弹性装卡与另类浮动镗削的创新应用

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摘要： 通过对已加工筒体内孔的两种修复方法对比，论述了弹性装卡与另类浮动镗削的操作技巧和优点，克服了通常修复筒体内孔的椭圆、黑皮等缺陷，并且提高了工效，降低了对操作员工的技能要求。

Abstract: By comparison of two repair methods of machining cylinder hole, deals with elastic load card and operation techniques and benefits of alternative float boring, overcomes the usually fix the cylinder hole defects such as oval, dark-skinned, and improves efficiency, reduces skill requirements to the operations staff.

关键词： 弹性；浮动；镗削；无级；横向漂移；黑皮；椭圆

Key words: elastic；float；boring；no grade；lateral drift；dark-skinned；the ellipse

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）21-0012-02

0 引言

在机械加工行业，由于操作人员对工件测量不准或工件加工后的冷缩现象等，导致工件不合格，难免会遇到对已加工工件的修复问题。此时，工件的待修复余量通常仅有0.02~0.03mm，小件可以用砂布打磨，但对于较大件，必须进行加工修复。由于余量太小，校正、加工难度较大，再加上机床轨道的磨损及主轴、轨道的间隙问题，校正好后加工也很难将工件全面积修复合格，通常会出现修复孔椭圆现象，也叫闪黑皮。对于该类问题的处理可谓机械加工行业的棘手问题。经过多年研究、探索，镗削该类工件孔小的问题时，可采用弹性装卡与浮动镗削法，效果很好，值得在机械加工行业推广借鉴。

下面以修复筒体内孔为例进行通常装卡校正、镗削与弹性装卡校正、另类浮动镗削对比来论述其差异。

1 修复筒体内孔的通常装卡、校正方法

以往在修复筒体内孔时，装卡方式与图1基本相似，只是其中的棉垫是铁皮或斜铁，也没有图1中的序号9和序号10。校正时，将量表安装是主轴刀柄上，用量表测量筒体内孔前后两端的高度和左右位置。如果筒体内孔前端高于后端时，将后端垫铁适当加厚或敲击后端V型铁上左右两侧的斜铁使筒体前端升高；反之，将前端垫铁适当加厚或敲击前端V型铁上左右两侧的斜铁使筒体前端升高。当筒体内孔前端中心偏右时，可用锤子敲打前端V型铁，使其向左移动；反之，可用锤子敲打前端V型铁，使其向右移动。通过反复的推拉量表和调整垫铁及V型铁，直至量表分别在筒体孔前、后端的上或下、左或右各方向读数一直即可。此时，筒体孔中心线与机床主轴中心线平行。然后，将量表移到筒体孔前端，通过移动机床工作台和主轴箱，校正筒体孔内壁，使量表在孔的上下左右读数一致即可，此时，筒体孔中心线与机床主轴轴心线重合。

缺点：由于垫铁是刚性的，增厚时无法实现无级增厚控制，调整难度较大。敲击V型铁上左右两侧的斜铁使筒体升高时，由于敲击时无法使斜铁均衡进给，调整后容易导致筒体孔重新发生向左或右偏移现象，增加了继续调整筒体左右偏差的过程。

2 修复筒体内孔的通常加工方法及缺陷分析

筒体校正后，适当紧固。将刀柄安装在机床主轴锥孔中，将刀头安装在刀柄上，使刀尖与筒体孔壁轻微接触，将刀头适当紧固，然后轻微敲击刀头后端，使刀尖微进一点，采用试切法加工即可。

利用此方法修复筒体内孔后，内孔往往会留黑皮，即修复的孔产生椭圆。究其主要原因，是由于机床导轨存在一定的间隙，并且机床导轨水平面与主轴中心线在水平方向上存在平行度误差，导致加工过程中筒体内孔在机床进给时产生一定的漂移现象；同时，筒体内孔的余量极少，一般为0.02~0.03mm，小于机床进给时产生的横向漂移量；并且刀头在刀柄上进给时，以刚性状态运动，不会随孔壁漂移产生浮动，致使修复的孔留黑皮，产生椭圆。

3 修复筒体内孔的弹性装卡、校正方法

如图1所示，首先，将V型铁安置在机床工作台上，并使其V型面中心位置在左右方向上一致。将筒体放在V型铁上，在筒体与V型铁之间垫上棉垫，用压板、螺栓等将工件适当压紧。将量表安装在主轴刀柄上，用量表校正筒体内孔上、下和左、右方向，使孔中心线与主轴轴心线重合。校正时，如果筒体内孔前端中心高于后端中心时，适当压紧筒体前端压板，反之，压紧后端压板。当筒体内孔前端中心偏右时，可适当拧紧前端调整螺栓，使V型铁向左移动，反之，可适当拧紧后端调整螺栓，使V型铁向右移动。通过反复的推拉量表和压紧工件、旋拧调整螺栓，直至量表分别在筒体孔前、后端的上或下、左或右各方向读数一直即可。此时，筒体孔中心线与机床主轴中心线平行。然后，将量表移到筒体孔前端，通过移动机床工作台和主轴箱，校正筒体孔内壁，使量表在孔的上下左右读数一致即可，此时，筒体孔中心线与机床主轴轴心线重合。

注意：当筒体孔的前后端直径尺寸不同时，校正过程中，量表的读数误差必须计入筒体孔前后端直径差距的二分之一。棉垫厚度必须均匀，且达到3mm以上，在受一定压力时应有足够的弹性变量。量表在筒体孔前后端读数时，须使量表在工作台纵向移动的同一方向状态下。

优点：由于使用棉垫替代了刚性较大的垫铁和增加了序号9定位板及序号10调整螺栓，该方法调整筒置较快。工件在适当夹紧状态下，其位置度能在小范围内实现无级变量调整，调整准确、高效。

4 修复筒体内孔的另类浮动镗削方法与优点分析

要想杜绝上述缺陷，必须克服其产生缺陷的因素。根据采用修复筒体内孔的通常加工方法产生的缺陷分析，必须采用浮动镗削修复，即以被修复筒体内孔为导向作为加工基准进行镗削。还是使用通常的刀柄和刀头，只是将刀头装入刀柄中的部分缠上棉纱，用紧固螺栓适当夹紧刀头即可。工件校正装卡好后，将该型刀头的刀尖与筒体内孔接触后，略紧一下即可。然后将刀头送人筒体内孔，旋转主轴进行试切削。如果加工不够，适当松一下紧固刀头的螺钉；如果加工直径较大，须适当紧一下紧固刀头的螺钉。此法是应用刀头在旋转后的离心力进行径向进给的。

注意：为防止扎刀，应用此法须谨慎，刀头的副切削刃长度须达到3~5mm，刀尖圆弧角及过渡刃适当加大。缠上的棉纱要整齐，须使刀头后端的厚度大于前端的厚度，防止扎刀。为增大离心力，刀头后端尽量不要伸出刀柄，尽量采用短的刀头。此时的切削速度不要超过正常切削速度的两倍。

优点：该法以工件待修复部位为导向，能有效克服机床的漂移量，使修复孔达到图纸要求尺寸。杜绝了以往浮动镗削的大量准备过程，对刀具要求不高，可以迅速进行加工。

5 结论

工件修复的时候虽然很少，一旦遇到了，应用此法可迅速解决以往都感觉很棘手的难题。通过使用该方法对工件内孔进行修复，效率较高，且降低了对员工了操作技能要求，并进一步创新了浮动镗削的另一种方式，在实际生产中较为便捷，有借鉴的价值和意义。

参考文献：

[1]巩云鹏，田万禄等主编.机械设计课程设计.沈阳：东北大学出版社2000.

[2]马贤智主编.实用机械加工手册.辽宁科学技术出版社，2002.

[3]成大先主编.机械设计手册化学工业出版社.

[4]哈尔滨工业大学理论力学教研组编.理论力学.北京：高等教育出版社，1997.