论文部分内容阅读
摘要：使用小孔修正模具反向修孔的方案，实现对小孔的修正并提高小孔的尺寸和位置精度，从而实现零件加工的高效性，提高企业的经济效益。
关键词：小孔加工 模具的反向修孔
多数零件的小孔在加工过程中经常会出现孔的轴线偏斜，影响零件的使用性能，造成零件加工良品率下降，增加了加工成本。在对零件小孔加工工艺深入分析的基础上，提出使用小孔修正模具反向修孔的加工工艺方案，经过实际生产验证，该方案能够实现小孔的轴线垂直，保证小孔本身的尺寸精度及相对位置精度，从而满足零件的图纸要求。
1 存在的问题
图1为某一引信零件中部分尺寸，其中2-φ1+0.014孔尺寸公差较小，表面粗糙度要求较高，两孔相对中孔的位置精度也非常严格，为加工该零件的难点。通常的加工方法为：①使用钻模板定位预钻底孔φ0.9。②使用硬质合金扁钻扩至尺寸φ1+0.014。
在加工过程中经过质量检测发现该孔存在以下几个方面的问题：
1.1 孔的位置度差。在用麻花钻钻底孔时，由于麻花钻的刚性相对较差及顶角刃磨误差，极易引起孔的轴线偏斜（如图2所示），扁钻扩孔时，受到底孔偏斜的导向作用沿偏斜方向继续偏斜，入钻面与出口面位置不一致，造成零件两小孔位置度不合格。
1.2 孔的尺寸精度差。由于扩孔时排屑困难，再加上扁钻本身的制造偏差及台式钻床的主轴精度误差，容易造成孔径超上差。
以上是小孔加工过程中经常出现的问题，其根本原因就是刀具的刚性差及顶角不对称引起的切削不正，导致零件底孔的偏斜，而扩孔扁钻又不能修正孔的偏斜方向。
2 解决措施
针对以上问题，我们采用小孔修正模具进行反向修孔的工艺方案，提高孔的尺寸精度及位置精度，满足零件的图纸要求。
2.1 首先确定小孔的修正余量
余量的选取直接影响修正孔的工艺和模具设计，更影响孔的质量。余量过大会造成孔边撕裂大，余量过小又往往抵消不了粗加工的累积误差，甚至修正后成为椭圆孔。根据我们的经验，修正余量选为0.06mm。
2.2 确定加工工艺路线
2.2.1 使用钻模板定位预钻底孔φ0.9，出口不能钻透（如图3所示），允许有轻微的鼓包。
2.2.2 用钻头φ0.95扩孔孔口依旧不许扩透，允许有轻微的鼓包。
2.2.3 从预钻孔的出口面使用小孔修正模具修孔。
2.3 小孔修正模的设计
小孔修正模具采用有导向板式结构见图4，两个小孔冲头（即修正凸模）21，以及三个小导柱10用冲头固定板7固定在滑柄5上，滑柄5与上模座24滑配。导向板11上压有两个冲头的导向套管20和三个小导套12，导向板11对小导柱10和冲头21起导向作用。冲压修孔过程中，模柄1受压，使上模座24下降到与零件接触，橡皮4压缩，模柄1再下行，压力通过滑柄5作用于冲头21上，冲头21由导向板11内伸出，按导向板11的座标对零件孔进行修正，修正完毕，冲床返程，橡皮4回弹卸料。
我们将零件的钻孔出口面作为修孔时的入冲面，当冲头刚接触零件时（图5），由于底孔没有钻透，不会受底孔出口偏斜的影响，只受到上模座垂直向下的力，修出的孔自然也就不会偏斜，当冲头更进一步深入零件时（图6），冲头受到导向板及所修正孔的导向作用垂直于零件修孔，即使底孔偏斜也不会影响冲头的运动方向，孔的位置精度得到提高。
零件两小孔的座标偏差是依靠导向板的正确座标修正的，因此导向板的制造精度直接影响零件的两孔精度，因此导向板的座标精度应比零件精度高，导向板用精密座标镗床镗孔，其精度可以达到±0.003mm。而孔的尺寸精度及表面粗糙度取决于冲头的制造精度，冲头以刃口切削孔壁余量，同时与孔壁产生很大的摩擦，因此小孔冲头的材料采用强度、刚度及耐磨性能都很好的硬质合金材料YG20，用高精度万能磨床加工，其直径允差为0.002mm，椭圆度≤0.001mm，外圆及刃口表面粗糙度为Ra0.4mm，这样孔的位置精度、尺寸精度和表面粗糙度都会得到保证。
3 工艺性比较
经过实际生产验证，采用小孔修正模具反方向修孔的加工方案，不仅使零件的良品率得到提高，而且生产效率也大大提高。
4 结束语
采用小孔修正模具反方向修孔的加工工艺方案可以有效的解决钻、扩孔时引起的轴线偏斜位置精度差、孔径变大、粗糙度差等一系列问题，保证了零件的位置精度及尺寸精度，提高了产品的加工效率及良品率，增加了企业的经济效益。
参考文献：
[1]张友任主编.机械手表制造工艺学.轻工业出版社，1978：45～52.
关键词：小孔加工 模具的反向修孔
多数零件的小孔在加工过程中经常会出现孔的轴线偏斜，影响零件的使用性能，造成零件加工良品率下降，增加了加工成本。在对零件小孔加工工艺深入分析的基础上，提出使用小孔修正模具反向修孔的加工工艺方案，经过实际生产验证，该方案能够实现小孔的轴线垂直，保证小孔本身的尺寸精度及相对位置精度，从而满足零件的图纸要求。
1 存在的问题
图1为某一引信零件中部分尺寸，其中2-φ1+0.014孔尺寸公差较小，表面粗糙度要求较高，两孔相对中孔的位置精度也非常严格，为加工该零件的难点。通常的加工方法为：①使用钻模板定位预钻底孔φ0.9。②使用硬质合金扁钻扩至尺寸φ1+0.014。
在加工过程中经过质量检测发现该孔存在以下几个方面的问题：
1.1 孔的位置度差。在用麻花钻钻底孔时，由于麻花钻的刚性相对较差及顶角刃磨误差，极易引起孔的轴线偏斜（如图2所示），扁钻扩孔时，受到底孔偏斜的导向作用沿偏斜方向继续偏斜，入钻面与出口面位置不一致，造成零件两小孔位置度不合格。
1.2 孔的尺寸精度差。由于扩孔时排屑困难，再加上扁钻本身的制造偏差及台式钻床的主轴精度误差，容易造成孔径超上差。
以上是小孔加工过程中经常出现的问题，其根本原因就是刀具的刚性差及顶角不对称引起的切削不正，导致零件底孔的偏斜，而扩孔扁钻又不能修正孔的偏斜方向。
2 解决措施
针对以上问题，我们采用小孔修正模具进行反向修孔的工艺方案，提高孔的尺寸精度及位置精度，满足零件的图纸要求。
2.1 首先确定小孔的修正余量
余量的选取直接影响修正孔的工艺和模具设计，更影响孔的质量。余量过大会造成孔边撕裂大，余量过小又往往抵消不了粗加工的累积误差，甚至修正后成为椭圆孔。根据我们的经验，修正余量选为0.06mm。
2.2 确定加工工艺路线
2.2.1 使用钻模板定位预钻底孔φ0.9，出口不能钻透（如图3所示），允许有轻微的鼓包。
2.2.2 用钻头φ0.95扩孔孔口依旧不许扩透，允许有轻微的鼓包。
2.2.3 从预钻孔的出口面使用小孔修正模具修孔。
2.3 小孔修正模的设计
小孔修正模具采用有导向板式结构见图4，两个小孔冲头（即修正凸模）21，以及三个小导柱10用冲头固定板7固定在滑柄5上，滑柄5与上模座24滑配。导向板11上压有两个冲头的导向套管20和三个小导套12，导向板11对小导柱10和冲头21起导向作用。冲压修孔过程中，模柄1受压，使上模座24下降到与零件接触，橡皮4压缩，模柄1再下行，压力通过滑柄5作用于冲头21上，冲头21由导向板11内伸出，按导向板11的座标对零件孔进行修正，修正完毕，冲床返程，橡皮4回弹卸料。
我们将零件的钻孔出口面作为修孔时的入冲面，当冲头刚接触零件时（图5），由于底孔没有钻透，不会受底孔出口偏斜的影响，只受到上模座垂直向下的力，修出的孔自然也就不会偏斜，当冲头更进一步深入零件时（图6），冲头受到导向板及所修正孔的导向作用垂直于零件修孔，即使底孔偏斜也不会影响冲头的运动方向，孔的位置精度得到提高。
零件两小孔的座标偏差是依靠导向板的正确座标修正的，因此导向板的制造精度直接影响零件的两孔精度，因此导向板的座标精度应比零件精度高，导向板用精密座标镗床镗孔，其精度可以达到±0.003mm。而孔的尺寸精度及表面粗糙度取决于冲头的制造精度，冲头以刃口切削孔壁余量，同时与孔壁产生很大的摩擦，因此小孔冲头的材料采用强度、刚度及耐磨性能都很好的硬质合金材料YG20，用高精度万能磨床加工，其直径允差为0.002mm，椭圆度≤0.001mm，外圆及刃口表面粗糙度为Ra0.4mm，这样孔的位置精度、尺寸精度和表面粗糙度都会得到保证。
3 工艺性比较
经过实际生产验证，采用小孔修正模具反方向修孔的加工方案，不仅使零件的良品率得到提高，而且生产效率也大大提高。
4 结束语
采用小孔修正模具反方向修孔的加工工艺方案可以有效的解决钻、扩孔时引起的轴线偏斜位置精度差、孔径变大、粗糙度差等一系列问题，保证了零件的位置精度及尺寸精度，提高了产品的加工效率及良品率，增加了企业的经济效益。
参考文献：
[1]张友任主编.机械手表制造工艺学.轻工业出版社，1978：45～52.