CN103878545B - 一种多面多孔零部件加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多面多孔零部件加工工艺的技术方案，该方案包括以下工艺步骤：（1）下料，（2）车两端面，（3）精车两端面及外圆，（4）车端面槽，（5）钻一个端面的孔、扩孔及倒角，（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角，（7）钻侧面孔及倒角，（8）攻丝；本发明通过对切削液、刀具及切削速度进行合理的设计，并且采用了专用夹具，可以在普通钻床上加工多面多孔零部件，减少了加工成本，提高了生产效率。

Description

一种多面多孔零部件加工工艺

技术领域

本发明涉及的是机械加工技术领域，尤其是一种多面多孔零部件加工工艺。

背景技术

近年来随着社会的发展，不锈钢制品在各行业尤其在新能源汽车领域应用越来越广泛。LNG汽车用钢瓶上的分配器所用材料就是不锈钢，它是钢瓶进排分配站，在外圆及端面分布着多个气道孔，因受不锈钢塑性变形大、粘附性强、加工硬化严重等特点的影响，加难度非常大，因此必须在刀具、切削液、加工参数等方面做针对性的选择，否则根本无法实现批量生产。而且目前加工多孔类零部件使用的夹具存在设计上的不足，如果被加工工件有多个孔时，每加工一个孔都要重新装夹，重新定位、对刀，工件进行多次装夹，容易造成工件装夹误差，并且影响加工精度；在加工、装夹、搬运过程中容易对工件的外表面产生磕碰、划伤等现象，而不锈钢产品一般对外观要求比较高，如果在加工过程中产生磕碰划伤，给后序的处理带来很大的困难。这是现有技术所存在的不足之处。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种多面多孔零部件加工工艺的技术方案。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种多面多孔零部件加工工艺，其特征是：包括以下工艺步骤：（1）下料，（2）车两端面，（3）精车两端面及外圆，（4）车端面槽，（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角，（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角，（7）钻侧面孔及倒角，（8）攻丝；

其中，在步骤（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角，步骤（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角中，需将工件放入工装盒中定位并用台虎钳夹紧工装盒，进行端面孔的加工；端面孔加工完成后，将带有工件的工装盒与专用夹具连接，通过控制工装盒的旋转进行步骤（7）钻侧面孔及倒角的加工。

本发明的进一步改进还有，所述专用夹具包括支架，所述支架上设置有旋转机构，该旋转机构的一侧连接有工装盒，工装盒内表面的形状和工件外表面的形状相匹配，所述工装盒上有和工件相适应的钻模孔，钻模孔内设置有快换钻套，起到加工时定位的作用，引导刀具进行加工，所述支架上设置有与工装盒旋转位置相匹配的定位机构。将待加工工件放置在工装盒中，并配合台虎钳完成端面孔的加工；端面孔加工完成后，将带有工件的工装盒与旋转机构连接，并通过定位机构进行定位完成侧面孔的加工。

本发明的进一步改进还有，所述旋转机构包括旋转轴、定位螺母和轴承，旋转轴的输出端通过轴承和所述支架连接，旋转轴的另一端和定位螺母连接，使旋转轴能围绕支架旋转。

本发明的进一步改进还有，所述工装盒包括一端开口的圆柱形盒体和盖板，盖板与盒体的开口处固定连接，将工件放置在工装盒内并用盖板压紧，避免了加工过程中对工件表面造成的损伤；盖板的中央设置有和旋转轴配合的定位孔，将旋转轴插入定位孔内，旋转轴围绕支架转动时，能带动工装盒转动，无需将工件进行再次装夹就能方便的对工件上的侧面孔进行加工。

本发明的进一步改进还有，所述每个钻模孔所在侧的工装盒的外表面和与该侧相对的另一侧的工装盒的外表面为两个相互平行的平面，有利于配合台虎钳进行装夹，也为后续侧面孔的加工提供了方便。

本发明的进一步改进还有，所述盒体的端面设置有多个高度相同的支撑销，在加工完一个端面的孔时，将工装盒翻转180°，此时支撑销能确定一平面，起到支撑定位的作用。设计支撑销的目的是为了避免翻转工装盒后拆卸快换钻套和螺钉，有效的提高了生产效率。

本发明的进一步改进还有，所述定位机构包括固定盘和定位销Ⅰ，所述固定盘位于支架和盖板之间并且和旋转轴之间为过盈配合连接，所述固定盘的外缘设置有和工件上待加工孔的位置和数量相匹配的多个定位孔Ⅰ，所述支架上设置有定位孔Ⅱ，所述定位销Ⅰ位于定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ中。在加工侧面孔时，首先将定位销Ⅱ插入已经加工好的端面孔中，并用压板将工装盒压紧在固定盘上，转动固定盘，工装盒随之转动，将定位销Ⅰ插入相应的定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ中，对工装盒进行定位。

本发明的进一步改进还有，所述固定盘上设置有对工装盒进行定位的定位块，所述工装盒通过压板固定在固定盘上，定位块和压板都实现了工装盒在固定盘上准确定位。

本发明的进一步改进还有，在步骤（2）车两端面、步骤（3）精车两端面及外圆、步骤（4）车端面槽中，采用的刀具为YG类硬质合金刀具，具有耐热性好、耐磨性好、与不锈钢亲和力小的特点，不会产生刀具的粘附现象，刀具切削部分的材料具有较高的耐磨性，并能在较高的温度下保持其切削性能；刀具的前角为12°-20°，刀具的后角为6°-10°，刀具的角度的选择适合不锈钢材料的切削条件，能减小塑性变形，减小切削力，减少切削热的产生，减轻加工硬化的现象，采用的切削液为极压切削液，能降低切削过程中的切削热和切削力延长刀具的使用寿命；因不锈钢材料的硬度不高，故切削速度比一般碳钢偏低，切削速度为切削速度为60m/min。

本发明的进一步改进还有，在步骤（3）精车两端面及外圆、步骤（4）车端面槽步骤中，在工件外表面套设开口套，用三爪卡盘夹紧开口套进行车加工，有效的保护了工件的外表面不受损坏。

本发明的有益效果可根据对上述方案的叙述得知：

1，本发明中刀具的材料、角度选择，切削液的选择，切削速度的选择进满足不锈钢材料的加工需求，彻底避免了现有技术中加工不锈钢材料产生的塑性变形大、粘附性强、加工硬化的特点；

2，本发明在车加工过程中使用开口套，能有效的保护工件的外表面不受损坏；

3，本发明中工件始终位于工装盒中，完全避免了加工过程中对工件外表面造成的损伤，使用专用夹具将工装盒旋转，并进行定位、夹紧，无需将工件多次装夹就能方便的对不在同一位置上的孔进行加工，提高了生产效率。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图2为图1的A-A结构剖视图。

图3为本发明夹紧机构的结构示意图。

图4为图3的B-B结构剖视图。

图5为本发明待加工工件的结构示意图。

图6为图5的C-C剖视图。

图7为图5的D-D剖视图。

图8为本发明待加工工件的立体图。

图中，1为孔Ⅰ,1.1为第一次扩孔段，1.2为攻丝段，1.3为第二次扩孔段，1.4为锪台段，2为孔Ⅱ,2.1为攻丝段，3为孔Ⅲ,4为孔Ⅳ,5为孔Ⅴ，6为孔Ⅵ,7为孔Ⅶ,8为快换钻套，9为螺钉，10为盒体，11为支撑销，12为钻模孔，13为盖板，14为中心孔，15为螺钉，17为快换钻套，18定位孔Ⅰ，19为螺钉，20为定位块，21为压板，22为支架，23为旋转轴，24为定位螺母，25为轴承，26为定位销Ⅰ，27为定位销Ⅱ，28为定位销Ⅲ，29为工件,30为固定盘。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

一种多面多孔零部件加工工艺，包括以下工艺步骤：

（1）下料。根据产品尺寸下料，获得毛坯件；

（2）车两端面。用三爪卡盘夹紧毛坯件的外表面，车两端面，保证产品的长度；

（3）精车两端面及外圆。用三爪卡盘夹紧套设在工件外表面的开口套，精车两端面及外圆，保证产品的长度尺寸，并且确保工件表面不允许有磕碰及装夹痕迹；

（4）车端面槽。用三爪卡盘夹紧套设在工件外表面的开口套，车端面槽，保证尺寸，工件表面不允许有磕碰及装夹痕迹；

（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角。将工件放置在工装盒的盒体10内并用盖板13、螺钉15压紧，配合台虎钳完成孔Ⅰ1、孔Ⅱ2和孔Ⅲ3的钻孔及对孔Ⅰ1的第一次扩孔，并对孔Ⅰ1、孔Ⅱ2和孔Ⅲ3进行倒角；

（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角。将工装盒翻转180°，支撑销11确定一平面，完成对孔Ⅰ1的第二次扩孔、锪台及倒角；

（7）钻侧面孔及倒角。加工完端面孔后不取下工件29，将旋转轴23与盖板13的定位孔14连接，将工装盒的一个面靠近定位块20完成旋转定位，为防止工件29转动，将定位销Ⅲ28插入已加工好的端面孔中，用压板21将工装盒压紧在固定盘30上，加工侧面孔。加工完一个侧面孔后，旋开定位螺母24，转动固定盘30，用定位销Ⅰ26将固定盘30在相应的位置准确定位，将位销Ⅱ27插入已加工好的侧面孔中，旋紧定位螺母24，加工另一侧面孔，一次装夹即可完成对孔Ⅳ4、孔Ⅴ5、孔Ⅵ6、孔Ⅶ7的加工，使各孔的孔径和位置符合尺寸要求；

（8）攻丝。手动攻丝，完成对孔Ⅰ1、孔Ⅲ3的加工。

在上述步骤（2）车两端面、步骤（3）精车两端面及外圆、步骤（4）车端面槽中，采用的刀具为YG类硬质合金刀具，本发明刀具的前角为为16°，刀具的后角为8°，采用的切削液为极压切削液，切削速度为60m/min。

在上述步骤（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角、步骤（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角以及步骤（7）钻侧面孔及倒角中，采用专用夹具进行加工，所述专用夹具包括支架22，所述支架22上设置有旋转机构，该旋转机构的一侧连接有工装盒，工装盒内表面的形状和工件29外表面的形状相匹配，所述工装盒上有和工件相适应的钻模孔12，钻模孔12内设置有快换钻套，每个钻模孔所在侧的工装盒的外表面和与该侧相对的另一侧的工装盒的外表面为两个相互平行的平面。所述支架上设置有控制工装盒旋转位置的定位机构。

所述旋转机构包括旋转轴23、定位螺母24和轴承25，旋转轴23输出端通过轴承25和所述支架22连接，旋转轴23的另一端和定位螺母24连接。

所述工装盒包括一端开口的圆柱形盒体10和盖板13，盖板13通过螺钉15固定在盒体10的开口处，盖板13的中央设置有和旋转轴23配合的定位孔14。所述盒体10的端面设置有多个高度相同的支撑销11。

所述定位机构包括固定盘30和定位销Ⅰ26，所述固定盘30位于支架22和盖板13之间并且和旋转轴23之间为过盈配合连接，所述固定盘30的外缘设置有和工件29上待加工孔的位置和数量相匹配的多个定位孔Ⅰ18，所述支架22上设置有和定位孔Ⅱ，所述定位销Ⅰ位于定位孔Ⅰ18和定位孔Ⅱ中。所述固定盘30上设置有对工装盒进行定位的定位块20。所述工装盒通过压板21固定固定盘30上。

本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多面多孔零部件加工工艺，其特征是：包括以下工艺步骤：（1）下料，（2）车两端面，（3）精车两端面及外圆，（4）车端面槽，（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角，（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角，（7）钻侧面孔及倒角，（8）攻丝；

其中，在步骤（5）钻一端面的孔、扩孔及倒角，步骤（6）对另一端面的孔进行扩孔、锪台及倒角中，需将工件放入工装盒中定位并用台虎钳夹紧工装盒，进行端面孔的加工；

端面孔加工完成后，将带有工件的工装盒与专用夹具连接，通过控制工装盒的旋转进行步骤（7）钻侧面孔及倒角的加工。

2.根据权利要求1所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述专用夹具包括支架，所述支架上设置有旋转机构，其特征是：该旋转机构的一侧连接有工装盒，工装盒内表面的形状和工件外表面的形状相匹配，所述工装盒上有和工件相适应的钻模孔，钻模孔内设置有快换钻套，所述支架上设置有与工装盒旋转位置相匹配的定位机构。

3.根据权利要求2所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述旋转机构包括旋转轴、定位螺母和轴承，旋转轴的输出端通过轴承和工装盒连接，旋转轴的另一端和定位螺母连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述工装盒包括一端开口的圆柱形盒体和盖板，盖板与盒体的开口处固定连接，盖板的中央设置有和旋转轴配合的定位孔。

5.根据权利要求2或3所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：每个钻模孔所在侧的工装盒的外表面和与该侧相对的另一侧的工装盒的外表面为两个相互平行的平面。

6.根据权利要求4所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述盒体的端面设置有多个高度相同的支撑销。

7.根据权利要求2或3所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述定位机构包括固定盘和定位销Ⅰ，所述固定盘位于支架和盖板之间并且和旋转轴之间为过盈配合连接，所述固定盘的外缘设置有和工件上待加工孔的位置和数量相匹配的多个定位孔Ⅰ，所述支架上设置有定位孔Ⅱ，所述定位销Ⅰ位于定位孔Ⅰ和定位孔Ⅱ中。

8.根据权利要求7所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：所述固定盘上设置有对工装盒进行定位的定位块。

9.根据权利要求1所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：在步骤（2）车两端面、步骤（3）精车两端面及外圆、步骤（4）车端面槽中，采用的刀具为YG类硬质合金刀具，刀具的前角为12°-20°，刀具的后角为6°-10°，采用的切削液为极压切削液，切削速度为60m/min。

10.根据权利要求1所述的多面多孔零部件加工工艺，其特征是：在步骤（3）精车两端面及外圆、步骤（4）车端面槽步骤中，在工件外表面套设开口套，用三爪卡盘夹紧开口套进行车加工。