CN110091132B - 一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法 - Google Patents
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Abstract
一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法，它涉及一种镗孔工具加工装配方法。本发明为了解决现有镗杆由于结构复杂，存在加工困难的问题。对毛坯料热处理；校直；粗车；划线；粗铣毛坯料；热处理；回火去应力；精研镗杆的两端中心孔以及环状体上的燕尾槽；粗磨环状体的外圆及外圆锥的锥尾；磨内孔；将镗杆安装在中心架上进行装夹，找正外圆，磨环状体的准内孔；钻孔；钻攻左端面上的螺纹孔；将镗孔工具中盖板装配在镗杆的左端面上；钻销孔；将销装配在销孔内；精磨锥尾；精铣环状体的内腔及其端面的平面；镗外圆锥的尾柄内孔；复检镗杆的精磨、精铣加工工序；清理表面毛刺、锐边倒钝，入库待装配。本发明用于镗孔工具加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工方法，具体涉及一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法。
背景技术
汽轮机转子、盘车大齿轮与电机转子连接，中间对轮孔(见图12和图13)是精度要求较高的位置，而且需要一次镗削完成，三部分对轮孔要求孔径一致，圆柱度不大于0.02mm，粗糙度值不大于Ra3.2μm。以前在加工对轮孔时所采用的是手工铰削的方式进行加工，其加工的难度极大。因此，研究并加工该对轮孔使用的镗孔工具就尤为重要。在新型镗孔工具中，镗杆是非常重要的构件之一，其结构复杂，加工困难。针对该镗杆所具有的高精特点，需要研制能满足镗杆设计精度要求的一套加工方法。
综上所述，现有的镗杆由于结构复杂，存在加工困难的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的镗杆由于结构复杂，存在加工困难的问题。进而提供一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法。
本发明的技术方案是：一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法包括以下步骤：
步骤一：对毛坯料进行热处理：调质HB269-302；
步骤二：对步骤一中热处理后的毛坯料进行校直；
步骤三：粗车毛坯料：
步骤四：划线：
按图纸划M平面线，且对外圆预留磨削量；
步骤五：粗铣毛坯料，初步形成镗杆A：
步骤六：热处理：
将镗杆A安装在回火平台上，回火去应力；
步骤七：精研镗杆A的两端中心孔B以及环状体1上的燕尾槽C，燕尾槽C的尺寸为2mm×60°；
步骤八：粗磨环状体1的外圆及外圆锥2的锥尾：
第一步：粗磨环状体1的外圆尺寸为ф63.5mm；
第二步：外圆锥2的锥尾锥度是7:24；
第三步：环状体1和外圆锥2的加工余量均为0.2-0.3mm，且需保证环状体1的轴线与外圆锥2的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤九：磨内孔：
将镗杆A安装在中心架上进行装夹，找正外圆，磨环状体1的准内孔ф30(+0.052/0)mm；
步骤十：钻孔：
钻攻左端面上的5-M6螺纹孔19；
步骤十一：装配：
将镗孔工具中盖板7装配在镗杆A的左端面上；
步骤十二：钻销孔11-1：
将上一步骤装配的镗杆A的左端面上加工销孔11-1；
步骤十三：装配：
将销11装配在步骤十二的销孔11-1内；
步骤十四：精磨环状体1的外圆及外圆锥2的锥尾：
对步骤十三装夹在磨床上并找正，精磨环状体1的外圆ф63.5(-0.03/-0.06)mm；磨锥度为7:24的锥尾，环状体1的轴线与外圆锥2的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤十五：精铣环状体1的内腔及其端面的平面：
铣燕尾槽C、定位槽D和圆弧槽底5，保证燕尾槽C尺寸和定位槽D的对称度，对称度为0.01mm；铣步骤四中的M平面；
步骤十六：镗外圆锥2的尾柄内孔：
打表以外圆为基准，钻铰ф13(+0.027/0)孔，钻攻螺纹孔M12×1；
步骤十七：复检镗杆A的精磨、精铣加工工序：
步骤十八：清理表面毛刺、锐边倒钝，入库待装配。
进一步地，步骤三中的粗车毛坯料包括以下步骤：
步骤三一：车平两端面，各钻中心孔A2.0，外圆ф63.5留量1.0-1.2mm；7:24尾柄留量0.8mm；尾柄内孔不加工；
步骤三二：重新装夹，上中心架，粗车内孔ф30，留量0.7-0.8mm，孔口锪2×60°倒角。
进一步地，步骤五中的粗铣步骤如下：
步骤五一：粗铣M平面，外圆磨削留量为1.2mm；
步骤五二：粗铣内腔17、ф13圆弧，单面留量1.0-1.5mm，内腔形状按工艺简图。
进一步地，步骤十七：复检镗杆A的具体步骤如下：
步骤十七一：打表复检镗杆燕尾槽底平面C；
步骤十七二：打表复检镗杆燕尾槽两斜面E；
步骤十七三：打表复检定位槽D的两侧面；
进一步地，步骤十七二中通过两个测量棒进行打表复检镗杆燕尾槽两斜面E。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
传统小尺寸燕尾槽的加工，由于磨削和刮研困难，通常情况下是铣削+磨削后，采用楔铁补偿的方式后使用。这种方法加工后的燕尾槽，适用于传动精度要求不高的场合。本方案可完全以铣削代替原有的铣削+磨削，而且可以将燕尾的直线度、平行度控制在0.01mm以内，不需楔铁调整间隙，整套安装后丝杠和滑座的相对运动误差不大于0.02mm。
本发明对于加工高精度镗杆提供新型实用的工艺方法，由此制造出来的镗杆，成套装配后，在汽轮机盘车大齿轮与电机转子连接对轮孔的加工中，发挥了非常重要的作用(传统方法是三部分安装后，用人工铰削的方式精加工对轮孔，加工精度较差，后序还需要手工抛磨来修正，劳动强度非常大。采用此种镗削的方法，以机械镗削代替手工加工，不但对轮孔精度能够保证，而且劳动强度也大大降低，效率提高十几倍。)，尤其是加工后孔的直线度及圆柱度均在0.03mm内(本发明中的加工方式方法，可以使镗杆的燕尾槽制造精度≤0.01mm，装配上刀座后，刀具的实际运行轨迹直线度≤0.02mm，粗糙度值≤Ra3.2μm)。目前已到很多电厂进行设备改造和现场镗孔，使用频率高，设备简单，工作方便，解决了很多实际难题。
附图说明
图1是镗杆A的主视图。图2是图1的局部俯视图。图3是图1的侧视图。图4是镗孔工具的侧视图。图5是图4的主剖视图。图6是镗杆A的工艺简图。图7是图6是侧视图。图8是检测镗杆燕尾槽两斜面E的示意图。图9是检测燕尾槽底平面C的示意图。图10是检测定位槽D的两侧面的示意图。图11是镗杆粗车示意图。图12是汽轮机转子、盘车大齿轮、电机转子连接图；其中100表示汽轮机转子，101表示盘车大齿轮，102表示对轮孔，103表示电机转子；图13是图12的侧视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，为了更加清楚的理解本发明所加工出的镗杆的具体结构，本实施方式的镗杆A包括带有开口的环状体1、外圆锥2和空心柱3，带有开口的环状体1、外圆锥2和空心柱3由左至右依次固定连接并制成一体，环状体1的右端设有凹坑4，环状体1的左端设有安装槽18，外圆锥2上开设圆孔5。
具体实施方式二：结合图4至图5说明本实施方式，本实施方式是一种使用具体实施方式一中镗杆的镗孔工具，它包括镗杆A、丝杠6、盖板7、套筒8、轴承9、环10、销11、滑座12、螺钉13、螺母14、键15、铜套16和螺栓17，丝杠6穿设在镗杆A的环状体1内，滑座12通过螺钉13和螺母14安装在环状体1内的丝杠6上，铜套16安装在环状体1的端部内侧，环10套装在丝杠6上，且环10位于镗杆A的安装槽18内，销11插装在环10上，轴承9安装在环10的左右两侧，盖板7盖装在环状体1的一端，且丝杠6伸出盖板7，键15通过螺钉13安装在凹坑4上，螺栓17安装在外圆锥2和空心柱3上。
具体实施方式三：结合图1至图10说明本实施方式，本实施方式的一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法包括以下步骤：
步骤一：对毛坯料进行热处理：调质HB269-302；
步骤二：对步骤一中热处理后的毛坯料进行校直；
步骤三：粗车毛坯料：
步骤四：划线：
按图纸划M平面线，且对外圆预留磨削量；
步骤五：粗铣毛坯料，初步形成镗杆A：
步骤六：热处理：
将镗杆A安装在回火平台上，回火去应力；
步骤七：精研镗杆A的两端中心孔及孔口2mm×60°；
步骤八：粗磨环状体1的外圆及外圆锥2的锥尾及空心柱3外圆：
第一步：粗磨环状体1的外圆尺寸为ф63.5mm；
第二步：外圆锥2的锥尾锥度是7:24；
第三步：环状体1和外圆锥2的加工余量均为0.2-0.3mm，且需保证环状体1的轴线与外圆锥2的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤九：磨内孔：
将镗杆A安装在中心架上进行装夹，找正外圆，磨环状体1的大端内孔ф30(+0.052/0)mm；
步骤十：钻孔：
钻攻左端面上的5-M6螺纹孔19；
步骤十一：装配：
将镗孔工具中盖板7装配在镗杆A的左端面上；
步骤十二：钻工艺销孔：
将上一步骤装配的镗杆A的左端面上加工工艺销孔；
步骤十三：装配：
将销11、13装配在步骤十二的销孔及螺纹孔19内；
步骤十四：精磨环状体1的外圆及外圆锥2的锥尾及空心柱3的外圆：
对步骤十三装夹在磨床上并找正，精磨环状体1的外圆ф63.5(-0.03/-0.06)mm；磨锥度为7:24的锥尾，环状体1的轴线与外圆锥2的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤十五：精铣环状体1的内腔及其端面的平面：
精铣燕尾槽C、定位槽D和圆弧槽底5，保证燕尾槽C和定位槽D的位置度，定位槽D的对称度为0.01mm；铣步骤四中的M平面；
步骤十六：镗外圆锥2及空心柱3的尾柄内孔：
打表以外圆为基准，钻铰ф10(+0.015/0)孔，钻攻螺纹孔M12×1；
步骤十七：复检镗杆A的精磨、精铣加工工序：
步骤十八：清理表面毛刺、锐边倒钝，入库待装配。
具体实施方式四：结合图1和图3说明本实施方式，本实施方式的步骤三中的粗车毛坯料包括以下步骤：
步骤三一：车平两端面，各钻中心孔A2.0，外圆ф63.5留量1.0-1.2mm；7:24尾柄留量0.8mm；尾柄内孔不加工；
步骤三二：重新装夹，上中心架，平端面，粗车内孔ф30，留量0.4-0.5mm，孔口锪2×60°倒角。
结合图11，说明步骤三一：上CK6140D车床夹左端，右端打中心孔，然后采用顶尖连接在顶针孔上，顶紧；加工环状体1外圆ф63.5按ф64.5；车外圆锥2及空心柱3，在设计尺寸上增加余量0.8mm；
结合图11，说明步骤三二：将零件从机床上卸下，掉头翻转装夹环状体1右端，环状体1外圆与机床设备中心架连接，支撑环状体；加工图11左端面及内孔B，在设计尺寸上减小0.4-0.5mm，孔口加工出2mm×60°圆锥面。
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图6、7说明本实施方式，本实施方式的步骤五中的粗铣步骤如下：
步骤五一：粗铣M平面，留量为1mm；
步骤五二：粗铣内腔17槽、ф13圆弧，单面留量1.0-1.5mm，内腔形状按工艺简图。
结合图6，说明步骤五一：利用压板，将镗杆A装夹在工作台上，按划线位置对刀，加工M面，比设计尺寸大1mm；
结合图6、7，说明步骤五二：重新调整刀具位置，加工M面处缺口N、P及槽底ф13圆弧，长度方向见图6设置L1、L2。
其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1、图3、图5、图8至图10说明本实施方式，本实施方式的步骤十七：复检镗杆A的具体步骤如下：
步骤十七一：打表复检镗杆燕尾槽底平面C，见图9；
步骤十七二：打表复检镗杆燕尾槽两斜面E，见图8；
步骤十七三：打表复检定位槽D的两侧面，见图10；
结合图5，图8至图10说明步骤十七一、十七二、十七三：镗杆A上的燕尾槽，是与图5中间12滑座连接，滑座12分别与图3中C、D、E表面接触，各配合间隙均为0.01-0.02mm；步骤十七一、十七二、十七三，分别检测C、D、E面，根据实测数据，确定图5滑座12外型尺寸，保证其配合间隙及滑动要求。
Claims (4)
1.一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一：对毛坯料进行热处理：调质HB269-302；
步骤二：对步骤一中热处理后的毛坯料进行校直；
步骤三：粗车毛坯料：
步骤三一：车平两端面，钻各中心孔，加工终了外圆直径为ф63.5mm的环状体的外圆留量1.0-1.2mm；7:24尾柄留量0.8mm；尾柄内孔不加工；
步骤三二：重新装夹，上中心架，粗车加工终了内孔直径为ф30mm的准内孔，留量0.7-0.8mm，孔口锪2mm×60°倒角；
步骤四：划线：
按图纸划(M)平面线，且对外圆预留磨削量；
步骤五：粗铣毛坯料，初步形成镗杆(A)：
步骤六：热处理：
将镗杆(A)安装在回火平台上，回火去应力；
步骤七：精研镗杆(A)的两端中心孔(B)以及环状体(1)上的燕尾槽(C)；
步骤八：粗磨环状体(1)的外圆及外圆锥(2)的锥尾：
第一步：粗磨加工终了外圆直径为ф63.5mm的环状体(1)；
第二步：外圆锥(2)的锥尾锥度是7:24；
第三步：环状体(1)和外圆锥(2)的加工余量均为0.2-0.3mm，且需保证环状体(1)的轴线与外圆锥(2)的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤九：磨内孔：
将镗杆(A)安装在中心架上进行装夹，找正外圆，磨环状体(1)的、且加工终了内孔直径为ф30mm的准内孔；
步骤十：钻孔：
钻攻左端面上的5-M6螺纹孔(19)；
步骤十一：装配：
将镗孔工具中盖板(7)装配在镗杆(A)的左端面上；
步骤十二：钻销孔(11-1)：
将上一步骤装配的镗杆(A)的左端面上加工销孔(11-1)；
步骤十三：装配：
将销(11)装配在步骤十二的销孔(11-1)内；
步骤十四：精磨环状体(1)的外圆及外圆锥(2)的锥尾：
将步骤十三装配好的镗杆装夹在磨床上并找正，精磨加工终了外圆直径为ф63.5mm的环状体(1)；磨锥度为7:24的锥尾，环状体(1)的轴线与外圆锥(2)的轴线的同轴度◎为0.01mm；
步骤十五：精铣环状体(1)的内腔及其端面的平面：
精铣燕尾槽(C)、定位槽(D)和圆弧槽底(5)，保证燕尾槽(C)和定位槽(D)的对称度，对称度为0.015mm；精铣步骤四中的(M)平面；
步骤十六：镗外圆锥(2)的尾柄内孔：
打表以外圆为基准，钻铰ф13(+0.027/0)mm孔，钻攻螺纹孔M12×1；
步骤十七：复检镗杆(A)的精磨、精铣加工工序：
步骤十八：清理表面毛刺、锐边倒钝，入库待装配。
2.根据权利要求1所述的一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法，其特征在于：步骤五中的粗铣步骤如下：
步骤五一：粗铣(M)平面，外圆磨削留量为1.2mm；
步骤五二：按照工艺简图粗铣内腔形状，粗铣内腔上的ф13mm圆弧，单面留量1.0-1.5mm。
3.根据权利要求2所述的一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法，其特征在于：步骤十七：复检镗杆(A)的具体步骤如下：
步骤十七一：打表复检镗杆燕尾槽底平面；
步骤十七二：打表复检镗杆燕尾槽两斜面(E)；
步骤十七三：打表复检定位槽(D)的两侧面。
4.根据权利要求3所述的一种带有空心镗杆的镗孔工具加工装配方法，其特征在于：步骤十七二中通过两个测量棒进行打表复检镗杆燕尾槽两斜面(E)。
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