台式钻床加工高精度孔距方法

陈博范

在国家职业技能鉴定和职业技能大赛中，装配钳工、机修钳工及工具钳工等钳工类工种高级工、技师甚至高级技师技能操作考核试题中，大部分为组合件锉配试题。该组合件锉配试件中都有精密孔和高精度孔距加工，也是考核的一项重要内容。在钳工技师操作技能考核试题中有这么一组精孔加工内容，用10mm厚板进行锉配，板上有两个精孔10H7需钻孔加工，板侧面到两孔的距離（边孔距）为30±0.04mm，两孔中心距50±0.04mm。往往在技能操作考核中，考场一般只准备台式钻床和普通平口钳，在其他准备通知单中不允许准备靠模及钻模等二类加工工具，并要求在规定时间内手工操作完成精孔加工。这将给操作者带来很大难度，因此大部分操作者很难保证加工精度。笔者曾多次参加技能大赛，并训练学生参加技能大赛及各类技能鉴定，本文总结出几种提高钻孔精度的方法，与大家共同分享

探讨。

一、精密划线找正加工法

一般情况下，钻孔划线是用高度尺划出孔位置线，冲眼规圆，然后通过规圆找正钻孔。由于冲眼规圆误差较大很难保证孔距精度，现在笔者介绍一种精密划线找正加工法。这种方法是用高度游标卡尺或量块校准划出孔位置加工线及不同孔径的方格线，以试件孔10H7为例，分别划出6、8、

9.8mm孔径边框方格线，也可多划几个不同孔径边框方格线。钻孔时采用9.8mm、顶角为90°～100°麻花钻头，钻锪窝边线依次与孔径边框线同时相切，若没有相切，应及时找正试件位置直至9.8mm孔窝相切（若没有相切可反面再试一次）。钻孔时注意要不同方位观察相切情况，也可用精密游标卡尺测量孔窝边线到孔径边框线位置尺寸，位置确定后钻通

9.8mm孔，孔口倒角后，机铰或手铰10H7至精度要求。这里需要注意的是划线钻孔前，用样冲冲眼也非常关键。冲眼是一项技术工作，如果冲眼小了钻孔时定心不好，开始钻孔时钻头钻尖就会偏移，有时无法定心，有时刚定心就得开始找正，费时费劲。因此冲眼要打得大些，但是冲眼大了容易打偏，很难判断冲眼中心是不是在线上，冲眼时一靠经验二靠眼力，要垂直两个方向沿着线去观察冲眼最低尖是不是在线上。如果冲眼最低尖在线上，说明冲眼位置正确;若冲眼最低尖不在线上，则需重新校正冲眼检查直至位置正确。在钻孔操作时，如果冲眼打得很正，也可以用中心钻找正冲眼定心，用中心钻定位后再用钻头钻孔，这也是一种很好的方法。采用精密划线找正加工法虽然不能每次都能保证孔距精度，但起码能提高保证孔距精度的概率，是在操作时间比较紧的情况下常用的一种方法。

二、钻孔掏孔扩孔加工法

这种方法是采用划孔位置线→冲眼→钻底孔→掏孔（锉孔）→扩孔→再掏孔（锉孔）→扩孔……最后精扩孔、铰孔的方法。现在笔者以上面讲的钳工技师操作技能考核试题中这组精孔加工为例说明具体方法。首先按试题要求用高度游标卡尺划孔位置线，冲眼钻底孔，底孔选择小一点钻头，但保证圆什锦锉能放入孔内，选择5mm钻头钻底孔，钻完底孔用精密游标卡尺测量孔位置尺寸，根据实测尺寸确定掏孔方向及最小掏孔量。若测量实际尺寸偏大，掏孔方向为靠近对边和相对孔方向，掏孔量为实测距离减去实际标注距离差值的2倍，用圆什锦锉锉孔时必须保证孔的圆度。例如一个孔钻孔后实测边孔距为30.2mm，比实际标注边孔距大0.2mm，掏孔方向为靠近对边，掏孔量为2×（30.2―30）=0.4mm，最小掏孔直径为5.4mm;再例如另一个孔钻孔后实测边孔距为29.8mm、两孔中心距为50.2mm，比实际标注边孔距小0.2mm，中心距大0.2mm。掏孔方向为远离对边靠近中心距，掏孔量为2×（0.22+0.22）1/2=

0.56mm，最小掏孔直径为5.56mm;掏孔时要随时测量孔径和孔距的实际尺寸，达到合格后，再用大一点的麻花钻头进行扩孔，使用扩孔钻头的顶角最好小于90°，这样有利于定心导向。扩孔后再进行测量，若还有误差，继续掏孔扩孔，直至合格，最后用9.8mm钻头扩孔，孔口倒角后，机铰或手铰10H7至精度要求。这种方法有利于孔位置尺寸精度保证，但操作起来比较麻烦，也较费时间。以上两种方法钻孔时也可以结合使用，便于在保证精度前提下提高效率。

三、先钻孔后锉面加工法——以孔干面法

这种方法主要是针对边孔距的保证，也就是说先钻孔，然后以孔为基准加工面。这种方法笔者在钳工基本技能训练时经常用到，比如用板料加工中心带孔的正六棱柱时，正六棱柱“正”要求六个边要相等，六个角要相等。怎样保证正六棱柱这个“正”，加工方法、测量方法很关键，用游标卡尺测量六个棱边显然不准。从事机械加工的人应该都知道，用游标卡尺棱对棱测量只能是估摸测量，所以要改变工艺方法，应从选择基准上做文章，这样选择基准尤为重要。用板料加工没有理想的基准面可以选择，这时应考虑到正六棱柱中心的孔，能不能作为基准，这样笔者就有了思路。先加工孔再以孔测量孔到边距离的一致性，这就是所谓的以孔干面法。现在可以跟随笔者的思路先做一遍。首先用板料划正六边形并在中心上钻精孔，分别以孔为基准依次加工六棱柱六个面，保证六棱柱六个面到孔的距离相等，测量方法可用边孔距千分尺或量块百分表打表测量法，同时保证六棱柱六个角要相等，这就是笔者在钳工基本技能训练时所常用的方法。对于钳工其他操作试题边孔距的保证，也可以应用此种方法。下面以上题为例，研究一下该试题孔的具体加工方法步骤。首先将坯料粗修一对基准边，划孔加工线，孔到边的距离留0.2～0.5mm余量，既是划30.20～30.50mm加工线，这个余量还是根据自己钻孔的水平定，钻孔控制水平高的可以少留，划线最好结合前面讲的第一种方法，划多个不同孔径边框线。钻孔时用前面讲的方法全力控制两孔中心距，孔到边的距离不要小了就行，钻铰2-10H7精孔。然后以2-10H7精孔为基准，用精密游标卡尺或边孔距千分尺测量孔到边的距离，锉削边孔距表面，控制两孔到边的距离30±0.04mm，同时保证该面平面度和与大面垂直度。再以边孔距表面为基准锉削相邻一垂直面，保证平面度和垂直度要求，若该方向有边孔距或对称度要求.也是用同样的方法保证，最后按合理加工工艺完成配件。

四、圆柱测量棒和量块组合加工法

在国家职业技能鉴定和职业技能大赛钳工项目技能操作试题中，因尺寸精度要求很高，对精度测量的量具也有很高的要求。因此试题准备工量具清单中都会有测量孔的圆柱测量棒和用百分表做比较测量的量块，这些精密量具可以在操作时灵活应用，也可以应用到高精度孔距加工中。现将这种圆柱测量棒和量块组合加工法过程介绍如下，笔者还是以上题为例，首先将该工件外形加工好，保证与基准面相互垂直，平行面相互平行。划孔位置加工线，位置线只需划出十字线就行，不必划出不同孔径的方格线或规圆，划位置线是用来装夹工件和粗找正用，个人习惯有的也可以不划。将工件装夹在台钻用的平口钳上，注意钳口安装面要清理干净，无毛刺、磕碰等现象，工件要用平行垫铁垫实，工件上表面应低于钳口上表面3～5mm为佳。将10测量棒夹持在台钻钻夹头上，手动或机动旋转台钻主轴，观察10测量棒无偏摆现象，这里需注意10mm测量棒安装前需要测量测量棒实际尺寸精度，并做好记录。根据孔加工图边孔距尺寸30±0.04mm，以基本尺寸30mm减去测量棒实际尺寸的一半组合量块尺寸，放在有边孔距要求的平口钳一侧，若垂直方向也有边孔距要求，同样组合一组量块靠平垂直方向一侧，垂直进给主轴将

10测量棒端面基本接近工件表面，锁住主轴进给，移动平口钳使两组量块与10测量棒接触，接触时要注意刚刚碰上为宜，可以手感移动量块有轻微摩擦感为佳。两个方向找正好后，用压板将平口钳压在台钻工作台上固定牢靠。将10测量棒拆下换上钻头，在一次装夹中完成钻孔、扩孔、铰孔。第一个孔钻铰完成后，将另一个10测量棒插入已钻孔中，同样也要测量插入孔中测量棒的实际尺寸精度，并做好记录。还是根据上孔加工图边孔距尺寸30±0.04mm，中心距50±0.04mm，用以上组合的基本尺寸30减去测量棒实际尺寸的一半的一组量块，放在有边孔距要求的平口钳一侧，将基本尺寸50mm减去两个测量棒实际尺寸和的一半组合量块尺寸，放在10测量棒一侧的孔距方向上。同样将以上用过的10测量棒夹持在台钻钻夹头上，手动或机动旋转台钻主轴，观察10测量棒无偏摆现象，并将主轴垂直进给至10测量棒端面基本接近工件表面，锁住主轴进给，移动平口钳使两组量块与钻夹头上10测量棒接触，仍用以上方法找正。这里应注意最好先找边孔距后找中心距，目的是找中心距时两测量棒中心连线与平口钳夹持边平行，中心距准确度会更高。找正好后依旧将平口钳压在台钻工作台上固定牢靠，拆下10测量棒换上钻头，在一次装夹中完成另一个孔的精加工。根据实践经验，若有中心钻，工件找正好压牢后最好用中心钻钻孔定心，因为中心钻短且强度高，钻孔定位时不容易歪斜，不管小钻头还是大钻头，因为长径比的关系，直接用钻头钻孔容易产生歪斜，影响加工精度。这种圆柱测量棒和量块组合加工法与以上几种方法相比，精度的保证比较可靠，但操作起来比较麻烦，要求操作者要有熟练的钳工基本功和实践经验，操作时一要精确测量，二要有手感的灵巧，三要精心琢磨细心操作，只有这样才能保证钻孔精度万无一失，達到最佳精度。

以上这四种方法在钻孔加工时可以综合应用、灵活运用。但一定要注意，不管使用哪种方法，必须要细心，量具选用要正确，测量方法要正确，计算要准，测量要准，消除误差，以达到高精度的孔距要求。

（作者单位：淄博市技师学院）