CN102649177B - 一种大型箱体孔系的加工方法及工装刀盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型箱体孔系的加工方法及工装刀盒，该方法，对大型箱体的上箱体和下箱体在分别单独存在的状态下进行镗削加工，加工时的装卡方式保证使镗床主轴中心线与孔系轴线互相垂直，采用立式铣头加工孔系。该工装刀盒，包括长条状盒体，盒体的尾部开设有与镗床的立式铣头配合的内花键孔，在内花键孔的四周开设有螺纹通孔；盒体的头部设有用于铣刀夹装的凹口结构，凹口结构的一侧设有若干螺纹孔以及与该螺纹孔配合用于固定铣刀的螺栓。本发明打破现有的加工思路，采用使箱体分体式加工的方式，能够有效保证大型箱体孔系的加工精度，解决了现有工艺中镗杆自重下垂而引起的孔系直线度、圆度误差等问题。

Description

一种大型箱体孔系的加工方法及工装刀盒

技术领域

本发明属于大型机械加工技术领域，涉及一种孔系加工方法，尤其是一种大型箱体孔系的加工方法及工装刀盒。

背景技术

近年来，随着国内工业科学技术的高速发展，大型箱体类产品在冶金、发电等领域出现，箱体中孔系直径φ1950，孔深度为3500，孔系同轴度要求0.05，粗糙度Ra值为3.2mm，精度要求高。

大型箱体的传统加工方法是在卧式落地镗床上进行的：当分别加工完上下箱体结合面后将上箱体2和下箱体1把合组装成为整体，然后在大型镗床上加工箱体孔系，如图1所示。镗刀杆一端连接镗床3主轴，另一端采用镗床尾座4支撑，在箱体加工过程中，由于镗刀刀杆伸出过长，刀杆两端的支撑距离较远，刀杆重量引起刀杆自然下垂，在这种传统的加工方法中，刀杆的直线度和刀杆刚性较差。这些因素在加工孔系过程中将引起大型箱体孔系同轴度、直线度误差，并在切削时容易引起振动，造成孔系粗糙度较低。

在传统的大型箱体加工过程中，镗床3主轴和镗床尾座4距离太远，保证机床主轴与尾座同轴度也很困难，找正精度低，达不到大型箱体的制造精度要求。传统的加工方法已经不能满足高精度大型箱体孔系加工需要。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种大型箱体孔系的加工方法及工装刀盒，该加工方法打破现有的加工思路，采用使箱体分体式加工的方式，能够有效保证大型箱体孔系的加工精度，解决了现有工艺中镗杆自重下垂而引起的孔系直线度、圆度误差等问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种大型箱体孔系的加工方法，对大型箱体的上箱体和下箱体在分别单独存在的状态下进行镗削加工，加工时的装卡方式保证使镗床主轴中心线与孔系轴线互相垂直，采用立式铣头加工孔系。

以上方法具体包括以下步骤：

1）首先在上箱体或下箱体的侧面加工用于装卡的水平基准；

2）将上箱体或下箱体装卡在卧式落地镗床的地平台上，采用使上箱体或下箱体的孔口朝上的装卡方式，保证落地镗床的主轴与上箱体或下箱体欲加工的孔系轴线垂直；

3）用卧式落地镗床主轴安装的盘式铣刀预加工上箱体或下箱体结合面，并预留5mm余量，使加工孔呈现为多半圆状态，以便测量孔系直径；

4）设置好坐标系后，给落地镗床安装立式铣头，即在落地镗床的立式铣头上配置钛镁铝工装刀盒，在工装刀盒上固定设置铣刀，利用立式铣头旋转带动钛镁铝工装刀盒绕立式铣头的轴线旋转，使铣刀对待加工的上箱体或下箱体的孔系位置进行半圆形加工，使落地镗床主轴箱上下移动来使镗削上箱体或下箱体的孔系成型；

上述步骤4）中，在工装刀盒中安装不同的机夹刀具，粗精加工上箱体或下箱体孔系中的不同部位。

本发明还提出一种用于大型箱体孔系加工的工装刀盒，包括长条状盒体，所述盒体的尾部开设有与镗床的立式铣头配合的内花键孔，在内花键孔的四周开设有螺纹通孔；所述盒体的头部设有用于铣刀夹装的凹口结构，所述凹口结构的一侧设有若干螺纹孔以及与该螺纹孔配合用于固定铣刀的螺栓。

上述盒体采用钛镁铝材质。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明改变了大型箱体孔系传统的加工方法。上下箱体在分开状态下分别加工孔系诸孔，最后再组装为一体。该方法省去了现有工艺中的长刀杆，配置了工装刀盒，加工过程中走刀方向垂直向下，和立式铣头重力方向相同。即解决了传统工艺中镗杆自重下垂而引起的孔系直线度、圆度误差问题，避免了加工过程中产生振动现象，提高了零件表面粗糙度。也省去了传统工艺中镗床主轴和尾座同轴度的找正过程，避免了由于镗床主轴和尾座不同轴造成的加工误差。

并且本发明的工装刀盒可以采用铝镁合金的优选方案，重量轻，刚性和强度大。结构简单，更换刀具方便。

综上所述，本发明大大提高了孔系制造中的同轴度和直线度。加工过程简单实用。缩短了箱体的制造周期。

附图说明

图1为现有技术中大型箱体孔系加工示意图；

图2为本发明的分体式加工示意图（下箱体）；

图3为本发明的工装刀盒的正视图；

图4为图3的侧视图。

其中：1为下箱体；2为上箱体；3为镗床；4为尾座；5为立式铣头；6为工装刀盒。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明提出的该种大型箱体孔系的加工方法，打破了传统加工工艺的思路，其是对大型箱体的上箱体2和下箱体1在分别单独存在的状态下进行镗削加工，加工时的装卡方式保证使镗床3主轴中心线与孔系轴线互相垂直，采用立式铣头5加工孔系。参见图2，该加工方法的具体包括以下步骤：

1）首先在上箱体2或下箱体1的侧面加工用于装卡的水平基准；

2）将上箱体2或下箱体1装卡在卧式落地镗床3的地平台上，采用使上箱体2或下箱体1的孔口朝上的装卡方式，保证落地镗床3的主轴与上箱体2或下箱体1欲加工的孔系轴线垂直；

3）用卧式落地镗床3主轴安装的盘式铣刀预加工上箱体2或下箱体1结合面101，并预留5mm余量（目的：使加工孔呈现为多半圆状态，以便测量孔系直径，按照箱体孔系中不同直径尺寸均分误差确定结合面位置。），使加工孔呈现为多半圆状态，以便测量孔系直径；

4）设置好坐标系后，给落地镗床安装立式铣头，即在落地镗床的立式铣头5上配置钛镁铝工装刀盒6（刀盒孔径定位，键传递扭矩，用螺栓把合在铣头主轴上），在钛镁铝工装刀盒6上固定设置铣刀，利用立式铣头5旋转带动钛镁铝工装刀盒6绕立式铣头5的轴线旋转，使铣刀对待加工的上箱体2或下箱体1的孔系位置进行半圆形加工，使落地镗床主轴箱上下移动来使镗削上箱体2或下箱体1的孔系成型；在该步骤中，使工装刀盒6中安装不同的机夹刀具，粗精加工上箱体2或下箱体1孔系中的不同部位。

完成后测量箱体孔系符合图纸尺寸要求并对孔系中各孔径实际加工数值进行记录，拆卸去立式铣头。最后拆去立式铣头，重新在镗床的主轴分别安装粗精铣刀盘，按照孔系测量数值确定的结合面位置跑坐标粗精铣削箱体结合平面。保证接合面过孔系中心。

按照确定的坐标系加工箱体把合孔和销孔。

为了实现以上方法，本发明还提出一种用于大型箱体孔系加工的工装刀盒，参见图3和图4：该工装刀盒包括长条状盒体601，盒体601的尾部开设有与镗床的立式铣头5配合的内花键孔602，在内花键孔602的四周开设有螺纹通孔603；盒体601的头部设有用于铣刀夹装的凹口结构604，凹口结构604的一侧设有若干螺纹孔以及与该螺纹孔配合用于固定铣刀的螺栓。

Claims (3)

1.一种大型箱体孔系的加工方法，其特征在于：对大型箱体的上箱体（2）和下箱体（1）在分别单独存在的状态下进行镗削加工，加工时的装卡方式保证使镗床（3）主轴中心线与孔系轴线互相垂直，采用立式铣头（5）加工孔系；具体包括以下步骤：

1）首先在上箱体（2）或下箱体（1）的侧面加工用于装卡的水平基准；

2）将上箱体（2）或下箱体（1）装卡在卧式落地镗床（3）的地平台上，采用使上箱体（2）或下箱体（1）的孔口朝上的装卡方式，保证落地镗床（3）的主轴与上箱体（2）或下箱体（1）欲加工的孔系轴线垂直；

3）用卧式落地镗床（3）主轴安装的盘式铣刀预加工上箱体（2）或下箱体（1）结合面（101），并预留5mm余量，使加工孔呈现为多半圆状态，以便测量孔系直径；

4）设置好坐标系后，给落地镗床安装立式铣头，即在落地镗床的立式铣头（5）上配置钛镁铝工装刀盒（6），在钛镁铝工装刀盒（6）上固定设置铣刀，利用立式铣头（5）旋转带动钛镁铝工装刀盒（6）绕立式铣头（5）的轴线旋转，使铣刀对待加工的上箱体（2）或下箱体（1）的孔系位置进行半圆形加工，使落地镗床主轴箱上下移动来使镗削上箱体（2）或下箱体（1）的孔系成型；

所述工装刀盒（6）包括长条状盒体（601），所述盒体（601）的尾部开设有与镗床的立式铣头（5）配合的内花键孔（602），在内花键孔（602）的四周开设有螺纹通孔（603）；所述盒体（601）的头部设有用于铣刀夹装的凹口结构（604），所述凹口结构（604）的一侧设有若干螺纹孔以及与该螺纹孔配合用于固定铣刀的螺栓。

2.根据权利要求1所述的大型箱体孔系的加工方法，其特征在于，步骤4）中，在工装刀盒（6）中安装不同的机夹刀具，粗精加工上箱体（2）或下箱体（1）孔系中的不同部位。

3.根据权利要求1所述的大型箱体孔系的加工方法，其特征在于：所述盒体（601）采用钛镁铝材质。

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