CN102489979B - 大直径高精度锥孔加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大直径高精度锥孔加工方法，包括以下步骤：A、将组成锥孔的两零件进行正对并固紧；B、在钻床上按线预钻底孔；C、在将底孔扩至成品锥孔小端设计的最小直径，并保证孔的位置精度；D、将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔；E、将底孔铰孔成品。本发明可有效防止铰刀在切削过程因不稳定而造成损坏，由于铰刀各部分磨损程度一致，受力均匀，因此可稳定保证锥孔的精度；同时，铰刀的轴向进刀深度只需进刀底孔预加工的一个阶梯深度，因此铰孔效率大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及锥孔加工制造技术领域，涉及一种大直径高精度锥孔的加工方法。
背景技术
随着我国向海洋大国发展，对于船舶行业来说，也向大型化方向发展，以保证未来船舶的发展。对于船舶传动系统来说，必将向大功率、大扭矩方向发展，其中对于各传动设备之间的连接，也随着扭矩的增加而增大，普遍应用锥销螺栓的连接。在大型设备之间使用锥销连接，有以下几点优点：1、定位作用，锥销定位优于直销定位，其定位精度高，维修性好，便于拆装，能满足多次拆装，尤其是在大型设备之间的安装与维修。2、紧固作用，将两零件之间的法兰轴向紧固，这种结构优于直接用螺栓紧固，因为螺栓紧固时，螺栓头与螺杆之间往往是应力最大地方，对于垂直度要求很高，往往是故障产生原因之一，而锥销螺栓的连接就避免了这种风险。
虽然锥销螺栓连接有上述几点优点，但在实际加工过程中，加工难度大，锥孔质量差，铰刀磨损厉害，生产效率极低。在小直径的锥孔加工中，质量问题还未明显反映，表面粗糙度基本达到要求。因为传统的锥孔加工方法中，铰刀前部从开始到结束都在参加工作，而且铰刀受力点也不断变化。往往铰刀前部最先磨损，达不到设计要求，因此锥孔加工的粗糙度很差，效率低。
对于大直径的锥孔来说，铰刀开始加工时由于接触面太小而不稳定，很容易将铰刀折断。因此，采用常规加工方法，对于铰刀的设计要求很高，尤其是铰刀的刚度与铰刀的耐磨性要求很高，往往很难实现，只得多用几把铰刀进行加工。但是，由于在加工过程中，铰刀的磨损程度不同，造成表面粗糙度很难达到设计要求。
因此本领域技术人员致力于开发一种加工简单,并使锥孔加工精度高的锥孔加工方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种加工简单,并使锥孔加工精度高的锥孔加工方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种大直径高精度锥孔加工方法，包括以下步骤：
A、将组成锥孔的两零件进行正对并固紧；
B、在钻床上按线预钻底孔；
C、在将底孔扩至成品锥孔小端设计的最小直径，并保证孔的位置精度；
D、将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔；
E、将底孔铰孔成品。
采用上述方法，由于将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔，因此从铰孔一开始时，铰刀就有其全长的绝大部分同时参加切削，各部受力均匀，切削量相同，铰刀处于非常稳定的状态，并且铰孔时切削余量大大减少，保证了铰孔的质量，提高了锥孔表面粗糙度。
较佳的，步骤B中，钻床预钻的底孔直径比成品锥孔小端设计的最小直径小2～3mm。
为保证成品的质量，还包括步骤F：用锥销进行着色检测步骤E所得的锥孔，如果不合格，则返回步骤E操作。
较佳的，步骤C和步骤D中，采用数控镗床完成操作。
较佳的，步骤E中，采用钻床完成操作。
为保证铰孔时铰刀的各部分与锥孔接触均匀一致，步骤Ｄ中，所述阶梯孔的长度与直径递增的比例关系与成品锥孔的设计锥度一致。
较佳的，所述阶梯孔每一级阶梯的径向增量为15～30mm。
本发明的有益效果是：
（1）可有效防止铰刀在切削过程因不稳定而造成损坏；
（2）铰刀各部分磨损程度一致，受力均匀，因此可稳定保证锥孔的精度；
（3）铰刀的轴向进刀深度只需进刀底孔预加工的一个阶梯深度，因此铰孔效率大大提高。
附图说明
图1是本发明步骤A的示意图。
图2是本发明步骤Ｂ的示意图。
图3是本发明步骤Ｄ中的阶梯孔示意图。
图4是图3中I处的局部放大图。
图5本发明步骤Ｅ中的铰刀进刀前的示意图。
图6是本发明步骤Ｅ中孔成品时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：一种大直径高精度锥孔加工方法，包括以下步骤：
A、将组成锥孔的第一零件1和第二零件2用工装螺栓（图中未示出）正对并固紧，如图1所示；
B、在钻床上按线预钻底孔，使底孔直径比成品锥孔小端设计的最小直径小2.5mm，以减少后续工序的切削应力，如图2所示；
C、在数控镗床上将底孔扩至成品锥孔小端设计的最小直径，并保证孔的位置精度；
D、在数控镗床上按照预编的程序，将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔4，并且阶梯孔4的长度与直径递增的比例关系与成品锥孔的设计锥度一致，如图3和图4所示；
E、在大功率的钻床上，将底孔用铰刀３铰孔成品，如图5和图6所示；
F、用锥销进行着色检测锥孔，如果不合格，则返回步骤E操作。
步骤B中，由于钻孔的余量有2.5mm，因此划线钻孔能够保证孔的位置要求，在其他具体实施方式中，余量也可留为2 ～3mm，以达到基本相同的技术效果。
步骤D中，对于阶梯孔的径向增量，本领域技术人员可根据机床和铰刀的性能、加工成本等方面综合考虑确定。本实施例中，阶梯孔每一级阶梯的径向增量为20mm，在其他具体实施方式中，径向增量也可为15、18、22、25、27、30mm等，以达到基本相同的技术效果。
本实施例中，由于将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔，并且阶梯孔的长度与直径递增的比例关系与成品锥孔的设计锥度一致，因此从铰孔一开始时，铰刀就有其全长的绝大部分同时参加切削，各部受力均匀，切削量相同，铰刀处于非常稳定的状态，并且铰孔时切削余量大大减少，保证了铰孔的质量，提高了锥孔表面粗糙度。步骤E中，铰刀的轴向进刀深度只需进刀底孔预加工的一个阶梯深度即可。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：包括以下步骤：
A、将组成锥孔的两零件进行正对并固紧；
B、在钻床上按线预钻底孔；
C、在将底孔扩至成品锥孔小端设计的最小直径，并保证孔的位置精度；
D、将底孔预加工为轴向等距、径向增量相等的阶梯孔；
E、将底孔铰孔成品。
2.如权利要求1所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：步骤B中，钻床预转的底孔直径比成品锥孔小端设计的最小直径小2～3mm。
3.如权利要求1所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：还包括步骤F：用锥销进行着色检测步骤E所得的锥孔，如果不合格，则返回步骤E操作。
4.如权利要求1所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：步骤C和步骤D中，采用数控镗床完成操作。
5.如权利要求1所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：步骤E中，采用钻床完成操作。
6.如权利要求1至5任一所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：步骤Ｄ中，所述阶梯孔的长度与直径递增的比例关系与成品锥孔的设计锥度一致。
7.如权利要求6所述的大直径高精度锥孔加工方法，其特征是：所述阶梯孔每一级阶梯的径向增量为15～30mm。
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