大型非标机加工零件提高镗孔精度及表面质量因素探析

宋　存，吴孔明

（莱芜钢铁集团设备检修中心，山东莱芜271104）

大型非标机加工零件提高镗孔精度及表面质量因素探析

宋存，吴孔明

（莱芜钢铁集团设备检修中心，山东莱芜271104）

主要介绍大型非标机加工零件镗孔精度及提高表面质量的影响因素和保证措施，大多为生产实践中的经验做法，为从事镗孔加工工作提供借鉴和参考。

镗孔加工；精度；经验；措施

大型非标机加工零件，如减速机箱体、支撑座、机架等，都是机械装备中常见零件，这些零件在机械装备中起到支撑、传动和联接的基础性作用，具有较多的孔系结构，结构复杂，加工难度大，是整台设备中的关键部分。镗孔是其中最重要的加工环节，对保证整机性能非常重要，所以，探析镗孔精度及表面质量的影响因素具有重要而现实的意义。本文目的是分析机械加工过程中影响镗孔加工精度的因素和工艺路线执行过程中的要求和注意事项，并介绍几种常用的操作方法，旨在提高镗孔操作技能和质量水平。

1　影响镗孔加工精度的主要因素

镗孔加工精度受很多因素制约，它是加工机床、加工工艺、加工刀具和被加工工件工艺性等共同影响的结果。具体来说，影响镗孔精度的主要因素有：1.镗床主轴回转误差；2.导轨副误差；3.传动链误差；4.定位误差；5.装夹误差；6.刀具几何误差；7.工艺系统受力、受热变形产生的误差；8.调整误差；9.测量误差等。其中1-3为机床误差，4-7为加工过程误差，8-9为其他误差［1］。在生产实践中，设计图纸已经完成，设计者充分考虑了被加工工件的功能性和工艺性，我们就是要选择合适的机床，执行合理的加工工艺路线，选用适当的刀杆刀具，避免或尽可能小地减少上述误差对镗孔加工的影响，加工出合格的机械零件。

本文重点探析减少加工过程误差的保证措施和经验做法。

2　镗孔加工过程精度保证措施和经验做法

（1）选择合适机床。在镗孔加工中，机床选择非常重要，这是保证镗孔精度的首要因素。应根据机加工零件的重量、外形尺寸以及孔径大小选择合适的加工机床，以不超过机床工作台承重范围为原则。如，零件重量不大于5吨，选择T68或T611镗床；重量不大于30吨，选择T6216X镗床；大于30吨或外形尺寸较大时，选择W 200HD或W 250落地镗床加工。

（2）使定位基准和加工基准统一，以和图纸设计基准一致为好。镗床加工的箱体类零件大多都有上道工序加工好的安装基准面，可以作为镗孔加工的精基准。但有些零件安装基准面较小或没有，可以焊制基准块，通过精加工后作为镗孔精基准。焊制基准块一般为4块，分布合理，焊接牢靠又不要影响零件的性能。必要时，也可以借用加工零件的某些部位作为部分基准点。

（3）装夹牢靠，使受力点分布均匀。大型非标零件的镗孔一般采用压板装夹。首先清理好工作台，擦拭干净台面，加工零件居中放置，检查基准面和工作台面的贴合程度。一般在四角处压紧，留出加工空间，零件较高或刚性不足时，要在合适位置增加压点。没有合适压点时要焊接压点，目的是增加零件的稳固性，便于后续加工。压板一般不要压在孔径的上方，防止压板松开后，孔径椭圆变形。

（4）零件找正准确，一般要粗精加工两次找正。首先按照划线找出中分线，合理分配各孔系加工余量。加工余量较小或毛坯质量有缺陷时，要先试加工，留有余量，便于焊补。认真找正测量好孔径中心高度尺寸，固定镗床主轴高度（Y向），一次加工完成同一高度孔系。孔系较长，需要两端镗孔时，要提前铣好侧面基准，利于下一步的测量找正。

（5）选择合适刀杆，刚性要大，利于镗孔加工。根据孔径大小和长度，选择合适粗细和长度的刀杆，在孔径允许范围内，刀杆直径越大越好。孔系前端孔径较小时，使用台阶刀杆以增加刚度。刀杆锥柄和主轴锥孔擦拭干净，保证配合严密，带拉钉锁紧装置的，要复核拉钉高度。

（6）选用不同的加工刀具。箱体类零件孔径材质一般为锻钢件或铸钢件，存在余量大、质量缺陷等问题。一般在粗加工时，选用耐冲击牌号刀具，如焊接式刀具或耐冲击刀片，可以通过大吃刀快速去除加工余量，提高生产效率，同时减少刀具消耗。在精加工时，选用新型耐磨损成型刀片，有利于提高镗孔精度和表面质量的成形控制。

（7）粗镗、半精镗、精镗加工分开，分配合理的加工余量。这是保证镗孔质量的关键。

（8）粗加工时，宜选用前开口刀杆，刀体稍向后偏斜5～10°，刀具主偏角为30～45°，防止因切削力过大致使刀体松动造成扎刀。刀具前角要稍小，甚至留有负前角，刀刃磨0.2～0.3 mm横刃，刀尖留R1～3的圆弧，使用较大的切削深度和较慢转速工作，为半精镗留2～5mm加工余量。粗加工后，毛坯有气孔、裂纹、缺肉等缺陷时，要进行挖补焊接处理，火焰退火，修磨平整。端面铣好，留1～3 mm精加工余量。

（9）半精镗时，检查粗镗质量情况和各部尺寸的符合性，必要时，做出调整。松开压板释放应力和变形后再压紧，更换成型刀片加工，留0.5～2mm精镗余量。

（10）精镗时，首先重新找正，复检各部定位尺寸符合图纸要求，减小影响孔径变形的的压紧力。宜选用封闭开口刀杆或成型镗刀杆，前角较大，刀具锋利。加工余量要适中，过小或过大都不宜保证加工精度和表面光洁度。可以使用冷却液或冷却油，减少热变形，提高镗孔加工质量。

3　提高镗孔加工精度常用方法

随着我国机械加工制造行业的不断发展进步，刀具材质、耐磨性和制作水平提高，镗孔加工经验得到丰富和完善，下面简单介绍几种提高镗孔精度的常用方法。

（1）使用组合刀杆、刀具和成型刀片加工。随着我国机械加工水平的提高，加工刀具的研究开发得到长足发展，系列成型组合刀杆和机夹式刀具得到广泛应用。使用成型镗刀杆，形成系列，可以加工尺寸不同孔系。组合刀杆和机夹式刀具配合严密，联接刚度大，提高了主轴—刀杆—刀具这一系统的刚性，减少挠度，减轻震动。成型刀片刀具角度标准，切削力分布合理，排屑通畅，耐磨性好。运用机夹式刀具和成型刀片，组合使用，加工效率高，表面质量好。

（2）使用孔径加工磨头。孔径加工磨头是利用工件磨削的原理，变镗孔为磨孔，可以较好地去除表面微凸起，达到保证尺寸公差和提高表面质量的目的。加工磨头一般有气动式和电动式，把夹持柄固定在主轴刀杆上使用。

（3）浮动镗刀或光刀加工。就像在车床使用光刀精加工长轴一样，镗孔时也可以磨制浮动镗刀或光刀加工，它通过减小主偏角和副偏角，延长刀具加工部位长度，对孔径进行修整。适用于加工批量零件，孔径一致，表面粗糙度高，质量稳定。

（4）使用滚压刀精整加工。滚压刀上的滚压轮可以压平孔径内的微凸起，使孔径表面产生一定的塑性变形，从而提高镗孔精度和表面粗糙度，达到比较理想的效果。

4　结束语

大型非标设备广泛使用于冶金、煤矿、石化等行业，其大型非标零件的镗孔加工非常普遍，本文总结了镗孔加工的经验做法，为从事镗床加工工作提供参考。

［1］王选逵.机械制造工艺学［M］.北京：机械工业出版社，2007.

Large Non-Standard Machine Parts to Im prove the Boring Accuracy and Surface Quality of Factors

SONG Cun，Wu Kong-ming
（Laiwu iron and Steel Group equipmentmaintenance center，Laiwu Shandong 271104，China）

This paper mainly introduces the boring precision of large non-standard processing machine parts and improve surface quality of the influencing factors and guarantee measures，mostly for the production practice experience，to engage in the boring work to provide reference and reference.

boringmachining；precision；experience；measures

TH115

A

1672-545X（2016）06-0246-02

2016-03-02

宋存（1972-），男，山东曹县人，本科，工学士，机械工程师，研究方向：机械加工生产技术革新和质量提升。