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大圆周分布的多孔加工

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外协加工件滚轮如图1所示,该件相当于销轴传动中的销轮、图中120-Ø36H7孔之间的间隔为节距。因此,为传递运动时的正确、平稳,各孔的位置、尺寸精度都较高。滚轮中Ø36H7孔对基准内孔Ø4280的位置度误差要求不大于0.75mm。由于滚轮尺寸较大孔的数目较多,所以在普通镗床上难以加工;而通过划线定位在钻床上加工,则精度难以保证;如设计整体式钻模,则因钻模的尺寸太大,孔的数目太多,使得钻模的制造特别困难;我厂又没有加工此类零件的专用设备。因此,我们采用“划多为少,逐步解决”的工艺方法,并设计了一套简易钻模,在钻床上成功地解决该孔的加工困难,在实际运用中,该方法效率高,本钱低,劳动强度小。钻模结构简单,轻易制作,且精度易保证。在加工设备或设备精度有限的企业中,加工类似高精度的组孔,该方案有一定的推广价值。

1 钻模原理

既然制造一个与工件尺寸同样大小、孔的数目一样多的整体钻模不太轻易,那么制造一个尺寸小点、孔的数目少的钻模,应该不太困难。因此,我们把图1中一端面上120-Ø36H7孔分为10组,则每组孔数为12。在每组孔中同一位置处,均取出一孔,如图1中标记孔,则这10个标记孔把孔的分布圆Ø4400等分成10部分。每部分内部孔(为11个)的位置精度由钻模的精度来保证,此为“划多为少”;10个标记孔的位置精度是通过丈量安装在同一位置处的可以做微量调整的定位销轴之间间距来保证,此为“逐步解决”。

1.定位销轴 2、7.固定钻套 3、9.螺母 4、10.垫圈 5.压紧螺钉
6.快换钻套 8.钻模板 11.连接板 12.定位圆柱 13.螺拴 14.圆柱销
图2
  1. 首先、在10个标记孔位置处,预钻10-Ø28孔,各孔相对基准内孔Ø4280的位置度及孔的尺寸精度均较低,通过划线分度定位,钻床粗钻、扩钻即可。

  2. 在10-Ø28预钻孔中装进图2所示钻模的定位销轴1定位销轴上部外圆与固定钻套2按H7g6配合,下部螺纹为M20(该尺寸比工件预钻孔Ø28小8mm)用螺母轻轻拧上,将定位销轴固定在工件上。

  3. 用钻模两真个固定衬套孔定位,调整定位销轴在工件上的位置(半径调整量为4mm),保证钻模在任意两个定位销轴之间可以顺利装取,且都不应该过松或过紧。将螺母拧紧把定位销轴紧固在工件上。丈量任意两个定位销轴之间所离,验证10个定位销轴是否将孔的分布圆Ø4400等分成10部分。

  4. 以工件上定位销轴定位,将钻模装进压紧换快换钻套,钻、扩孔、粗铰、精铰10组孔,每组孔中加工孔数为11(定位销轴所在位置的孔暂不钻)。

  5. 仍以两定位销轴定位,将钻模装进,压紧后,卸下定位销轴,装在其他已加工好的孔中,拧紧螺母,分5次,加工10个定位销轴所在之处的孔。

2 钻模结构及制造

该钻模主要由钻模板、定位圆柱、定位销轴、连接板等零件组成。为保证每组孔内任意相邻两孔之间的孔距精度,钻模板上各相邻孔之间孔距应有较高要求;为保证10个等分孔之间孔距精度,钻模板两端放置定位销轴的孔的间距也应有较高要求。120-Ø36H7的设计基准是内孔Ø4280,为实现基准重合,该钻模的定位圃柱与工件内孔及钻模板内孔均作无间隙贴合;为减少定位副的制造误差,钻模板内孔与工件内孔应安排在同一次加工中制成。

3 留意事项

  1. 每组的孔数(本例为12),应以钻模的尺寸大小适当为宜,否则,钻模制造会困难;组数不应太多,否则在调整定位销轴时,难度也加大。

  2. 10个预钻孔的大小应满足以下条件:孔的终极尺寸(本例为Ø36H7)与预钻孔(本例为Ø28)之差应小于即是预钻孔与定位销轴外螺纹(本例为M20)之差。否则,定位销轴的调整量不够,则定位销轴在工件上位置难以确定,下面工序则无法进行。这也是10个预钻孔可以划线定位的基础。

  3. 由于我厂设备限制,无大型平台,所以,10-Ø28预钻孔是将工件放在5m滚齿机工作台上,工作台四周固定一台Z3040钻床,钻模定位,钻一个Ø28预钻孔,然后,通过滚齿机单分度,钻其余9-Ø28预钻孔。待定位销轴装进工件,位置确定后,再以定位销轴定位,装进钻模,将Z3040钻床固定在滚齿机工作台中心,钻削各组孔。


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