骑缝销轴孔的组合加工方法

罗任峰，桑御封，侯瑞，耿旭亮，张硕

天津航天机电设备研究所 天津 300301

1 序言

图1所示翻转架由上固定架和下固定架组成，上下翻转架通过螺栓联接，骑缝销轴进行定位。为保证联接可靠不错位，保证上下加工面的精度，联接螺栓涂防松胶，预紧力矩，销轴过盈联接。使用钻、扩和铰的工艺方法完成，经常出现销轴孔超差的情况，不满足过盈联接。为了解决该问题，提出了标准麻花钻和合金钻头组合的工艺方案。

图1 翻转架

2 工件结构分析及加工要求

工件的上固定架和下固定架联接后长度为1700mm，宽度为1200mm。销轴尺寸为φ8n6[1]（实际测量值为8.02mm），材质为淬火钢。需要加工的φ8H7销轴孔高度为1000mm，要求表面粗糙度值Ra=6.3μm。加工面材料为普通碳素钢，材料硬度为150～180HBW。加工面为通过螺栓联接在一起的平面，其刚度与实体相比会差一些。需加工位置较高，刚度较差；需加工材料加工性能良好。

3 加工设备

加工设备为PBC130系列数控卧式铣镗床，工作台尺寸：2000mm×2000mm，工作台平面度（在任意300mm长度上）为0.013mm，主轴径向圆跳动为0.006mm，伸出300mm主轴的径向圆跳动为0.012mm，主轴最大转速为3000r/min。平台尺寸及设备精度基本满足骑缝销轴孔的加工精度[2]。

4 工件的定位与夹紧

设备工作台有T形槽，通过垫铁和T形槽配合，对工件进行粗定位。工件上平面及销轴加工平面是基准平面，通过打表找正对工件进行精准定位[3]。通过可调高度机床垫铁和压板对下固定架进行夹紧，通过自制工装方箱和压板对上固定架进行夹紧。一次装夹，通过工作台的旋转完成多个位置销轴孔的加工。

5 换刀方式

使用标准麻花钻和合金钻头组合的方式进行加工，中间需要换刀，换刀容易造成位置误差，进而影响加工精度。可选择的换刀方案有两种，一种是更换刀柄和刀具，另一种是只更换刀具。本方案采用的是自定心的刀具夹紧刀柄，换刀时采用直接更换刀具、不更换刀柄的方式。

6 组合加工方案试验

为了保证加工的可靠性，加工前先采用试块（见图2）进行试验。选择的试块需要与加工的零件材料性能一致，试验了4种组合加工方案，加工使用的刀具如图3所示。

图2 试块

图3 加工使用的刀具

1）直接使用φ8.0mm合金钻头加工，转速为660r/min，进给速度为21mm/min，加工后尺寸为φ8.04mm。

2）使用φ7.9mm标准麻花钻加工，转速为680r/min，进给速度为20mm/min；再采用相同的加工参数，合金钻头尺寸φ8.0mm，组合加工后孔的尺寸为φ8.013mm。

3）使用φ7.4mm标准麻花钻加工，转速为680r/min，进给速度为20mm/min；再采用相同的加工参数，合金钻头尺寸φ8.0mm，组合加工后孔的尺寸为φ8.015mm。

4）使用φ6.1mm标准麻花钻加工，转速为680r/min，进给速度为20mm/min；再采用相同的加工参数，合金钻头尺寸φ8.0mm，组合加工后孔的尺寸为φ8.02mm。

7 实际加工结果

根据试块加工过程中确定的参数，最后选择φ7.9mm标准麻花钻和φ8.0mm合金钻头组合的方式进行工件的加工，加工后尺寸满足设计要求，装配时为过盈配合。

8 结束语

采用标准麻花钻和合金钻头组合加工的方式进行销轴孔的加工时，通过使用不同尺寸的麻花钻，可以得到不同的孔尺寸。粗加工时麻花钻的尺寸越大，最后加工完成时孔的尺寸越小。该组合加工方法可以使用在其他规格销轴孔的加工上，不用特殊定制铰刀尺寸，可以满足特殊小批量加工需求。