CN113857513A - 一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，属于机械加工技术领域，使用数控车床，配置涨紧芯轴，选用CBN刀片，采用恒线速切削，设定技术参数，由内向外依次粗、精镗台阶内孔。本申请可有效保证铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差，产品质量稳定，生产效率高，解决了铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差不易保证的加工难题。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域,具体涉及一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法。
背景技术
具有台阶内孔的壳体类零件，广泛应用于各种工业产品的零部件中，为满足使用需要，具有台阶内孔的零件表面粗糙度、形位公差要求较高，以满足装配和密封要求。该类零件内孔有台阶且直径较小约为φ50mm，且两处台阶孔连接处有20°锥面过渡，无法磨削内孔，也不易采用加工中心镗削加工，台阶内孔的精密加工是该类零件加工的工艺难点。现有技术中，该种零件的加工方式为使用数控车床，配置软三爪和硬质合金刀具，粗、精车内孔，但是该方法装夹精度低，内孔形位公差不稳定，而且使用硬质合金刀具镗削内孔粗糙度不易保证，且切削线速度无法提高；同时刀具切削刃磨损严重，耐用度低，加工的零件内孔粗糙度、形位公差不稳定，时有超差品产生。
因此现在急需一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，能够保证内孔粗糙度和形位公差要求，解决铸铁件台阶内孔精密加工难题。
发明内容
本发明提供了一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，能够有效保证铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差，产品质量稳定，生产效率高。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，使用数控车床，配置涨紧芯轴，选用CBN刀片，采用恒线速切削，设定技术参数，由外向内依次粗、精镗台阶内孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述的涨紧芯轴包括定位块、楔形椎体、涨套和拉栓，所述拉栓顶端带有盖帽，拉栓穿过楔形椎体盖在涨套端面，涨套套在楔形椎体外侧并且涨套的内侧的角度和楔形椎体外侧的角度相配合。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述定位块固定于楔形椎体的外侧、涨套的下端，所述拉栓相对于定位块可以移动。
一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，具体步骤包括：
S1：铸造毛坯，粗车工件的内孔、外圆和端面；
S2：在数控机床上配置好CBN刀片，设置CBN刀片的参数，并将涨紧芯轴通过定位块安装在数控机床的主轴上，拉栓与数控机床的液压缸连接；
S3：将S1步骤的工件的安装在涨紧芯轴的涨套外侧，工件的内孔为定位孔，工件定位孔与涨紧芯轴配合间隙为0.10-0.20mm，夹紧涨套；
S4：设置切削参数及数控程序，采用恒线速切削，进行粗镗和精镗内孔，按照工件尺寸要求先进行台阶内孔最外侧的孔的加工，依次由外向内加工台阶内孔的其他孔。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中CBN刀具的几何参数为前角6°，后角7°，刀尖圆角r为0.4mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中切削参数为切削深度：0.10-0.15mm,进给速度为0.05-0.07mm/r，主轴转速为恒线速度150-180mm/min。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中安装涨紧芯轴时，使用千分表找正，芯轴外圆跳动小于0.005mm，端面跳动小于0.005mm。
本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中压紧涨紧芯轴的步骤通过拉动拉栓实现。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明采用该工艺方案，可有效保证铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差，产品质量稳定，生产效率高，解决了铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差不易保证的加工难题。
本申请在加工过程中使用的涨紧芯轴，可以保证零件的夹紧力均匀。涨套横向平移贴合工件，压紧力均匀，装夹精度高；同时具备轴向后拉作用，解决了芯轴同时具备良好弹性和高硬耐磨性的矛盾。
附图说明
图1是涨紧芯轴松开状态剖视图；
图2是涨紧芯轴压紧状态剖视图；
图3是本发明实施例单体泵座的加工图纸；
其中，1、定位块，2、楔形椎体，3、涨套，4、拉栓，5、工件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的工艺方法做进一步详细说明：
实施例1
单体泵座是柴油机的重要零部件。它结构复杂、精度高、加工工艺路线长。单体泵座是喷油泵的组成零件，它将喷油泵与箱体连接成一体，并使之保持正确的位置，引导喷油泵柱塞完成规定的动作。因此，单体泵座的加工质量，直接影响喷油泵的性能、精度和寿命。图3是单体泵座的加工图纸，其上端为￠52，￠50，￠48三处台阶内孔，与喷油器三处台阶外圆，采用三处密封圈，分割形成进油腔和回油腔。￠52孔尺寸精度为IT7，孔的位置精度对于￠44孔的跳动要求0.05。￠50，￠48孔尺寸精度为IT8，孔的跳动为0.1。
具体操作步骤如下：
S1：铸造毛坯，粗车工件的内孔、外圆和端面；
S2：在数控机床上配置好CBN刀片，设置CBN刀片的参数，并将涨紧芯轴通过定位块安装在数控机床的主轴上，拉栓4与数控机床主轴的液压缸连接；安装涨紧芯轴时，需要使用千分表找正，芯轴外圆跳动小于0.005mm，端面跳动小于0.005mm。
CBN刀具设置几何参数前角6°，后角7°，刀尖圆角R0.4mm。
如图1和图2所示，涨紧芯轴包括定位块1、楔形椎体2、涨套3和拉栓4，拉栓4顶端带有盖帽，拉栓4穿过楔形椎体2盖在涨套3端面，涨套3套在楔形椎体2外侧并且涨套3的内侧的角度和楔形椎体2外侧的角度相配合。定位块1固定于楔形椎体2的外侧、涨套3的下端，拉栓4相对于定位块1可以移动，拉动拉栓4即可夹紧工件。
S3：将S1步骤的工件的安装在涨紧芯轴的涨套外侧，工件的内孔为定位孔，工件定位孔与涨紧芯轴配合间隙为0.10-0.20mm，夹紧涨套3，进而将工件进行压紧；
此过程中，工件定位孔与涨紧芯轴的配合间隙过大，定位精度低，不能保证加工内孔与定位孔的跳动0.05的要求，间隙小于0.1mm则不方便安装工件。
S4：设置切削参数及数控程序，采用恒线速切削，进行粗镗和精镗内孔，按照工件尺寸要求先进行台阶内孔最外侧的孔的加工，依次由外向内加工台阶内孔的其他孔，精镗切削深度为0.10-0.15mm。为保证各台阶内孔的粗糙度，需要刀具切削的线速度恒定，因此需要采用恒线速切削。CBN刀具镗削内孔的线速度为150-180mm/min。
采用本申请工艺方案，可有效保证铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差，产品质量稳定，生产效率高，解决了铸铁件台阶内孔粗糙度、形位公差不易保证的加工难题。
Claims (8)
1.一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：使用数控车床，配置涨紧芯轴，选用CBN刀片，采用恒线速切削，设定技术参数，由外向内依次粗、精镗台阶内孔。
2.根据权利要求1所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：所述的涨紧芯轴包括定位块（1）、楔形椎体（2）、涨套（3）和拉栓（4），所述拉栓（4）顶端带有盖帽，拉栓（4）穿过楔形椎体（2）盖在涨套（3）端面，涨套（3）套在楔形椎体（2）外侧并且涨套（3）的内侧的角度和楔形椎体（2）外侧的角度相配合。
3.根据权利要求2所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：所述定位块（1）固定于楔形椎体（2）的外侧、涨套（3）的下端，所述拉栓（4）相对于定位块（1）可以移动。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于具体步骤包括：
S1：铸造毛坯，粗车工件的内孔、外圆和端面；
S2：在数控机床上配置好CBN刀片，设置CBN刀片的参数，并将涨紧芯轴通过定位块（1）安装在数控机床的主轴上，拉栓（4）与数控机床的液压缸连接；
S3：将S1步骤的工件（5）的安装在涨紧芯轴的涨套（3）外侧，工件的内孔为定位孔，工件定位孔与涨紧芯轴配合间隙为0.10-0.20mm，压紧涨紧芯轴；
S4：设置切削参数及数控程序，采用恒线速切削，进行粗镗和精镗内孔，按照工件尺寸要求先进行台阶内孔最外侧的孔的加工，依次由外向内加工台阶内孔的其他孔。
5.根据权利要求4所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：步骤S2中CBN刀具的几何参数为前角6°，后角7°，刀尖圆角r为0.4mm。
6.根据权利要求4所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：步骤S4中切削参数为切削深度：0.10-0.15mm,进给速度为0.05-0.07mm/r，主轴转速为恒线速度150-180mm/min。
7.根据权利要求4所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：步骤S2中安装涨紧芯轴时，使用千分表找正，芯轴外圆跳动小于0.005mm，端面跳动小于0.005mm。
8.根据权利要求4所述的一种铸铁件台阶内孔的精密加工工艺方法，其特征在于：步骤S2中压紧涨紧芯轴的步骤通过拉动拉栓（4）实现。
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