CN110293370A - 舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法及加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法及加工刀具，所述加工刀具包括阶梯扩孔钻、阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀、镗杆及过渡套筒，所述阶梯扩孔钻、所述阶梯粗绞刀、所述半精加工绞刀、所述精加工绞刀的一端均设有与所述过渡套筒的一端固定的连接部，所述过渡套筒的另一端与所述镗杆固定。本发明通过设置过渡套筒解决了上舵承设置在舵柄、舵杆连接部的上方，且舵杆、舵柄使用圆锥销连接方式时，圆锥销孔法无法加工的技术难题，使舰船艉部空间受限情况下，上舵承上移至舵杆、舵柄连接位置上方变得可行。

Description

舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法及加工刀具

技术领域

本发明属于船舶建造中舵系加工技术领域，具体涉及一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法及加工刀具。

背景技术

舰船舵系设计中舵杆和舵柄采用圆锥销连接时，常规设计是承受舵系(舵叶、舵杆等水下部件)自身重量的上舵承或者单向推力轴承，设置于舵柄和舵杆连接部位下方，舵杆顶端面与舵柄上平面设为平齐，舵杆和舵柄上的连接圆锥销孔同铰加工，圆锥销孔内表面粗糙度要求0.8，圆锥销根据加工好的圆锥销孔单配加工，这种连接形式的加工对加工刀具没有特殊要求，只需要刀头长度不小于圆锥销孔深度即可。

在一些受舰船艉部布置空间限制情况下，上舵承无法设于舵柄和舵杆连接部位下方，只能上移至舵柄和舵杆的顶部，因此舵杆的顶端面需要穿过舵柄，无法保持齐平，且舵杆和舵柄采用平键连接又不能满足计算要求而只能选择圆锥销连接时，圆锥销孔深度加上舵杆上部的长度超过普通加工刀具承受能力，使加工变得及其困难甚至无法实现。为了解决这一难题，一种专门针对这种形式的舵杆与舵柄连接圆锥销孔的加工方法及刀具的设计显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，本发明能够解决舰船艉部空间受限将上舵承布置在舵杆和舵柄连接位置上方时，舵杆与舵柄配合圆锥销孔加工困难的问题。此外，本发明还要提供一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面，提供一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，包括以下步骤：

步骤一、按照理论尺寸及公差加工舵柄内孔；

步骤二、测量步骤一中所述舵柄内孔的实际尺寸，根据所述舵柄内孔的实际尺寸，按照公差配合加工舵杆，使所述舵杆的外径与所述舵柄内孔的孔径相匹配；

步骤三、将舵柄套设于所述舵杆的外部，所述舵杆的顶端伸出所述舵柄的上端面，沿所述舵杆与所述舵柄内孔的接缝处由上至下加工骑缝螺钉孔并装入骑缝螺钉，将所述舵杆与所述舵柄相对固定；

步骤四、将过渡套筒安装于圆锥销孔加工刀体与镗杆之间，所述过渡套筒与所述圆锥销孔加工刀体的长度之和大于所述圆锥销孔的深度与舵杆的顶端伸出所述舵柄的上端面的长度之和；

步骤五、测量步骤四中的圆锥销孔的实际尺寸，按照公差配合加工圆锥销并进行装配，装配完成后在舵杆和舵柄上做出装配定位标记线和船首尾中心标记线。

作为优选的技术方案，所述步骤四的具体步骤为：首先使用阶梯扩孔钻打出阶梯孔，然后依次使用阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀加工出的圆锥销孔。

作为优选的技术方案，所述圆锥销孔设置为4个，两两相邻的圆锥销孔之间的距离相等。

作为优选的技术方案，所述装配定位标记线设置为2条，一条设于舵柄上端面，另一条设于舵杆径向外表面，两条标记线对齐。

作为优选的技术方案，所述圆锥销孔和与所述圆锥销孔相对应的圆锥销上设置有相同的编号。

本发明的第二方面，提供一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，应用于上述的舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，包括阶梯扩孔钻、阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀、镗杆及过渡套筒，所述阶梯扩孔钻、所述阶梯粗绞刀、所述半精加工绞刀、所述精加工绞刀的一端均设有与所述过渡套筒的一端固定的连接部，所述过渡套筒的另一端与所述镗杆固定。

作为优选的技术方案，所述连接部包括刀体连接锥体及刀体连接键，所述过渡套筒的一端设置有与所述刀体连接锥体、所述刀体连接键相匹配的刀体连接锥孔、刀体连接键槽。

作为优选的技术方案，所述过渡套筒的另一端设置有镗杆连接锥体及镗杆连接键，所述镗杆上设置有与所述镗杆连接锥体及镗杆连接键相匹配的套筒连接锥孔及套筒连接键槽。

作为优选的技术方案，所述过渡套筒采用40Cr锻钢机加工成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过设置过渡套筒解决了上舵承设置在舵柄、舵杆连接部的上方，且舵杆、舵柄使用圆锥销连接方式时，圆锥销孔法无法加工的技术难题，使舰船艉部空间受限情况下，上舵承上移至舵杆、舵柄连接位置上方变得可行。本发明通过切实可行、简便实用的加工方法和特殊紧凑的加工刀具，实现了加工精度要求高的深孔加工，可为本领域的其它有相似加工困难的加工作业提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具的结构示意图。

图4为图3中镗杆的结构示意图。

图5为图3中过渡套筒的结构示意图。

图6为图3中圆锥销孔加工刀体的结构示意图。

其中，附图标记具体说明如下：舵柄1、舵杆2、镗杆3、过渡套筒4、圆锥销孔加工刀体5、圆锥销6、圆锥销孔7、舵柄内孔8、骑缝螺钉孔9、骑缝螺钉10、船首尾中心标记线11、装配定位标记线12、镗杆本体301、套筒连接锥孔302、套筒连接键槽303、套筒本体401、镗杆连接锥体402、镗杆连接键403、刀体连接锥孔404、刀体连接键槽405、刀头501、刀杆502、刀体连接锥体503、刀体连接键504。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图3所示，本实施例提供一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，包括圆锥销孔加工刀体5、镗杆3及过渡套筒4，镗杆3的一端与镗床连接，另一端安装过渡套筒4，圆锥销孔加工刀体5包括阶梯扩孔钻、阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀四种类型，四种刀体的头部设有与之相应的绞刀，后部形式相同，均可换装在过渡套筒4一端进行相应的通孔作业。四种刀体的强度和刚度需要满足加工过程的稳定和加工结果符合设计要求。过渡套筒4与圆锥销孔加工刀体5的长度之和大于圆锥销孔7的深度与舵杆2的顶端伸出舵柄1的上端面的长度之和。过渡套筒4的外径和长度需根据舵杆2的外径设计，以最大限度的缩短圆锥销孔加工刀体5的长度，避免圆锥销孔加工刀体5过长刚性不足，而导致加工的圆锥销孔7达不到设计要求。

如图6所示，圆锥销孔加工刀体5由刀头501、刀杆502、刀体连接锥体503及刀体连接键504构成，刀头501包括阶梯扩孔钻、阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀四种类型，采用6542高速工具钢材料制作而成。刀杆502、刀体连接锥体503及刀体连接键504为一体式，采用40Cr锻钢制作而成。

如图5所示，过渡套筒4由套筒本体401、刀体连接锥孔404、刀体连接键槽405、镗杆连接锥体402、镗杆连接键403构成，刀体连接锥孔404、刀体连接键槽405设置于套筒本体401的一端，与刀体连接锥体503、刀体连接键504相匹配；镗杆连接锥体402、镗杆连接键403设置于套筒本体401的另一端。过渡套筒4由40Cr锻钢机加工成形。

如图4所示，镗杆3包括镗杆本体301，镗杆本体301与过渡套筒4连接端设有套筒连接锥孔302和套筒连接键槽303，套筒连接锥孔302、套筒连接键槽303与镗杆连接锥体402、镗杆连接键403相匹配。

如图1及图2所示，采用上述的加工刀具，对舵承下方舵柄1与舵杆2配合圆锥销孔7进行加工，包括以下步骤：

步骤一、按照理论尺寸及公差加工舵柄内孔8。

步骤二、测量步骤一中舵柄内孔8的实际尺寸，根据舵柄内孔8的实际尺寸，按照公差配合加工舵杆2，使舵杆2的外径与舵柄内孔8的孔径相匹配。

步骤三、将舵柄1套设于舵杆2的外部，舵杆2的顶端伸出舵柄1的上端面，沿舵杆2与舵柄内孔8的接缝处由上至下加工骑缝螺钉孔9并装入骑缝螺钉10，将舵杆2与舵柄1相对固定，以防加工过程中发生相对转动。

步骤四、将过渡套筒4安装于圆锥销孔加工刀体5与镗杆3之间，过渡套筒4与圆锥销孔加工刀体5的长度之和大于圆锥销孔7的深度与舵杆2的顶端伸出舵柄1的上端面的长度之和。具体为首先使用阶梯扩孔钻打出阶梯孔，然后依次使用阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀加工出的圆锥销孔7。过渡套筒4的外径不能与上舵承部位的舵杆2相碰。

步骤五、测量步骤四中的圆锥销孔7的实际尺寸，按照公差配合加工圆锥销6并进行装配，装配完成后在舵杆2和舵柄1上做出装配定位标记线12和船首尾中心线标记线11，圆锥销孔7和与圆锥销孔7相对应的圆锥销6上设置有相同的编号。圆锥销孔7设置为4个，两两相邻的圆锥销孔7之间的距离相等。装配定位标记线12设置为2条，一条设于舵柄1上端面，一条设于舵杆2径向外表面，两条标记线对齐，以利于现场安装时按照实际加工配装位置复原安装。安装时，根据圆锥销6配装位置一一对应编号后拆送现场安装。

尽管上述实施例已对本发明作出具体描述，但是对于本领域的普通技术人员来说，应该理解为可以在不脱离本发明的精神以及范围之内基于本发明公开的内容进行修改或改进，这些修改和改进都在本发明的精神以及范围之内。

Claims (9)

1.一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、按照理论尺寸及公差加工舵柄内孔(8)；

步骤二、测量步骤一中所述舵柄内孔(8)的实际尺寸，根据所述舵柄内孔(8)的实际尺寸，按照公差配合加工舵杆(2)，使所述舵杆(2)的外径与所述舵柄内孔(8)的孔径相匹配；

步骤三、将舵柄(1)套设于所述舵杆(2)的外部，所述舵杆(2)的顶端伸出所述舵柄(1)的上端面，沿所述舵杆(2)与所述舵柄内孔(8)的接缝处由上至下加工骑缝螺钉孔(9)并装入骑缝螺钉(10)，将所述舵杆(2)与所述舵柄(1)相对固定；

步骤四、将过渡套筒(4)安装于圆锥销孔加工刀体(5)与镗杆(3)之间，所述过渡套筒(4)与所述圆锥销孔加工刀体(5)的长度之和大于所述圆锥销孔(7)的深度与舵杆(2)的顶端伸出所述舵柄(1)的上端面的长度之和；

步骤五、测量步骤四中的圆锥销孔(7)的实际尺寸，按照公差配合加工圆锥销(6)并进行装配，装配完成后在舵杆(2)和舵柄(1)上做出装配定位标记线(12)和船首尾中心线标记线(11)。

2.如权利要求1所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，所述步骤四的具体步骤为：首先使用阶梯扩孔钻打出阶梯孔，然后依次使用阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀加工出的圆锥销孔(7)。

3.如权利要求1所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，所述圆锥销孔(7)设置为4个，两两相邻的圆锥销孔(7)之间的距离相等。

4.如权利要求3所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，所述装配定位标记线(12)设置为2条，一条设于舵柄(1)上端面，另一条设于舵杆(2)径向外表面，两条标记线对齐。

5.如权利要求1所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，所述圆锥销孔(7)和与所述圆锥销孔(7)相对应的圆锥销(6)上设置有相同的编号。

6.一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，应用于权利要求1-5任一项所述的舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工方法，其特征在于，包括阶梯扩孔钻、阶梯粗绞刀、半精加工绞刀、精加工绞刀、镗杆(3)及过渡套筒(4)，所述阶梯扩孔钻、所述阶梯粗绞刀、所述半精加工绞刀、所述精加工绞刀的一端均设有与所述过渡套筒(4)的一端固定的连接部，所述过渡套筒(4)的另一端与所述镗杆(3)固定。

7.如权利要求6所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，其特征在于，所述连接部包括刀体连接锥体(503)及刀体连接键(504)，所述过渡套筒(4)的一端设置有与所述刀体连接锥体(503)、所述刀体连接键(504)相匹配的刀体连接锥孔(404)、刀体连接键槽(405)。

8.如权利要求6所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，其特征在于，所述过渡套筒(4)的另一端设置有镗杆连接锥体(402)及镗杆连接键(403)，所述镗杆(3)上设置有与所述镗杆连接锥体(402)及镗杆连接键(403)相匹配的套筒连接锥孔(302)及套筒连接键槽(303)。

9.如权利要求6所述的一种舵承下方舵柄与舵杆配合圆锥销孔的加工刀具，其特征在于，所述过渡套筒(4)采用40Cr锻钢机加工成型。