CN109014789B - 连杆大头的过孔加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连杆大头的过孔加工方法，属于连杆大头的机加工技术领域。本发明的连杆大头的过孔加工方法，步骤1、将连杆装夹到机床上；步骤2、从连杆大头的端面机加工底孔；步骤3、采用T型铣刀铣削过孔，将T型铣刀从连杆大头的端面插入底孔内，使T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削底孔底部形成过孔。采用本发明的连杆大头的过孔加工方法，能够提高连杆大头过孔的加工精度，能够确保过孔的直径和位置度满足要求。

Description

连杆大头的过孔加工方法

技术领域

本发明涉及一种连杆大头的过孔加工方法，属于连杆大头的机加工技术领域。

背景技术

根据使用的需求，连杆的连杆大头4上需要加工螺纹孔7和过孔6，在加工螺纹孔7之前，首先需要加工底孔5，然后在底孔5底部加工过孔6，最后在底孔5上攻丝形成螺纹孔7，其中，底孔5（以及螺纹孔7）的直径小于过孔6，过孔6位于连杆大头的斜面42（该斜面42可以是平斜面或曲斜面）处，过孔6为沉孔，如图1和图2所示，底孔5与过孔6形成台阶孔的结构，螺纹孔7也与过孔6形成台阶孔的结构。

通常，连杆大头4上加工螺纹孔7和过孔6的加工步骤依次是：a、加工底孔5，b、加工过孔6，c、在底孔5上攻丝形成螺纹孔7。

在进行步骤a时，连杆进行第一次装夹，连杆大头的端面41向上，然后机加工底孔5。

在进行步骤b时，由于过孔6的直径大于底孔5，故必须将连杆倒置才能加工过孔，连杆进行第二次装夹，使连杆大头的端面41向下，然后加工过孔6。由于连杆较长，因此，加工过孔6的刀具长度便需要很长，该刀具长度大于过孔距连杆小头端部的距离，由于刀具过长（刀具的长度为直径的15-18倍），因此在切削过程中，刀具容易振动，导致过孔6的直径超差。并且刀具的进刀位置在连杆大头的斜面42处（如30°-50°的平斜面），在加工过程中，刀具会向连杆大头4的侧面偏移，导致过孔6的位置度超差。

在进行步骤c时，又需要将连杆再次倒置（为了避免加工螺纹孔的刀具过长），连杆进行第三次装夹，使连杆大头4的端面向上，然后对底孔5进行攻丝形成螺纹孔7。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供连杆大头的过孔加工方法，本发明的加工方法能够提高连杆大头过孔的加工精度，能够确保过孔的直径和位置度满足要求。

本发明采用的技术方案如下：

连杆大头的过孔加工方法，包括以下步骤：

步骤1、将连杆装夹到机床上；

步骤2、从连杆大头的端面机加工底孔；

步骤3、采用T型铣刀铣削过孔，将T型铣刀从连杆大头的端面插入底孔内，使T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削底孔底部形成过孔。

采用本发明时，在机加工形成过孔时，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头的装夹位置能够始终保持不变，由于“T型铣刀从连杆大头的端面插入底孔内”来铣削形成过孔，那么T型铣刀的长度就不需要很长，有效的避免了T型铣刀振动的情况发生，确保过孔的直径满足要求；由于“T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔”，T型铣刀的进刀位置不在连杆大头的斜面处，便不会出现T型铣刀向连杆大头的侧面偏移的情况发生，确保过孔的位置度满足要求。T型铣刀偏心铣削底孔底部形成过孔中的“偏心”是指：T型铣刀在铣削底孔底部形成过孔时，T型铣刀的轴线是偏离底孔5的轴线的运动的。可供选择的，步骤2中，采用钻头从连杆大头的端面钻销连杆大头形成底孔。

优选的，步骤2中，底孔从连杆大头的端面贯穿至连杆大头的斜面。

优选的，步骤2中，底孔的轴线垂直于连杆大头的端面。

优选的，步骤3中，底孔与过孔同轴线。

可供选择的，步骤3中，T型铣刀偏心铣削形成过孔时，T型铣刀的运动轨迹为螺旋形轨迹。T型铣刀的运动轨迹为螺旋形轨迹指的是：T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔时，首先T型铣刀绕其自身轴线旋转，同时，T型铣刀的轴线以螺旋形轨迹绕底孔的轴线转动，实现其铣削动作。

优选的，T型铣刀的运动轨迹的最外圈为圆形轨迹。为了保证过孔铣削完成时，过孔为规则的圆形，因此，作为优选，T型铣刀的运动轨迹的最外圈为圆形轨迹。即，T型铣刀的运动轨迹首先是螺旋形轨迹，最后紧接着是圆形轨迹。

可供选择的，步骤3后，还包括步骤4、从连杆大头的端面对底孔攻丝形成螺纹孔。如果不采用本发明的加工方法，而采用背景技术中的加工方法时，由于连杆进行了三次装夹，螺纹孔的螺纹垂直度精度不够高，最多只能保证100：0.2的垂直度。而采用本发明时，在依次机加工底孔、过孔、螺纹孔过程中，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头的装夹位置能够始终保持不变。螺纹孔的螺纹对于连杆大头的端面的垂直度可达100：0.04，螺纹的垂直度精度整整提高5倍。因此，采用本发明时，螺纹孔的螺纹垂直度精度明显提高，使得连杆大头的螺纹孔能够高质量的满足使用需求，特别适合于对螺纹孔要求严格的场所，极大的提高了连杆大头的螺纹孔的机加工水平，对该行业的发展有着深远的意义。可供选择的，步骤4中，采用丝锥从连杆大头的端面对底孔攻丝形成螺纹孔。

可供选择的，所述T型铣刀包括同轴线并依次相连的切削部、缩颈部与柄部，且切削部的直径大于缩颈部的直径，所述切削部外周设有绕其轴线螺旋的多个切削刃，相邻的切削刃之间设有排屑槽。优选的，所述柄部的直径大于缩颈部的直径。当然，柄部的直径也可以等于缩颈部的直径，但是作为优选，为了提高T型铣刀的刚度，柄部的直径大于缩颈部的直径最佳。作为T型铣刀的可选择设计，采用本设计的T型铣刀能够用于在底孔的底部铣削形成过孔。优选的，所述切削刃有4个，切削刃的螺旋角ω为30°。优选的，所述切削部的长度为16mm、缩颈部的长度为18mm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的连杆大头的过孔加工方法，在机加工形成过孔时，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头的装夹位置能够始终保持不变，由于“T型铣刀从连杆大头的端面插入底孔内”来铣削形成过孔，那么T型铣刀的长度就不需要很长，有效的避免了T型铣刀振动的情况发生，确保过孔的直径满足要求；由于“T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔”，T型铣刀的进刀位置不在连杆大头的斜面处，便不会出现T型铣刀向连杆大头的侧面偏移的情况发生，确保过孔的位置度满足要求。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是连杆大头机加工有底孔与过孔的结构示意图；

图2是连杆大头机加工有螺纹孔与过孔的结构示意图；

图3是T型铣刀铣削过孔时的运动轨迹示意图，其中虚线表示螺旋形轨迹，实线表示圆形轨迹；

图4是T型铣刀的结构示意图；

图5是图4的A向示意图。

图中标记：1-切削部、11-切削刃、12-排屑槽、2-缩颈部、3-柄部、4-连杆大头、41-连杆大头的端面、42-连杆大头的斜面、5-底孔、6-过孔、7-螺纹孔、ω-切削刃的螺旋角、L1-切削部的长度、L2-缩颈部的长度。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，本实施例的连杆大头的过孔加工方法，包括以下步骤：

步骤1、将连杆装夹到机床上；

步骤2、从连杆大头的端面41机加工底孔5；

步骤3、采用T型铣刀铣削过孔6，将T型铣刀从连杆大头的端面41插入底孔5内，使T型铣刀的切削部1位于底孔5底部待加工过孔6位置，然后T型铣刀偏心铣削底孔5底部形成过孔6。

采用本发明时，在机加工形成过孔6时，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头4的装夹位置能够始终保持不变，由于“T型铣刀从连杆大头的端面41插入底孔5内”来铣削形成过孔6，那么T型铣刀的长度就不需要很长，有效的避免了T型铣刀振动的情况发生，确保过孔6的直径满足要求；由于“T型铣刀的切削部1位于底孔5底部待加工过孔6位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔6”，T型铣刀的进刀位置不在连杆大头的斜面42处，便不会出现T型铣刀向连杆大头4的侧面偏移的情况发生，确保过孔6的位置度满足要求，如图1所示。T型铣刀偏心铣削底孔5底部形成过孔6中的“偏心”是指：T型铣刀在铣削底孔5底部形成过孔6时，T型铣刀的轴线是偏离底孔5的轴线的运动的。可供选择的，步骤2中，采用钻头从连杆大头的端面41钻销连杆大头4形成底孔5。优选的，机床为加工中心机床。连杆大头的斜面42是平斜面或曲斜面。在其中一实施例中，连杆大头的端面41与连杆的轴线相垂直；在另一实施例中，连杆大头的端面41与连杆的轴线不相垂直。

优选的，步骤2中，底孔5从连杆大头的端面41贯穿至连杆大头的斜面42。

优选的，步骤2中，底孔5的轴线垂直于连杆大头的端面41。

优选的，步骤3中，底孔5与过孔6同轴线。

可供选择的，步骤3中， T型铣刀偏心铣削形成过孔6时，T型铣刀的运动轨迹为螺旋形轨迹，如图3所示。T型铣刀的运动轨迹为螺旋形轨迹指的是：T型铣刀的切削部1位于底孔5底部待加工过孔6位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔6时，首先T型铣刀绕其自身轴线旋转，同时，T型铣刀的轴线以螺旋形轨迹绕底孔5的轴线转动，实现其铣削动作。

优选的，T型铣刀的运动轨迹的最外圈为圆形轨迹，如图3所示。为了保证过孔6铣削完成时，过孔6为规则的圆形，因此，作为优选，T型铣刀的运动轨迹的最外圈为圆形轨迹。即，T型铣刀的运动轨迹（或者说T型铣刀的轴线的运动轨迹）首先是螺旋形轨迹，最后紧接着是圆形轨迹，如图3所示。

可供选择的，如图2所示，步骤3后，还包括步骤4、从连杆大头的端面41对底孔5攻丝形成螺纹孔7。如果不采用本发明的加工方法，而采用背景技术中的加工方法时，由于连杆进行了三次装夹，螺纹孔7的螺纹垂直度精度不够高，最多只能保证100：0.2的垂直度。而采用本发明时，在依次机加工底孔5、过孔6、螺纹孔7过程中，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头的装夹位置能够始终保持不变。螺纹孔7的螺纹对于连杆大头的端面41的垂直度可达100：0.04，螺纹的垂直度精度整整提高5倍。因此，采用本发明时，螺纹孔7的螺纹垂直度精度明显提高，使得连杆大头4的螺纹孔7能够高质量的满足使用需求，特别适合于对螺纹孔7要求严格的场所，极大的提高了连杆大头的螺纹孔7的机加工水平，对该行业的发展有着深远的意义。可供选择的，步骤4中，采用丝锥从连杆大头的端面41对底孔5攻丝形成螺纹孔7。当然，步骤4也可以在步骤2和步骤3之间进行，但是，先加工底孔、然后加工螺纹孔7，再加工过孔6的加工顺序，容易损伤螺纹孔7的螺纹，因此并非最佳实施方式，但是该实施方式也是在本发明的保护范围之内。

可供选择的，如图4和图5所示，所述T型铣刀包括同轴线并依次相连的切削部1、缩颈部2与柄部3，且切削部1的直径大于缩颈部2的直径，所述切削部1外周设有绕其轴线螺旋的多个切削刃11，相邻的切削刃11之间设有排屑槽12。优选的，所述柄部3的直径大于缩颈部2的直径。当然，柄部3的直径也可以等于缩颈部2的直径，但是作为优选，为了提高T型铣刀的刚度，柄部3的直径大于缩颈部2的直径最佳。作为T型铣刀的可选择设计，采用本设计的T型铣刀能够用于在底孔5的底部铣削形成过孔6。优选的，所述切削刃11有4个，切削刃11的螺旋角ω为30°，切削部1的长度L1为16mm，缩颈部2的长度L2为18mm，T型铣刀的长度为切削部1的直径的5倍。优选的，所述T型铣刀为一体结构，采用硬质合金材料制成。

基于上述技术特征的组合设计，在其中一实施例中，连杆大头的过孔加工方法，包括：

步骤1、将连杆装夹到加工中心工作台上；

步骤2、将钻头将安装到加工中心的主轴上，加工中心使钻头从连杆大头的端面41钻削形成底孔5；

步骤3、将钻头替换为T型铣刀，加工中心使T型铣刀从连杆大头的端面41插入底孔5内，使T型铣刀的切削部1位于底孔5底部待加工过孔6位置，然后T型铣刀偏心铣削底孔5底部形成过孔6；其中T型铣刀的运动轨迹首先是螺旋形轨迹，最后紧接着是圆形轨迹，如图3所示。

步骤4、将T型铣刀替换为丝锥，加工中心使丝锥在从连杆大头的端面41对底孔5攻丝形成螺纹孔7。

综上所述，采用本发明的连杆大头的过孔加工方法，在机加工形成过孔时，无需再次装夹连杆，仅需要替换刀具即可，使得连杆大头的装夹位置能够始终保持不变，由于“T型铣刀从连杆大头的端面插入底孔内”来铣削形成过孔，那么T型铣刀的长度就不需要很长，有效的避免了T型铣刀振动的情况发生，确保过孔的直径满足要求；由于“T型铣刀的切削部位于底孔底部待加工过孔位置，然后T型铣刀偏心铣削形成过孔”，T型铣刀的进刀位置不在连杆大头的斜面处，便不会出现T型铣刀向连杆大头的侧面偏移的情况发生，确保过孔的位置度满足要求。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.连杆大头的过孔加工方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤1、将连杆装夹到机床上；

步骤2、从连杆大头的端面(41)机加工底孔(5)，底孔(5)从连杆大头的端面(41)贯穿至连杆大头的斜面(42)；

步骤3、采用T型铣刀铣削过孔(6)，所述T型铣刀包括同轴线并依次相连的切削部(1)、缩颈部(2)与柄部(3)，且切削部(1)的直径大于缩颈部(2)的直径，所述切削部(1)外周设有绕其轴线螺旋的多个切削刃(11)，相邻的切削刃(11)之间设有排屑槽(12)；

待加工的过孔(6)位于连杆大头的斜面(42)处；

采用T型铣刀铣削过孔(6)时，将T型铣刀从连杆大头的端面(41)插入底孔(5)内，使T型铣刀的切削部(1)位于底孔(5)底部待加工过孔(6)位置，然后T型铣刀偏心铣削底孔(5)底部形成过孔(6)；

在T型铣刀偏心铣削形成过孔(6)时，T型铣刀的运动轨迹首先是螺旋形轨迹，最后紧接着是圆形轨迹；步骤4、从连杆大头的端面(41)对底孔(5)攻丝形成螺纹孔(7)。

2.如权利要求1所述的连杆大头的过孔加工方法，其特征在于：步骤2中，底孔(5)的轴线垂直于连杆大头的端面(41)。

3.如权利要求1所述的连杆大头的过孔加工方法，其特征在于：步骤3中，底孔(5)与过孔(6)同轴线。

4.如权利要求1所述的连杆大头的过孔加工方法，其特征在于：所述切削刃(11)有4个，切削刃(11)的螺旋角ω为30°。

5.如权利要求1所述的连杆大头的过孔加工方法，其特征在于：所述切削部(1)的长度为16mm、缩颈部(2)的长度为18mm。

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