CN105945520B - 一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法，属于异形缸筒内孔加工技术领域，提供了一种操作简单，加工方便，有效提高加工精度的交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法，所采用的技术方案为将异形缸筒水平固定；粗镗异形缸筒的主孔内壁；精镗异形缸筒的主孔内壁，然后对异形缸筒的主孔内壁进行滚压加工；采用钻头钻出大旁孔底引导孔，再采用铣刀铣出引导孔，再钻出大旁孔底孔，再对大旁孔精镗至其尺寸的下偏差，再利用阶梯成形铰刀，铰削成大旁孔下的小孔，最后对大旁孔进行滚压；采用钻头钻出小旁孔，然后利用铰刀精绞细长的小旁孔，最后利用铣刀对小旁孔进行清根处理；本发明广泛用于交叉孔系薄壁异形缸筒内孔的加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法，属于异形缸筒内孔加工技术领域。
背景技术
交叉孔系薄壁异形缸筒内孔系加工为通用机械加工技术。目前现有的交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工时主要存在以下不足：a．主孔中内孔φ45mm、φ55mm尺寸及形位公差易变形，难以保证；b．大旁孔中内孔φ10mm与φ18mm的同轴度φ0.03mm、φ10mm与φ45mm的垂直度0.015mm无有效刀具加工，难以保证；c．小旁孔中内孔φ10mm与φ4mm相接处为半盲孔，无退刀及排屑结构，难以对φ10mm孔底清根。
发明内容
为解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种操作简单，加工方便，有效提高加工精度的交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,按照以下步骤进行，
a、将异形缸筒水平固定在夹具上，对异形缸筒的两端进行夹持固定；
b、采用数控编程粗镗异形缸筒的主孔内壁，并进行分层切削；
c、微松异形缸筒两侧的夹具，采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工，然后采用滚压刀对异形缸筒的主孔内壁进行滚压加工；
d、采用钻头钻出大旁孔底引导孔，然后再采用铣刀铣出引导孔，再利用钻头钻出大旁孔底孔，再利用精镗刀对大旁孔精镗至其尺寸的下偏差，再利用阶梯成形铰刀，以精镗成的大旁孔进行定位，铰削成大旁孔下的小孔，最后对大旁孔进行滚压；
e、采用钻头钻出小旁孔，然后利用铰刀精绞细长的小旁孔，最后利用铣刀对小旁孔进行清根处理。
优选的，所述步骤b中采用高速进刀、大径向切深、小轴向进给的方式，粗镗过程中分多次，每次切深一般为1mm。
优选的，所述步骤c中采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工时，一般切削速度170m/min～200m/min，进给量0.1mm/r，使内孔加工到最终尺寸的下偏差。
优选的，所述步骤c和d中滚压加工时，一般切削速度35m/min～70m/min，进给量0.5mm/r～1.5mm/r，第一次滚压时过盈量适量加大，达到0.02mm，以后再分多次滚压，过盈量不超过0.005mm，直到达到要求公差和表面粗糙度的要求为止。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明采用契合装夹高速分层切削滚压成形技术，对于交叉孔系薄壁异形缸筒的主孔加工，采用专用工装契合异形缸筒外形均匀夹紧，按粗镗、精镗、微松后滚压的方法进行加工；采用分步加工复合刀具成形技术，对于交叉孔系薄壁异形缸筒孔的大旁孔加工，分步半精加工台阶孔后，采用阶梯成形复合刀具精加工成台阶孔；对于交叉孔系薄壁异形缸筒孔的小旁孔加工，采用钻削、精铰、铣刀清根的方法解决。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,按照以下步骤进行，
a、将异形缸筒水平固定在专用工装夹具上，对异形缸筒的两端进行夹持固定；因缸筒为不规则的异形，为了在夹紧时与缸筒外形更好地契合，从而将装夹力减到最小，以使装夹变形减到最小，而采用了工装水平压紧缸筒的装夹方法；
b、采用数控编程粗镗异形缸筒的主孔内壁，并进行分层切削，在加工过程中采用高速进刀、大径向切深、小轴向进给的方式，粗镗过程中分多次，每次切深一般为1mm。
加工过程中保持工件稳定性很重要。机加时，随着工件壁厚的减少，其刚性也会降低。机加应力累计增大及其持续释放，会导致工件变形增大。以上2因素均会导致切削震颤，从而使得工件加工精度降低，因此需分别采取有效措施克服这两个加工弊端。
对于工件刚度降低问题，采用以工件还未加工的部分支撑正在加工部分，从而提高工件刚度的方法克服。
对于机加应力增大导致工件变形问题，采用数控分层高速切削的方法，最大限度减小切削应力。即粗镗内壁时利用数控编程分层切削，进刀为高速、大径向切深、小轴向进给的方式。
c、微松异形缸筒两侧的夹具，为释放粗加工应力、减小夹紧力对缸筒产生的变形，在精加工前先将紧缸筒两端的夹紧压板紧固螺钉稍微松开。采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工，然后采用滚压刀对异形缸筒的主孔内壁进行滚压加工；采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工时，一般切削速度170m/min～200m/min，进给量0.1mm/r，使内孔加工到最终尺寸的下偏差；滚压加工时，一般切削速度35m/min～70m/min，进给量0.5mm/r～1.5mm/r，第一次滚压时过盈量适量加大，达到0.02mm，以后再分多次滚压，过盈量不超过0.005mm，直到达到要求公差和表面粗糙度的要求为止。
d、采用钻头钻出大旁孔底引导孔，然后再采用铣刀铣出引导孔，再利用钻头钻出大旁孔底孔，再利用精镗刀对大旁孔精镗至其尺寸的下偏差，再利用阶梯成形铰刀，以精镗成的大旁孔进行定位，铰削成大旁孔下的小孔，最后对大旁孔进行滚压；
e、采用钻头钻出小旁孔，由于内孔为细长台阶孔，在加工时注意保持排屑顺畅，以免划伤孔壁导致铰孔时无法保证表面粗糙度。然后利用铰刀精绞细长的小旁孔，切削速度6m/min～9m/min，进给量0.25mm/r，这样能够较好地保证细长孔的公差和表面粗糙度。最后利用铣刀对小旁孔进行清根处理。由于铰刀前面有导向部分，从而使细长孔底部处有3mm～5mm无法铰到，选用硬质合金铣刀，先测量刀具外径实际尺寸，再磨削刃部只留5mm左右，之后将铣刀中间部分磨去一些，这样自制完成的铣刀有利于切削液流入进行润滑、降温和切屑排出，从而有效防止了孔壁划伤，保证了尺寸精度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本发明范围内。
Claims (4)
1.一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,其特征在于：按照以下步骤进行，
a、将异形缸筒水平固定在夹具上，对异形缸筒的两端进行夹持固定；
b、采用数控编程粗镗异形缸筒的主孔内壁，并进行分层切削；
c、微松异形缸筒两侧的夹具，采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工，然后采用滚压刀对异形缸筒的主孔内壁进行滚压加工；
d、采用钻头钻出大旁孔底引导孔，然后再采用铣刀在底引导孔基础上铣出引导孔，再利用钻头钻出大旁孔底孔，再利用精镗刀对大旁孔精镗至其尺寸的下偏差，再利用阶梯成形铰刀，以精镗成的大旁孔进行定位，铰削成大旁孔下的小孔，最后对大旁孔进行滚压；
e、采用钻头钻出小旁孔，然后利用铰刀精绞细长的小旁孔，最后利用铣刀对小旁孔进行清根处理。
2.根据权利要求1所述的一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,其特征在于：所述步骤b中采用高速进刀、大径向切深、小轴向进给的方式，粗镗过程中分多次，每次切深一般为1mm。
3.根据权利要求1所述的一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,其特征在于：所述步骤c中采用防震镗刀对异形缸筒的主孔内壁进行精加工时，一般切削速度170m/min～200m/min，进给量0.1mm/r，使内孔加工到最终尺寸的下偏差。
4.根据权利要求1所述的一种交叉孔系薄壁异形缸筒内孔加工方法,其特征在于：所述步骤c和d中滚压加工时，一般切削速度35m/min～70m/min，进给量0.5mm/r～1.5mm/r，第一次滚压时过盈量适量加大，达到0.02mm，以后再分多次滚压，过盈量不超过0.005mm，直到达到要求公差和表面粗糙度的要求为止。
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