CN108555342A - 用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法及刀具 - Google Patents

Abstract

一种用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法及刀具，所述活塞杆的中心设有深孔，扁端设有与该深孔相通的中孔，在靠近该中孔处的深孔内设有内圆弧，所述方法将所述活塞杆采用一夹一托的方式夹置于数控卧式车床上，采用专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具，在工件的一次装夹工位上，通过数控程序指令实现对所述内圆弧的自动加工；所述刀具由镗刀杆和镗刀片构成，该镗刀杆的长度和径粗根据所述活塞杆的中孔的深度和直径确定，镗刀片的刀尖的高度位于所述深孔的中心线的同一水平线上。本发明具有操作安全、快捷方便的优点，取得了提高加工效率、保证产品质量的有益效果，能够用于大型柴油机活塞杆的加工，也适用于在数控车床床上对其它大型零件的反镗加工。

Description

用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法及刀具

技术领域

本发明涉及一种机械零件的加工方法，特别涉及一种用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法及刀具，属于机械加工技术领域。

背景技术

活塞杆是大功率低速船用柴油机的重要零件之一，长度长、重量重，采用合适的加工设备和手段是其加工工艺中的关键问题。请参阅图1，图示为一大型6G70MEC船用柴油机活塞杆的结构简图，其中活塞杆的深孔1内设置有R30的内圆弧2，该R30的内圆弧2与扁端上D74的中孔3接合。所述中孔3在车床工位即可加工，而R30内圆弧2在深孔1的内部，一般的刀具由于受直径与长度的限制，无法达到特定的尺寸角度要求，因此难以伸到中孔3与深孔1交接的空间位置，所以现有的刀具对内圆弧2进行传统的机械加工比较困难。目前业内采用的加工方式是，采用R30圆弧长成型刀具，通过人工手动摇进活塞杆的深孔1，一点一点车出R30内圆弧2。然而实践表明，这种加工方式存在有以下明显的缺点与不足：

1、定位不精确，存在一定的尺寸误差，有时不能够满足图纸尺寸要求；

2、手动进给操作，对操作者的体力、技能等有很高的要求，另一方面内圆弧的加工用成型刀，加工时需一点点进给，效率非常低，所耗的工时也较多，此外加工后的内圆弧的表面粗糙，还需要另行人工进行磨修；

3、由于活塞杆零件体积庞大，内孔较小，操作人员需要时刻观察加工状况，以防刀具刀塔撞上工具，一旦撞上后果较为严重，因此操作条件较差，存在着较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法及刀具，达到降低成本、提高工效、降低劳动强度及避免安全隐患和保证产品质量的目的。

基于上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法，所述活塞杆的中心设有深孔，扁端设有与该深孔相通的中孔，在靠近该中孔处的深孔内设有内圆弧，其特征在于：将所述活塞杆采用一夹一托的方式夹置于数控卧式车床上，采用专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具，在工件的一次装夹工位上，通过数控程序指令实现对所述内圆弧的自动加工。

进一步地，所述的反镗切削方法包括如下步骤：

1)将所述活塞杆的一端夹置于数控卧式车床的卡盘上，扁端处朝外，用中心托架支托于该活塞杆的中部，形成一夹一托的装夹方式；

2)将所述内孔反镗圆弧加工非标刀具安装于所述数控卧式车床的刀塔上，并且使其对准所述活塞杆扁端处的中孔；

3)通过数控程序指令，先对所述内圆弧进行粗加工，形成台阶式的粗加工轨迹；

4)通过数控程序指令，对所述内圆弧进行半精加工，形成半精加工轨迹；

5)通过数控程序指令，对所述内圆弧进行精加工，形成半精加工轨迹，从而完成对所述深孔内圆弧的自动加工。

进一步地，所述的步骤3)、4)和5)中，当所述内孔反镗圆弧加工非标刀具初始接触工件时，刀具转速和进给速度降低，待该内孔反镗圆弧加工非标刀具完全进入所述深孔后，切削工艺参数恢复正常值：线速度V＝62m/min，进给量f＝0.3m/r。

本发明的另一技术方案为:

一种用于所述反镗切削方法的内孔反镗圆弧加工非标刀具，其由镗刀杆和镗刀片构成，该镗刀杆的长度和径粗根据所述活塞杆的中孔的深度和直径确定；该镗刀杆的前端具有向内弯曲的刀端部，该刀端部上安装有可拆卸的镗刀片。

进一步地，所述的镗刀片的刀尖的高度位于所述深孔的中心线的同一水平线上。

与传统的加工方法相比较，本发明具有以下优点：

1、实用性强，操作快捷、方便——由于采用了数控卧式车床加工，并且使用了专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具，使刀具伸出长度满足要求，空间角度可自动设定，只要编制对应的数控程序来控制机床运作，就实现了自动加工，简化了操作，提高了加工效率。

2、提高了操作的安全性，降低了作业人员的劳动强度——使用机床自动加工，操作人员不必过度观察、操作，也有效避免了安全隐患。

3、提升了产品质量——由于使用数控机床加工，可以精确控制其位置尺寸，满足了图纸要求，此外使用了专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具，在节约加工时间的同时也充分保证了内圆弧的加工质量。

总之，本发明所述的加工方法具有操作安全、快捷方便的优点，取得了提高加工效率、保证产品质量的有益效果，能够用于大型柴油机活塞杆深孔内圆弧的加工，也适用于在数控车床床上对其它大型零件的反镗加工。

附图说明

图1是大型船用柴油机活塞杆体的结构简图。

图2是本发明的内孔反镗圆弧加工非标刀具的结构示意图。

图3是本发明的加工状态示意图之一。

图4是本发明的加工过程示意图之二。

图5是粗加工切削过程示意图。

图6是半精加工切削过程示意图。

图7是精加工切削过程示意图。

图中：

1—深孔，2—内圆弧，3—中孔，4—内孔反镗圆弧加工非标刀具，41—镗刀杆，42—镗刀片，5—刀塔，6—中心托架，7—卡盘，A—粗加工轨迹，B—半精加工轨迹，C—精加工轨迹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明，但不能以此限制本发明的保护范围。

本发明所述的加工方法用于对柴油机活塞杆深孔内的内圆弧R30进行加工。请参阅图1，柴油机活塞杆的中心设有深孔1，该深孔1在靠近活塞杆扁端处的D76中孔3处设有R30内圆弧2。

所述用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法是采用一夹一托的装夹方式，将所述活塞杆夹置于数控卧式车床的卡盘7上，并且用中心托架6支托于该活塞杆的中部，采用专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具4，在工件的一次装夹工位上，通过数控程序指令实现对所述深孔内圆弧的自动加工。

请参阅图2，所述内孔反镗圆弧加工非标刀具4由镗刀杆41和镗刀片42构成。所述镗刀杆41的长度和径粗根据所述中孔3的深度和直径确定，其截面的形状为类椭圆形，该镗刀杆41的前端具有向内弯曲的刀端部，该刀端部上用螺丝安装有可拆卸的镗刀片42，该镗刀片42为菱形，其刀尖的高度位于所述深孔的中心线的同一水平线上。

所述的加工方法包括如下步骤，请结合参阅图3和图4：

1)将所述活塞杆的一端夹置于数控卧式车床的卡盘7上，扁端处朝外，中心托架6支托于该活塞杆的中部，采用一夹一托的装夹方式；

2)将所述内孔反镗圆弧加工非标刀具4安装于所述数控卧式车床的刀塔5上，并且使其对准活塞杆扁端处的中孔3；

3)通过数控程序指令，先对所述内圆弧2进行粗加工，形成台阶式的粗加工轨迹A，见图5；

4)通过数控程序指令，对所述内圆弧2进行半精加工，形成半精加工轨迹B，见图6；

5)通过数控程序指令，对所述内圆弧2进行精加工，形成半精加工轨迹C，见图7，从而完成对所述深孔内圆弧的自动加工。

在步骤3)、4)和5)中，内孔反镗圆弧加工非标刀具4初始接触工件时，刀具转速和进给速度需降低，待内孔反镗圆弧加工非标刀具4完全进入工件深孔1后，切削工艺参数恢复正常值：线速度V＝62m/min，进给量f＝0.3m/r。

本发明一方面采用卧式车床反镗加工代替人工的手动反镗，利用程序控制工件自动加工，大幅度提高了产品加工质量和加工效率；另一方面也使得现场实际操作比较简单方便，有效地降低了劳动强度及作业危险性，在保证生产安全及产品质量的同时提高了劳动效率。

本发明要求的保护范围不仅限于上述实施例，凡依据本发明的内容所做的等效变化及修改，均属于本发明的范畴。

Claims (5)

1.一种用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法，所述活塞杆的中心设有深孔，扁端设有与该深孔相通的中孔，在靠近该中孔处的深孔内设有内圆弧，其特征在于：将所述活塞杆采用一夹一托的方式夹置于数控卧式车床上，采用专用的内孔反镗圆弧加工非标刀具，在工件的一次装夹工位上，通过数控程序指令实现对所述内圆弧的自动加工。

2.根据权利要求1所述的用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法，其特征在于：所述的反镗切削方法包括如下步骤：

1)将所述活塞杆的一端夹置于数控卧式车床的卡盘上，扁端处朝外，用中心托架支托于该活塞杆的中部，形成一夹一托的装夹方式；

2)将所述内孔反镗圆弧加工非标刀具安装于所述数控卧式车床的刀塔上，并且使其对准所述活塞杆扁端处的中孔；

3)通过数控程序指令，先对所述内圆弧进行粗加工，形成台阶式的粗加工轨迹；

4)通过数控程序指令，对所述内圆弧进行半精加工，形成半精加工轨迹；

5)通过数控程序指令，对所述内圆弧进行精加工，形成半精加工轨迹，从而完成对所述深孔内圆弧的自动加工。

3.根据权利要求2所述的用于活塞杆深孔内圆弧加工的反镗切削方法，其特征在于：所述的步骤3)、4)和5)中，当所述内孔反镗圆弧加工非标刀具初始接触工件时，刀具转速和进给速度降低，待该内孔反镗圆弧加工非标刀具完全进入所述深孔后，切削工艺参数恢复正常值：线速度V＝62m/min，进给量f＝0.3m/r。

4.一种用于权利要求1所述反镗切削方法的内孔反镗圆弧加工非标刀具，其特征在于：所述非标刀具由镗刀杆和镗刀片构成，该镗刀杆的长度和径粗根据所述活塞杆的中孔的深度和直径确定；该镗刀杆的前端具有向内弯曲的刀端部，该刀端部上安装有可拆卸的镗刀片。

5.根据权利要求4所述的内孔反镗圆弧加工非标刀具，其特征在于：所述的镗刀片的刀尖的高度位于所述深孔的中心线的同一水平线上。