钻孔加工工艺的创新

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  在钳工专业的生产实习课中,孔加工中的钻孔技能是一项非常重要且关键的操作技能。具体来说孔的精度主要包括孔的尺寸精度、位置精度和表面粗糙度等要求,其尺寸精度(孔径)和表面粗糙度主要由钻头和铰刀精度决定,但是孔的位置精度,因其涉及基准选择、划线、打样冲、钻头、夹具、机床精度等许多因素,往往难以达到要求,针对这一问题,我理论结合实际,并经实践检验,以划线钻孔为突破口,创造出一套比较先进的工艺操作方法,具体如下:
  一、划线基准的选择与加工
  在进行孔的位置划线时,应首先选择正确的划线基准,并尽量与图纸上的设计基准保持一致,这样做的好处是可以简化计算,并能够直接量取尺寸。
  划线基准确定下来之后要对其进行精加工,只有高精度的劃线基准才能保证高的划线精度。以钳工常用的厚度为10mm的板料为例,对两个基准面进行精加工,钳工在实际生产中以手工操作进行加工,在锉削时首先选择合适的锉刀用顺向横纹方法锉削,此时可使锉齿全长在工件上进行切削,在其顺长方向直线度和垂直度达到一定要求后依然用此方法进行锉削,但不能用锉刀全长参加切削,要进行点锉(亦称舔锉),破掉加工表面中间凸起的鼓肚,以求达到较好的平面度和垂直度要求。此时,用刀口尺检测直线度时,要两头略高中间略低0.01~0.02mm,平面度和垂直度达到较为理想的程度,为下一步加工做好准备。
  以上工作做好之后,加工方法则由顺向横纹改为顺向顺纹方法锉削。此时的加工要点为:手要稳,力要匀,用左手大拇指根部压住锉刀中部(切记不能压锉刀头部,会使锉刀产生微量弯曲,使锉削面在长度方向上形成中间高两头低的鼓肚),锉刀切削面要和工件加工表面紧贴,左手的运行区间应在其中间2/3处左右运动,不要超出材料,否则会产生塌角现象。因为上道工序加工精度较好,锉刀会在水平直线方向运动,如此反复锉削几次,平面度和垂直度即可达到要求,前后不过几分钟而已。经过这样加工之后的表面,平面度非常好,用刀口尺检测,横向、顺向都很棒,又能保证垂直度,几乎百分之百达到要求,之后,再以此方法加工第二个面。而且此方法还适用于所有板料的外形加工,尺寸精度、形状精度、位置精度都非常容易控制,显著提高了生产实习课的教学质量。
  二、工件的划线与打样冲点
  工件的两个基准面精加工后,要对其清理毛刺儿,并按照图纸要求进行划线,确定孔的十字中心线位置。划线时要用0.02mm精度的游标高度尺在划线平板上用靠铁导靠进行精确划线。对此项工作的要求是线条要清晰均匀,尺寸不但准确,而且要精确,因为划线精度是保证加工精度的前提,钻孔一般都是先照线加工,如果线划的不准确或者划错了,后面的加工就没有意义了。
  划线工作完成经检查确认无误后,下一步就要对其打样冲点,此项工作非常重要,往往对孔的位置精度起到关键作用。如果样冲点打歪了,将直接引导钻头将孔钻偏,导致孔的位置精度超差。我以此为突破口,进行大胆的工艺创新,创造出“三下工作法”,取得了很好的效果,具体操作流程如下:①把工件放在平板上,用样冲在孔的十字中心线上看准位置,先轻打一下,此为第一下,打完之后,把工件拿起来对其进行检查,以确定样冲点是否打正,位置是否准确。此项工作要求工作场地光线较好,以确保其准确无误;②在第一下样冲点确认无误后,在其原有位置上适当稍加点力,再打一下,此为第二下。此第二下比第一下力量稍微大一点,但力量不可太大,其目的是为划规定心,所以其冲点深度能稳定划规尖儿就可以了,不要太深,太深了会导致划规划出的圆不圆或线条衔接不上,给钻孔的检查带来麻烦。第二下完成之后,要根据孔径大小,用划规在工件上划2~3个同心圆作为检验圆。其最大的检验圆要比孔径稍大0.5~lmm左右。这2~3个检验圆要保证其同心,圆度要好,线条要清晰均匀,连接圆滑;③第二下打完,划完检验圆之后,再在其原有冲点位置上再打一下,此为第三下。第三下的目的是给钻头定位用的,所以力量可再稍微加大一点,但必须保证打直打正。
  此三下打完之后,就可以进行下一步的钻孔工作了,这项工艺过程可具体总结概括为:一检查,即第一下检查位置是否准确;二定心,即第二下给划规定心;三定位,即第三下给钻头定位;即“三下工作法”。
  三、钻孔
  以上两项工作做好之后,就可以按照正常的加工工艺方法对工件进行钻孔加工了。因划线基准加工精度高,从而保证了划线尺寸的精确性,因样冲点的位置准确,大小适当,从而保证了钻头相对于工件钻孔时的位置正确。用此工艺方法进行钻孔加工时,在不考虑钻头刃磨精度、夹具、机床精度等因素的影响下,其一次成功率大大提高。
  以上是我根据生产实习教学中出现的问题有针对性的进行的工艺创新,目前已在我校钳工专业推广使用,因其简单、实用、易掌握、成功率高,极大地激发了同学们的学习自信心和积极性,也使生产实习教学质量大大提高。此项工艺创新使钻孔的一次成功率由原来的不足百分之三十提高到近百分之九十,取得了良好的经济效益和综合效益。这也是我本人在工作中的一点心得和创新,今天以论文形式与同行共勉,以期收到抛砖引玉之效,希望大家多提宝贵意见。
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