精通精密钻削:提升精度的步骤与技巧
良好的钻削对CNC加工至关重要,本文总结钻削步骤和提高钻削精度的方法,希望帮助有需要的人。
钻削基本概念
通常情况下,钻削是指用钻头在工件上钻孔的加工方法。
在钻床上钻削工件时,钻头应同时完成两种运动:
- 主运动:钻头绕轴线旋转运动(切削运动)。
- 进给运动:钻头沿轴线向工件作线性运动(进给运动)。
钻削时,因钻头结构缺陷,会在工件加工表面留下痕迹,影响工件加工质量。加工精度一般低于IT10,表面粗糙度约Ra12.5μm,属于粗加工范畴。
钻削操作流程
1. 划线
钻削前,先理解图纸要求。按钻削基本要求,用工具划出孔位中心线。中心线须清晰准确、越细越好。划线后用游标卡尺或钢尺测量。
2. 划检验方格或检验圆
划线经检验合格后,应以孔中心线为对称中心划出检验方格或检验圆,作为试钻时的检验线,便于钻削中检查和校正孔向。
3. 校对与冲中心
划出相应检验方格或检验圆后,应仔细校对冲中心。先冲小点,沿十字中心线不同方向多次测量,看冲点是否真在十字中心线交点上,再将冲点冲正、冲圆、冲大,使其准确对刀居中。
4. 装夹
用抹布清洁机床工作台、夹具表面、工件基准面,然后装夹工件。装夹平稳可靠,符合要求,便于随时查测。注意工件装夹方法,防止夹紧导致工件变形。
5. 试钻
正式钻削前必须试钻:钻头对准孔中心钻浅坑,目视检查浅坑方位是否正确,持续校正使浅坑与检验圆同轴。偏差小时,可在钻进过程中强制工件向偏差相反方向移动,逐步校正。
6. 钻削
机床钻削一般由手动进给操作。当试钻方位精度合格后,方可进行钻削。手动进给时,进给力不应导致钻头弯曲,避免孔轴线歪斜。
提高钻削精度的方法
1. 精磨钻头
钻削前,选择相应钻头进行精磨。精磨后钻头保持准确顶角、后角、横刃斜角,两主切削刃长度平直对称于钻头中心线,两主后刀面光滑,以利于自动定心和降低孔壁粗糙度,横刃和主切削刃也应适当磨削(最好先在砂轮上粗磨,再在油石上精磨)。
2. 准确划线
用高度尺准确划线。首要确保基准准确。划线时,划针与工件划线平面成40-60°角(顺划线方向),使划出线条清晰均匀。注意划线基准面选择,基准面须加工精确,确保其平面度和与相邻面垂直度。划出孔十字线后,为钻削时易于对正,用中心冲在十字线上冲出中心点(要求冲点小、方位准)。
3. 正确装夹
通常,直径<6mm且精度不高的孔,可用手钳装夹工件钻削;直径6-10mm、工件规则光滑者,可用平口钳装夹,但工件装夹面须垂直于钻床主轴。钻大直径孔时,平口钳须用螺栓压板固定;孔径≥10mm的大工件,采用压板夹紧法钻削。
4. 准确对正
工件装夹后,勿急于下钻,先对正。对正分静态对正和动态对正。静态对正是钻床启动前对正,使钻床主轴中心线与工件十字线对正。此法安全方便、易于掌握,但未考虑钻床主轴摆动等不确定因素,钻削精度低。动态对正是钻床启动后进行,对正中考虑了不确定因素,精度较高。
5. 仔细检测
检测能准确及时发现孔精度情况,以便采取必要补偿措施。高精度钻孔一般采用钻-扩-铰工艺。第一步钻小孔后,用卡尺检测底孔中心到基准面的偏差,计算底孔实际位置与理想中心偏差。若偏差≤0.10mm,可扩铰。适当增大钻头顶角、削弱自动定心作用、适当推工件正方向、逐步增大钻尖直径补偿。若偏差>0.10mm,可用合适圆锉修整底孔两侧壁,修整部分需与底孔平滑过渡连接。
制造工艺