CN105127750B - 一种深孔镗铰加工方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深孔镗铰加工方法及装置，将工件一端安装在锁紧装置上，另一端固定在中心架上，将导向镗铰刀安装在镗杆的端部，再将镗杆对准工件端部；启动油泵电机，将冷却油送入工件内孔，驱动锁紧装置转动使工件旋转，推进镗杆使导向镗铰刀对工件进行切削加工。包括机床，机床的转动主轴上设有夹紧装置，机床上设有中心架和支承定位座，机床连接有尾部动力进给装置；尾部动力进给装置包括机架和镗杆，机架上设有两根导轨，两根导轨上设有进给座，两根导轨之间设有与进给座连接的丝杆，丝杆一端部经传动机构连接有伺服电机；所述镗杆一侧活动连接在支承定位座上，另一侧固定在进给座上；镗杆的一端设有导向镗铰刀，另一端连接有供油装置。

Description

一种深孔镗铰加工方法及装置
技术领域
本发明涉及一种深孔精密加工领域，特别是一种深孔镗铰加工方法及装置。
背景技术
在镗削加工工序中，深孔精密加工一直是孔加工中的难题。目前常规型的加工装置一般是通过夹紧装置夹紧工件后并安装在中心架上，通过在移动架上安装镗杆，通过气压或液压的方式推动移动架使镗杆移动，从而通过常规的镗刀体对孔进行加工，该装置加工的深孔直线度较差，表面光洁度低，而且生产效率偏低，操作不方便，会影响质量和产量。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种深孔镗铰加工方法及装置。本发明不仅直线度好，表面光洁度高，而且生产效率较高，操作方便，能提高质量和产量。
本发明的技术方案：一种深孔镗铰加工方法，其特征在于：将工件一端安装在锁紧装置上，另一端固定在中心架上，将导向镗铰刀安装在镗杆的端部，再将镗杆对准工件端部；启动油泵电机，将冷却油送入工件内孔，驱动锁紧装置转动使工件旋转，推进镗杆使导向镗铰刀对工件进行切削加工。
前述的深孔镗铰加工方法中，所述冷却油由以下重量比的原料组成：十二烷基硫酸钠1-5%；尼泊金甲酯0.05-0.15%；菜籽油或豆油，余量。
前述的深孔镗铰加工方法中，所述的工件的旋转速度为70-120r/min，导向镗铰刀的走刀量为0.05-0.5mm/min。
前述的深孔镗铰加工方法中，所述的导向镗铰刀的导向方法是，通过能在镗铰刀上转动的导向套在工件内孔上进行导向。
前述的深孔镗铰加工方法中，所述将冷却油送入工件内孔的方法是，将冷却油先送至镗杆内，经镗杆传输后至导向镗铰刀内，最后由导向镗铰刀的刀体上的出油孔出冷却油进入工件内孔。
实现前述的深孔镗铰加工方法的深孔镗铰加工装置，其特征在于：包括机床，机床的转动主轴上设有用于安装工件的夹紧装置，机床上设有中心架和支承定位座，机床连接有尾部动力进给装置；尾部动力进给装置包括机架和镗杆，机架上设有两根导轨，两根导轨上设有进给座，两根导轨之间设有与进给座连接的丝杆，丝杆一端部经传动机构连接有伺服电机；所述镗杆一侧活动连接在支承定位座上，另一侧固定在进给座上；镗杆的一端头上设有导向镗铰刀，另一端头上连接有供油装置。
前述的深孔镗铰加工装置中，所述的夹紧装置的下方设有冷却油收集槽。
前述的深孔镗铰加工装置中，所述导向镗铰刀包括中空的刀柄，刀柄的一端设有刀体，刀体上设有出油孔，另一端连接镗杆，所述刀柄上设有导向套。
前述的深孔镗铰加工装置中，所述的导向套与刀柄之间的间隙为0.02mm-0.05mm。
前述的深孔镗铰加工装置中，所述的供油装置包括连接镗杆的软管，软管连接有油泵，油泵经输送管与冷却油收集槽连接。
前述的深孔镗铰加工装置中，所述的伺服电机连接有伺服驱动器和控制器显示屏。
与现有技术相比，本发明不仅直线度好，表面光洁度高，而且生产效率较高，操作方便，能提高质量和产量，加工的产品总体直线度为0.10mm/m，内外圆同心度0.05mm，内圆的光洁度Ra0.8。
本发明还具有以下优点：
1）在进行深孔镗铰加工时，切屑能定向随着冷却油流出，避免损坏刀具；
2）导向套与刀柄之间的合理距离，不仅能保证导向套与刀柄之间转动灵活，而且能径向跳动不大，保证加工质量；
3）导向镗铰刀加工时，导向套能相对转动，因推镗切削而产生的轴向力最终是由伺服电机承担，导向套与被加工孔壁保持滚动摩擦状态，加工后的后壁无螺线纹，能呈现出均匀光滑的表面。（常规的是在刀体的刀柄上布置四块滑动块，一般滑动块较短，无法保证加工后的内圆直线度，甚至加工中严重跑偏，另外，切削时，已加工孔壁处于滑动摩擦状态，从而会导致孔壁不规则的周期性硬挤压而出现螺线纹）；
4）冷却油起到冷却刀具的作用外，还可在刀体、导向套和孔壁之间起到润滑作用，减小摩擦，避免对内壁影响，并将切屑被强行排出；
5）通过在进入工件前端设置支承定位座，能有效解决镗杆的振动问题，提高深孔加工精度和孔壁表面质量；
6）采用电流显示屏实时观察伺服电机的状态，当电流突然变大时，表明伺服电机的扭矩变大，加工中可能存在问题，应当进行检查，从而减小损失和损耗；
7）通过本发明加工的产品，表面粗糙度可达Ra0.4μm，孔的尺寸偏差范围为0.02mm；
8）本发明能加工抗压外筒，加工效果显著，在提高效率的基础上，合格率可达99%。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是导向镗铰刀的结构示意图。
附图中的标记为：1-机床，2-夹紧装置，3-工件，4-中心架，5-导向镗铰刀，6-支承定位座，7-镗杆，8-伺服驱动器和控制器显示屏，9-进给座，10-软管，11-油泵，12-伺服电机，13-机架，14-丝杆，15-导轨，16-冷却油收集槽，17-刀体，18-出油孔，19-导向套，20-刀柄。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种深孔镗铰加工方法，其特征在于：将工件一端安装在锁紧装置上，另一端固定在中心架上，将导向镗铰刀安装在镗杆的端部，再将镗杆对准工件端部；启动油泵电机，将冷却油送入工件内孔，驱动锁紧装置转动使工件旋转，由伺服系统推进镗杆使导向镗铰刀对工件进行切削加工。
较优的是，所述冷却油由以下重量比的原料组成：十二烷基硫酸钠1-5%（作为表面活性剂）；尼泊金甲酯0.05-0.15%（作为防腐剂）；菜籽油或豆油（作为基体，也可其他植物油脂，经高温处理后的回锅油也可），余量。通过该配方形成的冷却油，不仅冷却效果好，而且成本较低，能循环使用。
较优的是，所述的工件的旋转速度为70-120r/min，导向镗铰刀的走刀量为0.05-0.5mm/min。
较优的是，所述的导向镗铰刀的导向方法是，通过能在镗铰刀上转动的导向套在工件内孔上进行导向。
较优的是，所述将冷却油送入工件内孔的方法是，将冷却油先送至镗杆内，经镗杆传输后至导向镗铰刀内，最后由导向镗铰刀的刀体上的出油孔出冷却油进入工件内孔。
实现前述的深孔镗铰加工方法的深孔镗铰加工装置，构成如图1所示，包括机床1，机床1的转动主轴上设有用于安装工件的夹紧装置2，机床1上设有中心架4和支承定位座6，机床1连接有尾部动力进给装置；尾部动力进给装置包括机架13和镗杆7，机架13上设有两根导轨15，两根导轨15上设有进给座9，两根导轨15之间设有与进给座9连接的丝杆14，丝杆14一端部设有经传动机构连接有伺服电机12；所述镗杆7一侧活动连接在支承定位座6上，另一侧固定在进给座9上；镗杆7的一端头上设有导向镗铰刀5，另一端头上连接有供油装置。所述的夹紧装置2的下方设有冷却油收集槽16。所述的工件3通过夹紧装置2和中心架4固定。所述支承定位座6与导向镗铰刀5同侧，进给座9与供油装置同侧。
所述导向镗铰刀5，构成如图2所示，包括中空的刀柄20，刀柄20的一端设有刀体17，刀体17上设有出油孔18，另一端连接镗杆7，所述刀柄20上设有导向套19。所述的出油孔18与刀柄20连通。较优的是，所述的导向套19与刀柄20之间的间隙为0.02mm-0.05mm。
所述的供油装置包括连接镗杆7的软管10，软管10连接有油泵11，油泵11经输送管与冷却油收集槽16连接。冷却油收集槽16底部一般设置过滤网对切屑进行过滤。
所述的伺服电机12连接有伺服驱动器和控制器显示屏8，可进行电流显示和转速显示。
所述的机床1的转动主轴的轴心、镗杆7、导向镗铰刀5、进给座9、中心架4的中心保持在同一中心位置。
本发明在使用时，将工件安装在夹紧装置和中心架上，将导向镗铰刀安装在镗杆端部且对准工件，然后通过油泵进行抽油进入镗杆内，再经刀柄后由刀体上的出油孔出油进入工件内孔，不仅冷却刀具，也能起到润滑，然后通过伺服电机工作，丝杠旋转，从而使进给座在导轨上移动，导向镗铰刀对工件进行加工，加工产生的切屑被喷出的冷却油强行带走，由于冷却液从刀体上出来，不会使冷却油在工件内回流，避免切屑往回带，从而能保证内壁的质量。冷却油收集槽16经过滤后可再次循环使用，合理利用材料，降低成本。

Claims (5)

1.一种深孔镗铰加工方法，其特征在于：将工件一端安装在锁紧装置上，另一端固定在中心架上，将导向镗铰刀安装在镗杆的端部，再将镗杆对准工件端部；启动油泵电机，将冷却油送入工件内孔，驱动锁紧装置转动使工件旋转，推进镗杆使导向镗铰刀对工件进行切削加工；所述冷却油由以下重量比的原料组成：十二烷基硫酸钠1-5％；尼泊金甲酯0.05-0.15％；菜籽油或豆油，余量；所述的工件的旋转速度为70-120r/min，导向镗铰刀的走刀量为0.05-0.5mm/min；
实现所述的深孔镗铰加工方法的深孔镗铰加工装置，包括机床(1)，机床(1)的转动主轴上设有用于安装工件的夹紧装置(2)，机床(1)上设有中心架(4)和支承定位座(6)，机床(1)连接有尾部动力进给装置；尾部动力进给装置包括机架(13)和镗杆(7)，机架(13)上设有两根导轨(15)，两根导轨(15)上设有进给座(9)，两根导轨(15)之间设有与进给座(9)连接的丝杆(14)，丝杆(14)一端部经传动机构连接有伺服电机(12)；所述镗杆(7)一侧活动连接在支承定位座(6)上，另一侧固定在进给座(9)上；镗杆(7)的一端头上设有导向镗铰刀(5)，另一端头上连接有供油装置；所述导向镗铰刀(5)包括中空的刀柄(20)，刀柄(20)的一端设有刀体(17)，刀体(17)上设有出油孔(18)，另一端连接镗杆(7)，所述刀柄(20)上设有导向套(19)；所述的导向套(19)与刀柄(20)之间的间隙为0.02mm-0.05mm。
2.根据权利要求1所述的深孔镗铰加工方法，其特征在于：所述的导向镗铰刀的导向方法是，通过能在镗铰刀上转动的导向套在工件内孔上进行导向。
3.根据权利要求1所述的深孔镗铰加工方法，其特征在于：所述将冷却油送入工件内孔的方法是，将冷却油先送至镗杆内，经镗杆传输后至导向镗铰刀内，最后由导向镗铰刀的刀体上的出油孔出冷却油进入工件内孔。
4.根据权利要求1所述的深孔镗铰加工方法，其特征在于：所述的夹紧装置(2)的下方设有冷却油收集槽(16)。
5.根据权利要求1所述的深孔镗铰加工方法，其特征在于：所述的供油装置包括连接镗杆(7)的软管(10)，软管(10)连接有油泵(11)，油泵(11)经输送管与冷却油收集槽(16)连接。
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