钳工和机械加工法：几种精加工方法简介

钳工和机械加工法是零件修复中最主要的工艺方法。

（一）几种精加工方法

1.铰　孔

利用铰刀进行精密孔加工和修整性加工的方法，它能得到很高的尺寸精度和较小的表面粗糙度，主要用来修复各种配合的孔。

2.珩　磨

它是利用 4～6 根细磨料的砂条组成可涨缩的珩磨头。对被加工的孔作既旋转又沿轴向上下往复的综合运动，使砂条上的磨料在孔的表面上形成既交叉但又不重复的网纹轨迹，磨去一层薄的金属。由于参加切削的磨料多且速度低，磨屑中又有大量的冷却液，使孔的表面粗糙度变小，精度得到很大的提高。所以珩磨是一种较好的修复内表面的方法，如压气机气缸内表面的珩磨。

3.研　磨

用研磨剂和研具对工件表面进行微量磨削的方法叫作研磨。研具一般由铸铁制成，它有良好的嵌砂性，研磨剂是由磨料和研磨液混合而成的一种混合剂。研磨常用于修复高精度的配合表面，研磨后的精度可达到0.001～0.005 mm。

4.刮　削

刮削是用刮刀从工件表面上刮去一层很薄的金属的手工操作。它一般在机加工后进行，刮削后的表面精度较高，表面粗糙度较小。通常，互相配合的零件的重要滑动表面要进行刮削，如滑动轴承、机床导轨。

（二）钳工修补

1.键　槽

当轴或轮毂上的键槽只磨损一部分时，可把磨损的键槽加宽，然后配制阶梯键。当轴或轮毂上的键槽全部磨损时，允许将键槽扩大 10%～15%，然后配制大尺寸键。当键槽磨损大于 15%时，可按原槽位置旋转 90°或 180°，重新按标准开槽，开槽前把旧槽用气或电焊填满并修正。

2.螺　孔

当螺孔产生滑牙或螺纹剥落时，可先把螺孔钻去，然后攻出新螺纹。如果损坏的螺孔不许加大时，可配上螺塞，然后在螺塞上再钻孔、攻出原规格的螺纹孔。

3.铸铁裂纹修补

可采用加固法修复，一般用钢板加固，螺钉连接，并钻出裂孔，如图2.30 所示。

图2.30　铸铁裂纹用加固法修复

（三）局部更换法

若零件某个局部损坏，其他部分完好，可把损害的部分除去，换上一个新的部分，从而保证连接的可靠性，这种方法称为局部更换法，如动车组轮对的轮箍部分的更换。

（四）换位法

某些零件在使用上通常产生单边磨损，对称的另一边磨损较小。如果结构允许，可以利用零件未磨损的一边，将它换一个方向继续使用，此为换位法。

（五）附加零件法

附加零件法是将磨损零件的工作表面进行加工，然后装上附加零件，再加工至所需尺寸的方法。如轴颈磨损后，可做成外衬套，以过盈配合装到轴颈上。为了连接可靠，有时还用骑缝螺钉或点焊进行紧固。

（六）修理尺寸法

具体做法是对配合件中的一个零件进行加工，扩大（或缩小）其尺寸以消除不均匀磨损，恢复其原有的正确几何形状，并相应更换与其配合的零件，从而达到原来的配合要求。修理后的配合件的尺寸和原来的尺寸不同，这个新尺寸称为修理尺寸，这种修理方法叫作修理尺寸法。

此方法适合于修复磨损的配合件，保留配合件中价值高、结构复杂、尺寸较大的零件作为加工对象，对另一个零件按照新的尺寸更换。新配合虽然改变了零件原来的尺寸，但却恢复了原设计要求的几何形状和配合间隙，使其能够重新恢复到正常的工作能力。

通常把第一次加工的尺寸称为第一次修理尺寸，第二次加工的尺寸称为第二次修理尺寸，以此类推。被加工零件能进行多少次加工，是根据它的强度（一般轴颈减少量不超过原设计尺寸的 10%）、刚度、工作性能和磨损情况来确定的。同时，为了使修复的零件具有互换性，以及为了制造备品零件的需要，也要使每次加工的尺寸标准化。

修理尺寸法具有最小修理工作量、设备简单、经济性好、修复质量高的优点，缺点是修理某一零件，但必须同时更换或修理另一组合零件。修理尺寸法在动车组及机械行业应用非常广泛，如柴油机曲轴主轴颈、缸套活塞等的修复。

零件按修理尺寸修理时，应先确定零件的修理尺寸。

1.确定轴的修理尺寸(www.xing528.com)

如图2.31所示，为一轴颈的修理尺寸。

图2.31　轴的等级修理尺寸确定

设dH为轴颈的名义尺寸，d1为运行磨损后的尺寸，由于磨损的不均匀，其一边的磨损量最小为，另一边的磨损量最大为，直径方向的总磨损量为

由此可知，磨损的不均匀系数ρ=0.5～1。

用测量统计法，对磨损件进行多次测量，就可以求得该零件的平均磨损不均匀系数。

为确定修理尺寸，在不改变轴心位置的情况下，选定加工方法，并考虑到加工系统的刚性和安装误差，确定加工余量为x，则轴颈的第一次修理尺寸为

式中　2（ρδ+x）——轴颈的修理间隔，以I表示。

根据零件的刚度和强度要求，假设轴颈的最小容许尺寸为 dmin，在所有修理间隔相同的条件下，轴颈的容许修理次数为

这样，就可以求出各次的修理尺寸：

第1次修理尺寸　dp1＝dH－I

第2次修理尺寸　dp2＝dH－2I

第3次修理尺寸　dp3＝dH－3I

⋮

第n次修理尺寸　dpn＝dH－nI

2.确定内孔表面修理尺寸

如图2.32 所示，同理可求得内孔表面的各次修理尺寸：

图2.32　孔的等级修理尺寸确定

设孔的最大容许尺寸为 Dmax，则孔的容许修理次数为n（Dmax－DH）/I。这样，孔的各次修理尺寸为：

第1次修理尺寸　Dp1＝DH＋I

第2次修理尺寸　Dp2＝DH＋2I

第3次修理尺寸　Dp3＝DH＋3I

⋮

第 n 次修理尺寸　Dpn＝DH＋nI