CN105834481B - 采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法 - Google Patents
采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，包括：1)将工件各部位进行粗加工，精加工四周；2)工件找正装卡；3)加长镗刀杆由锥柄段和光轴段组成，光轴段沿纵向设有数个镗刀刀槽，光轴段轴端套装滑套；4)普通镗床上安装尾座支架；5)加长镗刀杆穿过同心阶梯通孔，锥柄段一端与机床主轴相连，光轴段一端通过滑套安装到尾座支架上，滑套与尾座支架之间锁紧；6)安装镗刀刀体进行试切；7)试切合格后，精加工同心阶梯通孔各部达图样要求。本发明充分利用现有机床辅件，避免加长镗刀杆下沉影响镗孔加工精度；保证普通镗床加工超长同心阶梯通孔时尺寸及形位公差、表面粗糙度符合要求，降低加工成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及镗孔技术领域，尤其涉及一种采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法。
背景技术
在普通镗床加工大型异形件上的孔系时，对于直径大于200mm的超长同心阶梯通孔一般采用制作加长镗刀杆，从一侧镗孔或者从两侧镗孔的方式加工。采用一侧镗孔加工方式时，由于刀杆过长，加工行程较长，刀杆探出后受自重、振动和机床精度的影响，同心阶梯通孔前后里孔的尺寸和形位公差偏差较大，粗造度超差；采用两侧镗孔加工方式时，极易产生两侧里孔同轴度超差，需要反复装卡。因此常用的镗孔方法对于设计精度要求高的产品，加工精度无法保证，很难满足用户的要求；同时加工工序较长，找正及装卡复杂，导致加工成本增加。
采用专业大型数控镗铣床加工虽然能够保证加工精度，但当加工企业设备能力有限时，只能外委加工，不仅加工费用较高，转运成本高，工期也难以保证。
发明内容
本发明提供了一种采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，充分利用现有机床辅件，避免加长镗刀杆下沉影响镗孔加工精度；保证了普通镗床加工超长同心阶梯通孔时尺寸及形位公差、表面粗糙度符合要求，大大降低了加工成本；操作过程简单，降低了找正装卡及加工难度，提高了生产效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，包括如下步骤：
1)将工件各部位进行粗加工，单边留4～6mm余量，然后用数控机床精加工四周，保证尺寸及形位公差≤0.05mm；
2)同心阶梯通孔与主轴方向一致，工件以精加工好的部位作为基准找正装卡，找正精度≤0.02mm；
3)加长镗刀杆由锥柄段和光轴段组成，总长度为所加工工件沿同心阶梯通孔方向长度+0.8～1.2m；光轴段沿纵向设有数个镗刀刀槽，光轴段轴端套装滑套，光轴段可在滑套内自由转动；
4)普通镗床上安装尾座支架，粗调尾座支架安装的水平精度及垂直精度，保证尾座支架安装孔与镗杆同轴度误差≤0.10mm；
5)将加长镗刀杆穿过工件同心阶梯通孔，锥柄段一端与机床主轴相连，光轴段一端通过滑套安装到尾座支架上，滑套与尾座支架之间用锁紧螺栓锁紧，保证滑套不会发生转动或轴向窜动；
6)在加长镗刀杆上安装镗刀刀体进行试切；镗刀刀体分别对准工件同心阶梯通孔两端里孔内表面进行试切，保证同心阶梯通孔两端里孔的同轴度误差≤0.02mm；如超出该范围，可重新微调普通镗床尾支座安装精度；
7)试切合格后，精加工同心阶梯通孔各部达图样要求。
所述加长镗刀杆光轴段直径为所加工同心阶梯通孔对应直径减去40～60mm，光轴段表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6。
所述滑套材质为灰口铸铁；滑套内径与加长镗刀杆光轴段外径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.04～+0.10mm；滑套外径与尾座支架安装孔内径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.05～+0.10mm；滑套表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6，内孔壁上设有油槽和油沟用于贮存润滑油。
所述精加工过程中切削参数如下：
1)半精加工阶段：加长镗刀杆进给速度20～25转/min，进给量0.20～0.25mm/转，吃刀量2.0～2.5mm；
2)光刀精整阶段：加长镗刀杆进给速度5～6转/min，进给量1.5～2mm/转，吃刀量0.015～0.02mm。
加工同心阶梯通孔不同位置通过调整镗刀刀体位置实现，工件与加长镗刀杆位置在加工过程中不再调整。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)实现了在普通镗床加工超长同心阶梯通孔，可保证加工尺寸及形位公差、表面粗糙度的要求，大大降低了加工成本费用；
2)充分利用现有机床辅件，避免镗杆下沉影响镗孔加工精度；
3)操作过程更加简单，减小了找正、装卡、加工难度，降低了劳动强度，提高了生产效率，满足用户的使用要求，为今后加工同类产品提供了新的技术途径。
附图说明
图1是本发明所述工件结构示意图。
图2是本发明所述加长镗刀杆结构示意图。
图3是本发明所述滑套的结构示意图。
图4是本发明所述尾座支架的结构示意图。
图中：1.工件 2.同心阶梯通孔 3.加长镗刀杆 4.锥柄段 5.光轴段 6.销槽 7.镗刀刀槽 8.滑套 9.油槽 10.油沟 11.尾座支架 12.安装孔
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
本发明所述采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，包括如下步骤：
1)将工件各部位进行粗加工，单边留4～6mm余量，然后用数控机床精加工四周，保证尺寸及形位公差≤0.05mm；
2)同心阶梯通孔与主轴方向一致，工件以精加工好的部位作为基准找正装卡，找正精度≤0.02mm；
3)加长镗刀杆由锥柄段和光轴段组成，总长度为所加工工件沿同心阶梯通孔方向长度+0.8～1.2m；光轴段沿纵向设有数个镗刀刀槽，光轴段轴端套装滑套，光轴段可在滑套内自由转动；
4)普通镗床上安装尾座支架，粗调尾座支架安装的水平精度及垂直精度，保证尾座支架安装孔与镗杆同轴度误差≤0.10mm；
5)将加长镗刀杆穿过工件同心阶梯通孔，锥柄段一端与机床主轴相连，光轴段一端通过滑套安装到尾座支架上，滑套与尾座支架之间用锁紧螺栓锁紧，保证滑套不会发生转动或轴向窜动；
6)在加长镗刀杆上安装镗刀刀体进行试切；镗刀刀体分别对准工件同心阶梯通孔两端里孔内表面进行试切，保证同心阶梯通孔两端里孔的同轴度误差≤0.02mm；如超出该范围，可重新微调普通镗床尾支座安装精度；
7)试切合格后，精加工同心阶梯通孔各部达图样要求。
所述加长镗刀杆光轴段直径为所加工同心阶梯通孔对应直径减去40～60mm，光轴段表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6。
所述滑套材质为灰口铸铁；滑套内径与加长镗刀杆光轴段外径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.04～+0.10mm；滑套外径与尾座支架安装孔内径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.05～+0.10mm；滑套表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6，内孔壁上设有油槽和油沟用于贮存润滑油。
所述精加工过程中切削参数如下：
1)半精加工阶段：加长镗刀杆进给速度20～25转/min，进给量0.20～0.25mm/转，吃刀量2.0～2.5mm；
2)光刀精整阶段：加长镗刀杆进给速度5～6转/min，进给量1.5～2mm/转，吃刀量0.015～0.02mm。
加工同心阶梯通孔不同位置通过调整镗刀刀体位置实现，工件与加长镗刀杆位置在加工过程中不再调整。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
在TD16普通镗床上加工超长同心阶梯通孔，工件如图1所示，超长同心阶梯通孔总长2230mm，最小直径￠215mm，图中标注粗糙度符号的部位为镗孔待加工表面。
如图2所示，加长镗刀杆总长为3000m，材质选用钢性较好45#钢调质处理，锥柄段淬火处理，锥柄端结构锥度采用公制80，与主轴镗杆内孔锥度一致；锥柄段销槽大小按照主轴镗杆销槽配作。光轴段直径按照工件同心阶梯通孔对应段内径减50mm确定，表面粗糙度为Ra1.6。
光轴段中部沿轴向设有多个镗刀刀槽，具体数量及刀槽间距根据图示工件同心阶梯通孔尺寸确定。镗刀刀槽大小按照选用的镗刀刀体尺寸配制，常规选用尺寸为40mm×40mm。
如图3所示，本实施例中，滑套材质选用耐磨性能较好的灰铁材料。滑套内径与加长镗刀杆光轴端外径为间隙配合，公差为(+0.04～+0.10)mm，保证加长镗刀杆光轴端可以在滑套中转动；滑套外径与TD12镗床尾座支架上的安装孔内径一致，公差为(+0.05～+0.10)mm。所述的滑套表面粗糙度为Ra1.6，滑套孔内表面设有油槽和油沟，保证润滑效果。滑套一端还设有锁紧螺钉孔，用于通过锁紧螺钉与尾座支架锁紧固定。
如图4所示，采用TD12镗床尾座支架，其为机床现有设备辅件，设备精度保证为0.02mm/m，尾座支架安装孔与滑套锁紧，不允许滑套转动。
具体加工过程如下：
1、将工件各部进行粗加工，单边留5mm余量，然后用数控机床精加工四周，保证尺寸及形位公差≤0.05mm，作为镗孔时的找正装卡基准。
2、深孔轴向与主轴方向一致将工件放置在镗床上，按照精加工好的部位找正装卡，找正精度≤0.02mm。
3、将滑套安装到加长镗刀杆光轴段轴端。
4、在镗床尾部安装TD12镗床尾座支架，粗调尾座支架安装的水平及垂直精度，保证与镗杆同轴度误差≤0.10mm。
5、打开TD12镗床尾座支架，将加长镗刀杆穿过已粗加工的同心阶梯通孔，锥柄段与机床主轴相连；光轴段通过滑套安装到尾座支架安装孔处，最后用锁紧螺钉将尾座支架与加长镗刀杆光轴段轴端锁紧固定，保证滑套在尾座支架内不发生转动。
6、安装镗刀刀体进行试切。将镗刀刀体在同心阶梯通孔的两端进行对刀，分别试切，使用卡钳测量，保证两端里孔相对于上表面及一侧端面壁厚差≤0.02mm。如精度不能保证，重新微调TD12镗床尾座支架的安装精度，最终保证两端壁厚差≤0.02mm。
7、试切合格后，精加工各部达图样要求。
切削参数的选择：
1)半精加工：镗刀刀杆进给速度20转/min，进给量0.25mm/转，吃刀量2.5mm；
2)光刀精整：镗刀刀杆进给速度6转/min，进给量2mm/转，吃刀量0.02mm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将工件各部位进行粗加工，单边留4～6mm余量，然后用数控机床精加工四周，保证尺寸及形位公差≤0.05mm；
2)同心阶梯通孔与主轴方向一致，工件以精加工好的部位作为基准找正装卡，找正精度≤0.02mm；
3)加长镗刀杆由锥柄段和光轴段组成，总长度为所加工工件沿同心阶梯通孔方向长度+0.8～1.2m；光轴段沿纵向设有数个镗刀刀槽，光轴段轴端套装滑套，光轴段可在滑套内自由转动；
4)普通镗床上安装尾座支架，粗调尾座支架安装的水平精度及垂直精度，保证尾座支架安装孔与镗杆同轴度误差≤0.10mm；
5)将加长镗刀杆穿过工件同心阶梯通孔，锥柄段一端与机床主轴相连，光轴段一端通过滑套安装到尾座支架上，滑套与尾座支架之间用锁紧螺栓锁紧，保证滑套不会发生转动或轴向窜动；
6)在加长镗刀杆上安装镗刀刀体进行试切；镗刀刀体分别对准工件同心阶梯通孔两端里孔内表面进行试切，保证同心阶梯通孔两端里孔的同轴度误差≤0.02mm；如超出该范围，可重新微调普通镗床尾支座安装精度；
7)试切合格后，精加工同心阶梯通孔各部达图样要求。
2.根据权利要求1所述的采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，其特征在于，所述加长镗刀杆光轴段直径为所加工同心阶梯通孔对应直径减去40～60mm，光轴段表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6。
3.根据权利要求1所述的采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，其特征在于，所述滑套材质为灰口铸铁；滑套内径与加长镗刀杆光轴段外径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.04～+0.10mm；滑套外径与尾座支架安装孔内径为间隙配合，配合尺寸公差为+0.05～+0.10mm；滑套表面粗糙度为Ra3.2～Ra1.6，内孔壁上设有油槽和油沟用于贮存润滑油。
4.根据权利要求1所述的采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，其特征在于，所述精加工过程中切削参数如下：
1)半精加工阶段：加长镗刀杆进给速度20～25转/min，进给量0.20～0.25mm/转，吃刀量2.0～2.5mm；
2)光刀精整阶段：加长镗刀杆进给速度5～6转/min，进给量1.5～2mm/转，吃刀量0.015～0.02mm。
5.根据权利要求1所述的采用加长镗刀杆在普通镗床加工超长同心阶梯通孔的方法，其特征在于，加工同心阶梯通孔不同位置通过调整镗刀刀体位置实现，工件与加长镗刀杆位置在加工过程中不再调整。
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