作支承导向

如图8-43所示，当箱体前壁上的孔加工好后，在孔内装一导向套支承和引导镗杆加工后壁上的孔，以保证两孔的同轴度要求。

此法适于加工箱壁较近的孔。

2利用镗床后立枉上的导向套支承镗杆

这种方法其镗杆系两端支承刚性好，笨重，故只适于大型箱体的加工。

3．采用调头镗

当箱壁相距较远时，可采用调头镗，如图8-44所示，工件在一次装夹下，镗好一端孔后将镗床工作台回转180O，调整工作台位置，使已加工孔与镗床主轴同轴，然后再加工另一端孔

当箱体上有一较长并与所镗孔轴线有平行度要求的平面时，镗孔前应先用装在镗杆上的百分表对此平面进行校正，使其与镗杆轴线平行，如图8-44（a）所示，校正后加工孔A，孔A加工后，再将工作台回转180O，并用装在镗杆上的百分表沿此平面重新校正．如图8-44（b）所示，然后再加工B孔，就可保证A孔和B孔同轴。

若箱体上无长的加工好的工艺基面，也可用平行长铁置于工作台上，使其表面与要加工的孔轴线平行后固定。

调整方法同上，也可达到两孔同轴的目的。

悬臂镗杆在镗孔过程中，受到切削力矩M、切削力F及镗杆自重G的作用，如图8-46和图8-47所示。

切削力矩

M使镗杆产生弹性扭曲，主要影响工件的表面粗糙度和刀具的寿命；

切削力

Fr，和自重G使镗杆产生弹性弯曲（挠曲变形），对孔系加工精度的影响严重。

下面主要分析Fr和G的影响。

1．由切削力F所产生的挠曲变形作用在镗杆上的切削力

Fr，随着镗杆的旋转不断地改变方向由此而引起的镗杆的挠曲变形也不断地改变方向，如图8-46所示，使镗杆的中心偏离了原来的理想中心。

由图可见，当切削力大小不变时，刀尖的运动轨迹仍然呈正圆，只不过所镗出孔的直径比刀具调整尺减少了2fF，fF的大小与切削力Fr和镗杆的伸出长度有关，Fr越大或镗杆伸出越长，则fr就越大。

但应该指出，在实际生产中由于实际加工余量的变化和材质的不匀，切削力Fr是变化的，因此刀尖运动轨迹不可能是正圆。

同理，在被加工孔的轴线方向上，由于加工余量和材质的不匀，或者采用镗杆进给时，镗杆的挠曲变形也是变化的。

2．镗杆自重G所产生的挠曲变形镗杆自重G在镗孔过程中，其大小和方向不变。

因此，由它所产生的镗杆挠曲变形fG的方向也不变。

高速镗削时，由于陀螺效应，自重所产生的挠曲变形很小；

低速精镗时，自重对镗杆的作用相当于均布载荷作用在悬臂梁上,使镗杆实际回转中心始终低于理想回转中心一个fG值。

G越大或镗杆悬伸

越长，则fG越大，如图8-47所示。

3．镗杆在自重G和切别力Fr共同作用下的挠曲变形事实上，镗杆在每一瞬间所产生的挠曲变形，是切削力Fr和自重G所产生的挠曲变形的合成。

可见，在Fr和G的综合作用下，镗杆的实际回转中心偏离了理想回转中心。

由于材质不匀、加工余量的变化、切削用量的不一，以及镗杆伸出长度的变化，使镗杆的实际回转中心在切削过程中作无规律的变化，从而引起了孔系加工的各种误差：

对同一孔的加工，引起圆柱差；

对同轴孔系引起同轴度误差；

对平行孔系引起孔距误差和平行度误差。

粗加工时，切削力大，这种影响比较显著；

精加工时，切削力小，这种影响比较小。

从以上分析可知，镗杆在自重和切削力作用下的挠曲变形，对孔的几何形状精度和相互位置精度都有显著的影响。

因此，