在钳工实习中如何提高孔距加工精度

朱宇亮+石善政

摘 要：在钳工实习中，孔距加工精度非常重要，也很难掌握，特别是在职业技能鉴定考试或技能大赛中，孔距加工精度直接影响工件的加工质量和考试成绩。根据多年的教学实践和比赛经验，本文着重阐述了钳工实习课题中提高孔距加工精度的重要性，分析了孔距加工精度差的原因，提出了提高孔距加工精度的具体操作方法及注意事项。

关键词：钳工实习 孔距 精度 工艺

钳工实习课题通常由角度、圆弧和孔三种几何要素的加工构成，其中，孔加工又因其配分比例高、加工难度大而受到普遍的关注和重视。从配分比例看，孔距加工一般要占到总分的20%左右，甚至更高，因此，提高孔距加工精度具有重要的意义。但在平时实习中和在各种职业技能等级考试以及技能大赛中，孔距加工的失分率总是最高的，这表明在目前钳工实习模式下，仅利用划线方法保证孔距精度，存在一定难度，即其可靠性较差。笔者根据多年的教学实践，采用以下方法有效地提高孔距加工精度。

一、精确划线，确保线条清晰准确

从客观上讲，钳工划线精度的高低受到一些不可避免的因素的影响，如划的线本身存在一定的宽度，而标高校零时是以划线刀口的下平面为基准进行的，仅此一项就带来了至少1/2线宽的误差。其他还有诸如标高尺寸设定的误差（包括量具固有误差和人为误差）、工件基准面不平、毛刺等导致的误差以及划线平板平整度及洁净度带来的误差等，都会直接影响划线的精度。因此，要做到精确划线，必须注意以下几点。

一是在划线前要认真检查和校正所用高度游标划线尺，确保其应有的精度和所设尺寸的准确性。要检查高度游标划线尺大小铜片的松紧程度，以确保游标部分和微调部分均能活动自如而又有合适的间隙。要保证微调机构能够正常使用，尤其是校零要仔细，确保准确，若有误差应及时调整。在设定尺寸时应和校零一样仔细观察，并充分利用微调机构，确保所设尺寸尽可能准确。

二是确保划线平板和工件基准面各自达到应有的精度。划线平板应有一级以上的精度，在使用前要用少量机油将其擦拭干净。要使工件的划线的基准面达到图样规定的平面度、垂直度以及表面粗糙度等要求，且无毛刺（尤其是角上不能有毛刺）。

三是尽量减小所划线的线宽。这就要求高度游标划线尺的划线刀口和刀尖要尽可能锋利，且刀口要与平板平行。在使用高度游标划线尺划线时，要使底座基准面始终紧贴平板移动，划线的速度不宜太快，用力要均匀，使线条尽可能一次划成，若反复划线会因线条重叠而使划线变宽。

四是复查划线结果，避免出错。

二、精心打样冲眼，确保孔位正确

打样冲眼有两个目的，一是为了钻孔的起钻，二是便于划孔位检查圆。实际上一个孔的孔位确定得正确与否，决定着孔距的精度。因此，打样冲眼就很关键，如果样冲眼打偏了，那么上一步的划线再准确也是枉然的，为此，在操作中要做到以下四点。

一是确保样冲冲头尽可能尖，其圆锥角为60°且要对称，被敲击部位应为球状，以便于保证敲击力始终保持垂直向下。

二是样冲眼应分两次打成。首先，我们要找准两根划线的交点，为此可将样冲向左前方倾斜一定角度，以便于观察交点。在对准交点后，再将样冲竖直，然后用手锤轻轻敲打样冲，使其能形成一个小小印痕即可。

三是将工件水平放置，分别沿两根划线方向观察印痕，看其有无偏离划线，看其均无偏离方可，否则应予纠正。

四是在确认印痕位置准确无误后，我们再逐步加大敲击力度，将印痕打成标准的样冲眼（即圆而对称的小锥坑）。

三、划孔位检查圆，确保孔位不偏离

所谓孔位检查圆，就是划若干个小于所钻孔径的同心圆（最大的圆即所钻孔的圆，也一并划出），一般每隔1 mm划一个，最小的直径在3 mm左右。有了这些同心圆，就可以较方便地检查出从起钻到钻成所需孔径这一过程中孔位的偏离情况，如发现偏离就可以及时纠正。客观地说，这种偏离发现得越早，也就是已钻成的孔径（实际上是一锥坑）越小，纠正起来就越容易，反之就越难，甚至是已经不可能了。由此我们也可看出，划孔位检查圆非常必要，且最小同心圆的直径越小越好。

四、正确装夹，确保垂直不歪斜

正确装夹的主要目的是确保所钻孔的轴线与工件大平面（基准画）垂直。该垂直度与孔位精度的关系如图1 。由图1可见，当孔轴线与工件大平面不垂直时，即使起钻时的孔位很准确，但在另一面上仍会出现ΔL的孔位偏离。

图1 孔轴线垂直度与孔位精度的关系

因此，必须确保所钻孔的轴线与工件大平面（基准面）的垂直。影响此垂直度的因素有两个，一是钻床主轴与工作台的垂直度精度，二是工件的装夹。因此在装夹工件之前，应首先检查钻床主轴与工作台的垂直度情况，通常用标准直角尺和百分表配合检查，即将直角尺固定在工作台上，百分表固定在主轴上，转动进给手柄可使百分表侧头在直角尺垂直面上滑动，从而显示垂直度误差。对于钳工实习常用的台钻，该垂直度误差在整个进给行程上应不超过0.015 mm。

在钻小孔时，可将工件直接置于工作台上，当钻削ф6 mm及以上的孔时，需将工件装夹在专用夹具（如平口钳、机用虎钳）上，如装夹不当很容易使工件大平面（基准面）与钻头（台钻主轴）不垂直，导致孔位偏离。夹具有两种，一种是带定位止口的夹具（如平口钳），另一种是不带定位止口的夹具。无论使用哪种夹具，装夹时都应注意以下几点：一是夹具底面与钻床工作台面应清扫干净，不能有铁屑等杂物垫于其间；二是定位止口内要清扫干净，工件和定位止口之间不能有铁屑等杂物；三是夹紧时要将工件压紧在定位止口上；四是当使用没有定位止口的夹具时，可先将工件轻轻夹紧，然后用直角尺或百分表找正，待确认工件大平面与钻头之间的垂直度符合要求后再夹紧工件。

五、 找正孔位，小心起钻，及时纠偏

1.静态找正

所谓静态找正，就是以圆孔的垂直中心线（孔的定位线）边缘四点为找正参考点，在不开车的情况下进行找正。具体操作如下：转动钻头，找正两主切削刃最外缘刀尖处与工件直中心线两边缘点，转动钻90°，依同样方法找正垂直中心线的另外两边缘点。可反复操作几次，若此步骤操作得当，可减少后面动态找正的工作量。endprint

2.动态找正

动态找正是对静态找正的一种补充，其包含起钻和纠偏两项操作。具体操作过程为：

（1）开动钻床，观察钻头旋转中心是否对正工件孔中心——样冲眼，进行必要的补充找正。开动机床时，由于机床刚度的原因，难免产生振动，使钻头走偏，故需再度找正钻头与工件孔中心位置。

（2）在孔的中心处钻一锥坑（即为起钻），此时根据锥坑与上述孔位检查圆（一系列同心圆）的相对位置，很容易判别所钻锥坑（即所钻孔的中心）是否偏离及其偏离的程度。

（3）纠正操作：左手移动平口钳，带动工件向纠正误差方向移动，右手控制进给手柄，带动钻头作上下移动。上下移动的幅度不要过大，且根据孔位的误差情况而定。为安全起见，要注意钻头移动的高度尽量不超过工件表面：在误差小时，钻头稍作升降即可；在误差大时，纠偏位移和幅度较大，要双手配合，完成纠偏过程。如果误差过大，用此操作还不能纠正时，可将工件取下，用錾子在需纠正处錾若干道錾痕，然后再按前述方法进行纠偏，这样也能较好地解决。因为钻孔处划有若干个同心圆，所以随着钻头锥坑孔的不断扩大，可以随时观察到所钻锥坑孔的偏离情况，这样直至锥坑孔与工件孔轮廓重合，钻孔定位操作即告结束。

由于找正过程出现强行对刀操作，使钻头中心线发生倾斜，因此操作者可稍微升起钻头，重新观察钻头中心与工件孔中心是否重合，必要时需要重新对正，最后完成整个钻孔操作。

为提高钻孔的精度，有时可以采用先钻小孔再扩孔的操作方法，其找正和纠偏的操作过程跟上述方法相似。

六、确保钻、铰后孔的形状精度

孔的形状精度主要是指孔的圆度和圆柱度，通俗而言就是这个孔是否为扁的、有无喇叭口的。那么孔的这些形状精度和孔位精度有什么关系呢？这与孔距的测量方法有关。如图2，L为测量孔距，一般是量出L1再加上孔径D，但在实际测量中通常把孔径作为常数，这样就可以直接用L1的精度来代替L的精度。此时，如果有一个孔呈喇叭口误差（图中虚线），则会出现最大ΔL1的误差。显然，当孔有圆度误差时也会引起类似的误差。

图2 孔的形状精度与孔位精度的关系

此外，为提高孔距加工的精度，除了做好上述五个步骤的工作以外，还可采用铰孔操作，以确保孔的形状精度，这样可以从多方面保证孔距的精度。

总之，在钳工实习中要提高划线钻孔的孔距加工精度很难有一个万全之策，唯有将“认真、细致”贯穿始终，方能收效。

参考文献：

[1]谢志余.钳工实用技术手册（2版）[M].南京：江苏科学技术出版社，2008.

（作者单位：江苏淮海技师学院）endprint

2.动态找正

动态找正是对静态找正的一种补充，其包含起钻和纠偏两项操作。具体操作过程为：

（1）开动钻床，观察钻头旋转中心是否对正工件孔中心——样冲眼，进行必要的补充找正。开动机床时，由于机床刚度的原因，难免产生振动，使钻头走偏，故需再度找正钻头与工件孔中心位置。

（2）在孔的中心处钻一锥坑（即为起钻），此时根据锥坑与上述孔位检查圆（一系列同心圆）的相对位置，很容易判别所钻锥坑（即所钻孔的中心）是否偏离及其偏离的程度。

（3）纠正操作：左手移动平口钳，带动工件向纠正误差方向移动，右手控制进给手柄，带动钻头作上下移动。上下移动的幅度不要过大，且根据孔位的误差情况而定。为安全起见，要注意钻头移动的高度尽量不超过工件表面：在误差小时，钻头稍作升降即可；在误差大时，纠偏位移和幅度较大，要双手配合，完成纠偏过程。如果误差过大，用此操作还不能纠正时，可将工件取下，用錾子在需纠正处錾若干道錾痕，然后再按前述方法进行纠偏，这样也能较好地解决。因为钻孔处划有若干个同心圆，所以随着钻头锥坑孔的不断扩大，可以随时观察到所钻锥坑孔的偏离情况，这样直至锥坑孔与工件孔轮廓重合，钻孔定位操作即告结束。

由于找正过程出现强行对刀操作，使钻头中心线发生倾斜，因此操作者可稍微升起钻头，重新观察钻头中心与工件孔中心是否重合，必要时需要重新对正，最后完成整个钻孔操作。

为提高钻孔的精度，有时可以采用先钻小孔再扩孔的操作方法，其找正和纠偏的操作过程跟上述方法相似。

六、确保钻、铰后孔的形状精度

孔的形状精度主要是指孔的圆度和圆柱度，通俗而言就是这个孔是否为扁的、有无喇叭口的。那么孔的这些形状精度和孔位精度有什么关系呢？这与孔距的测量方法有关。如图2，L为测量孔距，一般是量出L1再加上孔径D，但在实际测量中通常把孔径作为常数，这样就可以直接用L1的精度来代替L的精度。此时，如果有一个孔呈喇叭口误差（图中虚线），则会出现最大ΔL1的误差。显然，当孔有圆度误差时也会引起类似的误差。

图2 孔的形状精度与孔位精度的关系

此外，为提高孔距加工的精度，除了做好上述五个步骤的工作以外，还可采用铰孔操作，以确保孔的形状精度，这样可以从多方面保证孔距的精度。

总之，在钳工实习中要提高划线钻孔的孔距加工精度很难有一个万全之策，唯有将“认真、细致”贯穿始终，方能收效。

参考文献：

[1]谢志余.钳工实用技术手册（2版）[M].南京：江苏科学技术出版社，2008.

（作者单位：江苏淮海技师学院）endprint

2.动态找正

动态找正是对静态找正的一种补充，其包含起钻和纠偏两项操作。具体操作过程为：

（1）开动钻床，观察钻头旋转中心是否对正工件孔中心——样冲眼，进行必要的补充找正。开动机床时，由于机床刚度的原因，难免产生振动，使钻头走偏，故需再度找正钻头与工件孔中心位置。

（2）在孔的中心处钻一锥坑（即为起钻），此时根据锥坑与上述孔位检查圆（一系列同心圆）的相对位置，很容易判别所钻锥坑（即所钻孔的中心）是否偏离及其偏离的程度。

（3）纠正操作：左手移动平口钳，带动工件向纠正误差方向移动，右手控制进给手柄，带动钻头作上下移动。上下移动的幅度不要过大，且根据孔位的误差情况而定。为安全起见，要注意钻头移动的高度尽量不超过工件表面：在误差小时，钻头稍作升降即可；在误差大时，纠偏位移和幅度较大，要双手配合，完成纠偏过程。如果误差过大，用此操作还不能纠正时，可将工件取下，用錾子在需纠正处錾若干道錾痕，然后再按前述方法进行纠偏，这样也能较好地解决。因为钻孔处划有若干个同心圆，所以随着钻头锥坑孔的不断扩大，可以随时观察到所钻锥坑孔的偏离情况，这样直至锥坑孔与工件孔轮廓重合，钻孔定位操作即告结束。

由于找正过程出现强行对刀操作，使钻头中心线发生倾斜，因此操作者可稍微升起钻头，重新观察钻头中心与工件孔中心是否重合，必要时需要重新对正，最后完成整个钻孔操作。

为提高钻孔的精度，有时可以采用先钻小孔再扩孔的操作方法，其找正和纠偏的操作过程跟上述方法相似。

六、确保钻、铰后孔的形状精度

孔的形状精度主要是指孔的圆度和圆柱度，通俗而言就是这个孔是否为扁的、有无喇叭口的。那么孔的这些形状精度和孔位精度有什么关系呢？这与孔距的测量方法有关。如图2，L为测量孔距，一般是量出L1再加上孔径D，但在实际测量中通常把孔径作为常数，这样就可以直接用L1的精度来代替L的精度。此时，如果有一个孔呈喇叭口误差（图中虚线），则会出现最大ΔL1的误差。显然，当孔有圆度误差时也会引起类似的误差。

图2 孔的形状精度与孔位精度的关系

此外，为提高孔距加工的精度，除了做好上述五个步骤的工作以外，还可采用铰孔操作，以确保孔的形状精度，这样可以从多方面保证孔距的精度。

总之，在钳工实习中要提高划线钻孔的孔距加工精度很难有一个万全之策，唯有将“认真、细致”贯穿始终，方能收效。

参考文献：

[1]谢志余.钳工实用技术手册（2版）[M].南京：江苏科学技术出版社，2008.

（作者单位：江苏淮海技师学院）endprint