CN112621132B - 铸件异形面孔的加工方法及铸件 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种铸件异形面孔的加工方法及采用该加工方法制备的铸件，加工方法包括以下步骤：获取异形面孔的加工参数，并根据异形面孔的加工参数获取定位块的结构参数；根据定位块的结构参数制备定位块，定位块的外侧面为平面，定位块的固定面与异形面孔的加工位置相匹配；将定位块固定至异形面孔的加工位置；在定位块上确定异形面孔的中心位置，根据异形面孔的中心位置进行钻孔加工、扩孔加工；去除定位块并对异形面孔进行后处理。上述铸件异形面孔的加工方法，通过定位块将铸件的异形面转化为平面，使加工时在平面上进行孔中心位置的定位，从而提高异形面孔加工时孔中心位置定位的精确性，从而有效避免加工时孔中心位置偏移的技术问题。

Description

铸件异形面孔的加工方法及铸件

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，尤其涉及一种铸件异形面孔的加工方法以及包括通过该加工方法制备的异形面孔的铸件。

背景技术

诸如图1和2所示的下横梁是模锻压机中大型铸造件，其外形尺寸大，重量重，结构、形状复杂，尤其是侧面8个大直径贯穿深孔，其长径比大于14。其中4个孔在异形铸造型腔的平面上，可以直接铸造出来，另外4个孔在异形铸造型腔的圆弧面上，无法直接铸造出来，需加工完成。由于该4个孔通长穿拉杆，不仅要保证加工出的深孔直线度和粗糙度，而且还要保证加工出的孔与外侧铸造孔的同轴度。

由于大型铸件特殊的深孔位置和较高的加工精度，使其在数控镗床上加工时，由于该深孔在圆弧面等异形面上，定心时易造成孔中心位置偏移，无法保证与外侧铸造孔同轴。

发明内容

本发明实施例中提供了一种铸件异形面孔的加工方法，以解决现有技术中铸件异形面孔加工时容易出现孔中心位置偏移的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

本发明的铸件异形面孔的加工方法包括以下步骤：

获取异形面孔的加工参数，并根据所述异形面孔的加工参数获取定位块的结构参数；

根据所述定位块的结构参数制备所述定位块，所述定位块的外侧面为平面，所述定位块的固定面与所述异形面孔的加工位置相匹配；

将所述定位块固定至所述异形面孔的加工位置；

在所述定位块上确定异形面孔的中心位置，根据所述异形面孔的中心位置进行钻孔加工、扩孔加工；

去除所述定位块并对所述异形面孔进行后处理。

在其中的一个实施例中，所述异形面孔的直径为100mm以上。

在其中的一个实施例中，所述钻孔加工后孔的直径留余量为80mm～120mm。

在其中的一个实施例中，所述扩孔处理包括第一次扩孔以及第二次扩孔，所述第一次扩孔后孔的直径留余量为30mm～50mm。

在其中的一个实施例中，所述异形面孔的深度为10cm以上。

在其中一个实施例中，所述钻孔加工包括第一次钻孔以及第二次钻孔，所述第二次钻孔在所述第一次钻孔的基础上伸长镗杆以及加长刀杆进行钻孔处理。

在其中一个实施例中，所述定位块通过焊接固定在所述异形面孔的加工位置。

在其中一个实施例中，所述钻孔处理时通过内排水对钻孔刀片进行冷却。

本发明的第二大方面提出了一种铸件，所述铸件包括异形面孔，所述异形面孔通过如上所述的铸件异形面孔的加工方法制备而成。

上述铸件异形面孔的加工方法，通过定位块将铸件的异形面转化为平面，使加工时在平面上进行孔中心位置的定位，从而提高异形面孔加工时孔中心位置定位的精确性，从而有效避免加工时孔中心位置偏移的技术问题。

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，附图中：

图1为本发明一实施例模锻压机中下横梁一侧面孔结构剖面图；

图2为本发明一实施例模锻压机中下横梁另一侧面孔结构剖面图；

图3为本发明一实施例的铸件异形面孔的加工方法的步骤流程图；

图4为本发明一实施例使用的钻孔装置结构示意图；

图5为本发明一实施例第一次扩孔使用的扩孔装置结构示意图；

图6为本发明一实施例第二次扩孔使用的扩孔装置结构示意图。

其中，

100、下横梁；200、定位块；310、数控镗床；320、镗杆；330、刀杆；331、固定键；331、刀杆螺钉；340、钻孔装置；341、钻孔刀体；342、钻孔刀片；343、钻孔刀片连接件；350、扩孔装置；351、扩孔刀体；352、扩孔刀片；353、扩孔刀片连接件；354导向块；355、导向块连接件。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明一实施例的铸件如图1和图2所示，该铸件为模锻压机中的下横梁100，外形尺寸大，重量重，且结构复杂，在侧面上具有贯穿深孔，其中4个孔在异形面上。针对该异形面孔，请参阅图3所示，本发明提供的一实施例的上述铸件异形面孔的加工方法，该加工方法包括以下步骤：

S100，获取异形面孔的加工参数，并根据异形面孔的加工参数获取定位块200的结构参数；

在步骤S100中，加工参数包括异形面的表面结构参数、孔直径以及深度参数、镗杆320伸长量参数以及刀杆330长度参数，进一步主要根据加工参数的异形面的表面结构参数设计定位块200的结构参数，使定位块200的内侧面与异形面契合，定位块200的外侧面为平面，且定位块200的高度与镗杆320伸长量参数以及刀杆330长度参数向适应。

S200，根据定位块200的结构参数制备定位块200，定位块200的外侧面为平面，定位块200的固定面与异形面孔的加工位置相匹配；

在步骤S200中，制备定位块200采用的材料优选与铸件相同的材质。例如同为铁材质，采用同一材质的材料制备定位块200能够使定位块200固定在铸件上后形成近似一体结构，使钻孔加工以及扩孔加工时不受材料变化的影响，便于确保孔的形位精度以及尺寸精度。

S300，将定位块200固定至异形面孔的加工位置；

S400，在定位块200上确定异形面孔的中心位置，根据异形面孔的中心位置进行钻孔加工、扩孔加工；

S500，去除定位块200并对异形面孔进行后处理。

一般零件的孔在平面或规则的面上，比较容易加工，而位于弧形等异形面上的孔难以精确定位孔中心位置，并且钻孔装置340容易在钻孔过程中出现偏移。本申请提出的上述铸件异形面孔的加工方法，通过定位块200将铸件的异形面转化为平面，使加工时在定位块200平面上进行孔中心位置的定位，从而提高异形面孔加工时孔中心位置定位的精确性，通过该加工方法能够使异形面孔与铸造形成的孔同轴，从而有效避免加工时孔中心位置偏移的技术问题。

尤其是大型铸件的圆弧面上大直径深孔通过在数控镗床310上进行加工时，通过本发明的上述异形面孔的加工方法，能够使其在不偏心的情况下进行深孔的加工，同时保证深孔尺寸精度与形位精度要求的加工方法。

具体的，本发明的上述铸件异形面孔的加工方法可通过数控镗床310实现，通过数控镗床310对铸件异形面孔进行加工。

进一步可选的，本发明的数控镗床310采用的钻孔装置340如图4所示，该钻孔装置340包括钻孔刀体341，钻孔刀体341通过固定键331与刀杆330连接后再采用刀杆螺钉331固定，形成可拆卸的稳固的连接状态。具体的，钻孔刀体341上设有钻孔刀片342，钻孔刀片342通过螺钉、铆钉刀片连接件343与钻孔刀体341连接。

进一步可选的，本发明的数控镗床310采用的扩孔装置350如图5和图6所示，图5所示的第一次扩孔使用的扩孔装置350与图6所示的第二次扩孔使用的扩孔装置350的区别在于扩孔刀体351的宽度不同，从而使孔直径留余量不同。具体的，扩孔刀体351的宽度与需要加工的孔直径相关。该类扩孔装置350包括扩孔刀体351，扩孔刀体351通过固定键331与刀杆330连接后再采用刀杆螺钉331固定，形成可拆卸的稳固的连接状态。具体的，扩孔刀体351上设有扩孔刀片352，扩孔刀片352通过螺钉、铆钉等扩孔刀片连接件353与扩孔刀体351连接。进一步地，为了确保孔中心不偏移，该类扩孔装置350的扩孔刀体351上设有导向块354，该导向块354通过螺钉、铆接等导向块连接件355连接在扩孔刀体351上，通过导向块354，能够确保扩孔加工时扩孔刀体351不偏移，确保扩孔后的中心不偏移，使加工而成的孔具有较高的尺寸精度与形位精度。

在利用数控镗床310对铸件进行异形面孔的加工时，首先根据孔直径、孔深度调整数控镗床310伸出镗杆320的伸出长度以及钻孔装置340，将钻孔装置340安装于数控镗床310的刀杆330上。

随着加工的进行，需要更换钻孔装置340时，通过刀杆330上的固定键331以及连接件将钻孔装置340拆卸，再通过固定键331以及连接件将新的钻孔装置340或扩孔装置350连接至刀杆330上。

优选的，在步骤S300之前，还包括对铸件异形面孔的加工位置进行预处理，例如对该处表面进行打磨，确保异形面平整光滑。

优选的，在步骤S300中，首先根据外侧铸造孔中心，通过拉线、划线在异形面上粗定孔的中心位置，然后将定位块200放置在该处，使定位块200与铸件异形面完全贴合，再采用固定连接的方式将定位块200固定在该处。

作为一种可选实施方式，本发明的铸件异形面孔的加工方法用于大直径孔的加工，即异形面孔的直径为100mm以上。优选的，针对该种大直径孔，钻孔加工后孔的直径留余量为80mm～120mm。进一步优选的，扩孔处理包括第一次扩孔以及第二次扩孔，第一次扩孔后孔的直径留余量为30mm～50mm。

针对直径为100mm以上孔，在本发明成为大直径孔，该类孔由于直径大，传统的通过一次钻孔达到接近直径宽度的方法容易导致加工精度降低、轴线偏移的问题，在本发明中，通过钻孔以及多次扩孔，逐步加大孔的直径大小，既能够确保孔中心不偏移，又能够确保孔的加工精度，还能够控制孔内表面的粗糙度，提高异形面孔的加工合格率。

作为一种可选实施方式，异形面孔的深度为10cm以上。针对该类孔直径大、深度长的异形面孔，加工一定深度时，会随着切削力增大，镗杆320伸长长度增加，会产生镗杆320下挠现象，造成深孔加工的直线度差的问题。针对该技术问题，本发明提出的异形面孔的加工方法中的钻孔加工包括第一次钻孔以及第二次钻孔，第二次钻孔在第一次钻孔的基础上伸长镗杆320以及加长刀杆330进行钻孔处理。通过第一次钻孔，在铸件上形成孔的第一段，进一步通过伸长镗杆320以及更换更长的刀杆330进行第二次钻孔，通过刀杆330的加长避免镗杆320伸长过多，进而能够避免出现镗杆320下挠现象，从而能够提高该类深孔的直线度，确保加工精度，进一步提高加工的合格率。

作为一种可选实施方式，定位块200通过焊接固定在异形面孔的加工位置。定位块200可通过多种方式固定在铸件的异形面孔的加工位置，例如通过螺钉固定、通过铆钉固定以及焊接等固定方式。在本发明中，优选通过焊接将定位块200固定在异形面孔的加工位置，焊接的固定方式能够优先避免对铸件的损伤。在异形面孔加工完成后，可通过机床将焊接固定的定位块200焊缝铣开，取出定位块200后通过对焊接处打磨光滑过渡。

作为一种可选实施方式，钻孔处理时通过内排水对钻孔刀片342进行冷却。例如，通过数控镗床310本身的内排水对钻孔刀片342进行冷却，同时内排水还会冲击钻孔处理产生的钻屑，使钻屑更容易排出异形面孔。

本发明的第二大方面提出了一种铸件，该铸件包括异形面孔，异形面孔通过上述的铸件异形面孔的加工方法制备而成。通过上述方法制备的异形面孔，同时确保了异形面孔的尺寸精度和形位精度，其中铸件异形面孔的加工方法的具体方法步骤在前文中已经进行了详细的描述，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

还需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：

获取异形面孔的加工参数，并根据所述异形面孔的加工参数获取定位块(200)的结构参数；

根据所述定位块(200)的结构参数制备所述定位块(200)，所述定位块(200)的外侧面为平面，所述定位块(200)的固定面与所述异形面孔的加工位置相匹配；

将所述定位块(200)固定至所述异形面孔的加工位置；

在所述定位块(200)上确定异形面孔的中心位置，根据所述异形面孔的中心位置进行钻孔加工、扩孔加工；

去除所述定位块(200)并对所述异形面孔进行后处理；

其中，根据加工参数的异形面的表面结构参数设计所述定位块(200)的结构参数，使所述定位块(200)的内侧面与所述异形面契合，所述定位块(200)用于将铸件的所述异形面转化为平面，使加工时在所述定位块(200)平面上进行孔中心位置的定位。

2.根据权利要求1所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述异形面孔的直径为100mm以上。

3.根据权利要求2所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述钻孔加工后孔的直径留余量为80mm～120mm。

4.根据权利要求3所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述扩孔处理包括第一次扩孔以及第二次扩孔，所述第一次扩孔后孔的直径留余量为30mm～50mm。

5.根据权利要求1所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述异形面孔的深度为10cm以上。

6.根据权利要求5所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述钻孔加工包括第一次钻孔以及第二次钻孔，所述第二次钻孔在所述第一次钻孔的基础上伸长镗杆(320)以及加长刀杆(330)进行钻孔处理。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述定位块(200)通过焊接固定在所述异形面孔的加工位置。

8.根据权利要求7所述的铸件异形面孔的加工方法，其特征在于，所述钻孔处理时通过内排水对钻孔刀片(342)进行冷却。

9.一种铸件，所述铸件包括异形面孔，其特征在于，所述异形面孔通过如权利要求1至8任意一项所述的铸件异形面孔的加工方法制备而成。

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