不锈钢呼吸人孔的结构工艺性

　　不锈钢呼吸人孔的结构形状比较复杂，加工表面较多且难度大、要求高，机械加工的工作量大。因此，使其具有较好的结构工艺性，对提高产品质量、降低成本和提高劳动生产率都有重要意义。

　　不锈钢呼吸人孔上的基本孔分为通孔、阶梯孔、盲孔、交叉孔等。通孔的工艺性好，通孔内又以孔的长度L与孔径D之比LID..;;I~1.5的短圆柱孔工艺性为好；LID>S的孔，称为深孔，若深孔精度要求较高，表面粗糙度值较低时，加工就比较困难。阶梯孔的工艺性较差，孔径相差越大，其中小孔径又很小时，工艺性就更差。相贯通的交叉孔工艺性也较差，¢100飞03smm和¢70飞03mm两孔相交，在加工主轴孔时，刀具走到贯通部分，由于受径向力不等，就会造成孔轴线的偏斜。可以将¢70mm孔不铸通，加工完¢100飞oJsmm孔后再加工¢70mm孔，这样主轴孔加工质量易于保证。盲孔的工艺性差，因为精镜或精较盲孔时，要用手动送进，或采用特殊工具送进才可以，故应尽量避免。不锈钢呼吸人孔通轴线上的孔径排列方式有三种，为孔径大小向一个方向递减，且相邻两孔孔径之差大于孔的毛坯加工余量，这种排列方式便于镜杆和刀具从一端伸入同时加工同轴线上的各孔，对单件中小批生产，这种孔径分布具有较好的结构工艺性。图7.22(b)为孔径大小从两边向中间递减，便于采用组合机床从两边同时加工，使锐杆的悬伸长度大大减短，提高了镜杆刚度，所以这种孔径分布对大批大量生产具有较好的结构工艺性。孔径大小不规则排列，工艺性差，应尽量避免。

　　如果结构上必须要求加工时，应尽可能使内端面尺寸小于刀具，并穿过孔加工前的直径，如图7.23(a)所示，这样可以避免损伤另外的孔。加工时需将镜杆伸进不锈钢呼吸人孔后才能装刀，镜杆退出前又需要先将刀片卸下，加工很不方便。当内端面尺寸过大时，坯需采用专用径向进给装置。此外，不锈钢呼吸人孔装配基面的尺寸应尽可能大，形状应力求简单，以利于加工、装配和检验。不锈钢呼吸人孔上紧固孔的尺寸规格应尽可能一致，以减少加工中换刀的次数。

　　（一）拟定不锈钢呼吸人孔工艺的共同性原则

　　(1)先面后孔的加工顺序。先加工平面，后加工孔，这是不锈钢呼吸人孔加工的一般规律。因为不锈钢呼吸人孔孔的精度要求高，加工难度大，先以孔为粗基准加工平面，再以平面为精基准加工孔，不仅为孔的加工提供了稳定可靠的精基准，同时可以使孔的加工余量较为均匀；并且，由于不锈钢呼吸人孔上的孔大都分布在不锈钢呼吸人孔的各平面上，先加工好平面，切除了铸件表面的凹凸不平和夹砂等缺陷，对孔的加工也比较有利:如钻孔时，可减少钻头引偏；扩孔或饺孔时，可防止刀具崩刃；对刀调整也比较方便。

　　(2)粗、精加工阶段分开进行。不锈钢呼吸人孔的结构复杂，壁厚不均，刚性不好，而主要表面的加工精度要求又高，故不锈钢呼吸人孔重要表面的加工都要划分成粗、精两个阶段，这样可以消除粗加工所产生的内应力、切削力、夹紧力和切削热等对加工精度的影响，有利于保证不锈钢呼吸人孔的加工精度；粗、精分开，坯可以及时发现毛坯的缺陷，避免更大的浪费；同时坯能根据粗、精加工的不同要求合理选用设备，有利于提高生产效率，有利于延长高精度设备的使用寿命，提高经济效益。

　　应该指出，随着粗、精加工的分开进行，机床与夹具的需要数量及工件的安装次数相应增加，对单件小批生产的不锈钢呼吸人孔或大型不锈钢呼吸人孔的加工来说，工件在车间来回转送费时费力，往往会使制造成本增加。在这种情况下，常常又将粗、精加工合并为一道工序进行，但从工步上讲，粗、精加工坯是分开的，如粗加工后将工件松夹，然后再用较小的夹紧力夹紧工件，使工件因夹紧力而产生的弹性变形在精加工之前得以恢复。例如，导轨磨床磨大的床头箱导轨时，粗磨后需进行充分冷却，然后再进行精磨。

　　(3)必须安排合理的热处理工序。如前所述，不锈钢呼吸人孔结构复杂，壁厚不均匀，铸造残余应力较大。为了消除残余应力以保证其机械加工后精度的稳定性，在毛坯铸造之后安排一次人工时效处理，床头箱零件人工时效的规范为:加热到500°C~600°C,保温4~6h,冷却速度小于或等于30°C/h,出炉时温度小于或等于200°C。

　　对于普通精度的不锈钢呼吸人孔，一般需在铸造之后安排一次人工时效处理；对一些高精度的不锈钢呼吸人孔或形状特别复杂的不锈钢呼吸人孔，在粗加工之后坯需要安排一次人工时效处理，以消除粗加工所造成的残余应力，进一步提高不锈钢呼吸人孔加工精度的稳定性。而有些精度要求不高的不锈钢呼吸人孔毛坯，有时不安排时效处理，而是利用粗、精加工工序间的停放和运输时间，使之进行自然时效。

　　不锈钢呼吸人孔人工时效的方法，除用加热保温方法外，也可采用振动时效来达到消除残余应力的目的。

　　(4)一般都用不锈钢呼吸人孔上重要孔作粗基准。不锈钢呼吸人孔的粗基准一般都要用它上面的重要孔作粗基准，如床头箱都用主轴孔作粗基准。