CN115837479B - 一种加工超长过渡锥形盲孔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超长过渡锥形盲孔的加工方法，步骤如下：将锥孔分成三段加工，每一段锥孔分别使用不同成型刀具加工，将成型刀具设计成三段，每段刀体之间有30mm过渡段，每一段锥孔加工分如下步骤实现：第一步：在深孔钻镗床上按照锥形盲孔大径与小径直径差将每段锥孔均分余量加工成一个个台阶孔；第二步：在深孔钻镗床上更换镗刀体和每段锥孔加工专用连接头，在每段刀体上先安装分体式刀片将每一段锥孔轮廓粗车成；第三步：卸下分体式刀片更换加工每段锥孔的整体式刀片，将每一段锥孔内孔型腔精车成型，重复上述步骤，将第二段锥孔、第三段锥孔内孔型腔加工成型，具有工序较少、切削时间较短、缩短加工周期、保证产品质量、提高加工效率优点。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种对深度3000mm以上且过渡锥孔1000mm长、孔径φ200mm以上、底部为平底或圆弧形的超长过渡锥形盲孔进行加工的加工超长过渡锥形盲孔的方法。
背景技术
底部为平底或圆弧形的超深盲孔是产品结构中常见的一种形式，盲孔的深度一般在3000mm以上，孔径在200mm以上，盲孔的底部一般呈平底或圆弧状，通过一定夹角的长锥孔或大尺寸的圆弧面与内孔相接，过渡锥孔长度在1000mm左右。在生产加工过程中，必须要保证锥形盲孔的尺寸精度和表面粗糙度，如果存在偏差，会直接导致其它装配件无法正常装配。此类超深盲孔底部的锥形平底的尺寸精度一般为0.2mm，表面粗糙度为Ra6.3um，不允许有台阶、沟槽、震纹等加工缺陷。目前采用的加工方法是先在深孔钻镗床上按照锥形盲孔直径均分余量加工成一个个台阶孔，然后在数控车床上用加长减震刀杆车锥形盲孔的各处尺寸。在实际加工过程中，由于盲孔的深度较深，不便观察，同时减震刀杆伸出过长，导致加工过程中刀具震动，只能用很小的切削量缓慢加工，加工后的表面质量差，加工时间长，效率非常低。刀具的震动会造成刀片加快磨损崩碎或挤入铁屑，会在内壁留下环形加工痕迹，返修非常困难，严重时会造成产品报废。特别是在批量的生产中，减震刀杆的加工将成为生产的瓶颈，严重影响了加工进度。由于这种过渡锥形盲孔的加工是此类产品加工的重中之重，所以，有必要研究一种超长过渡锥形盲孔的加工方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种超长过渡锥形盲孔的加工方法，克服在车床上用超长减震刀杆加工法带来的表面质量差、加工效率低等问题。
本发明的目的是这样实现的：一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，按照如下步骤进行：
步骤1）、锥孔第一段加工：
步骤1.1）、锥孔第一段钻台阶孔：将工件一端装入深孔钻镗床，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧，从另一端入钻，主轴转速60-80r/min，钻杆转速220r/min，进给速度30-40mm/min，钻第一个台阶孔孔φD1，测量深度达到L1；更换扩孔刀体扩第二个台阶孔φD2，主轴转速60-80r/min，钻杆转速20r/min，进给速度30-40mm/min，测量深度达到L2；拆卸扩孔刀体换镗孔刀体，钻杆锁死，主轴转速50-60r/min，进给速度20-25mm/min，镗孔φD3，测量深度达到L3，重复上述步骤，使用相同的切削参数，依次镗孔至φD4、φD5、φD6、φD7等尺寸，深度达到L4、L5、L6、L7；
步骤1.2）、锥孔第一段成型刀粗加工：工件上深孔钻镗床，卡盘夹一端，中心架架另一端，找正外圆全长跳动在0.2mm内夹紧；在镗杆上装第一段锥孔加工专用连接头，连接锥孔第一段加工成型刀体，刀体的开槽方向成水平状态，将分布式成型刀片装配到刀体的刀槽上，用螺钉压紧；测量成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离，保证刀具安装对中性良好，车削时吃刀量均匀；将成型刀体的木键槽上装导向木键，开冷却液，主轴转速50-60r/min，进给速度3-5mm/min，将导向木键部位全部研磨入工件内孔内，快速进给成型刀具到距最终深度L-100mm的位置，采用点动进给缓慢进刀，通过观察触摸镗杆的震动，确定刀具是否与工件接触并开始切削，逐步进给到距离最终深度L-50mm的位置，采用进给速度2-3mm/min，开冷却液，缓慢加工；加工过程中通过镗杆震动和所排铁屑情况关注切削情况，如果发生震动或剧烈摩擦的声音，迅速停止进给，主轴转速不停，待震动或剧烈摩擦缓解后，再继续按1-2mm/min的进给速度继续加工；距离最终深度L-1mm时全部退出刀体，检查工件加工情况，同时检查刀具磨损情况；检查锥孔第一段锥面和底部加工情况，保证无突起和沟槽等环形刀痕，刀具的刃口完整，无崩裂的痕迹，再重新将成型刀具快速进给到切削位置，开冷却液，按1mm/min的进给缓慢加工至最终深度L，停车退刀，此时锥孔第一段轮廓粗镗成；
步骤1.3）、锥孔第一段成型刀精加工：使用步骤1.2）中锥孔第一段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第一段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第一段内孔型腔成型；
步骤2）、锥孔第二段加工：
步骤2.1）、锥孔第二段镗台阶孔：锥孔第一段尺寸精度、粗糙度等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换锥孔第二段专用连接头和成型刀体，使用步骤1）相同的切削参数依次镗第二段孔为台阶孔，分别至φD8、φD9、φD10、φD11等尺寸，深度分别达到L8、L9、L10、L11；
步骤2.2）、锥孔第二段成型刀粗加工：第二段孔镗台阶孔结束后，在镗杆上装加工锥孔第二段专用连接头，连接加工锥孔第二段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第二段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第二段轮廓粗镗成；。
步骤2.3）、锥孔第二段成型刀精加工：使用步骤2.2）中锥孔第二段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第二段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第二段内孔型腔成型；
步骤3）、锥孔第三段加工：
步骤3.1）、锥孔第三段镗台阶孔：锥孔第二段尺寸精度、粗糙度、锥孔第一、二段相接处表面情况等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换锥孔第三段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第三段孔为台阶孔，分别至φD12、φD13、φD14、φD15等尺寸，深度分别达到L12、L13、L14、L15；
步骤3.2）、锥孔第三段成型刀粗加工：锥孔第三段孔镗台阶孔结束后，在镗杆上装加工锥孔第三段专用连接头，连接加工锥孔第三段成型刀体，使用步骤2）中相同的安装方法安装加工第三段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤2）中相同的切削参数将锥孔第三段轮廓粗镗成。
步骤3.3）、锥孔第三段成型刀精加工：使用步骤3.2）中锥孔第三段粗加成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第三段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第三段内孔型腔成型。
在步骤2.2）和步骤2.3）中为避免第一、二段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第二段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)，30mm作为第一段与第二段过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段锥孔相接处无台阶凸起，保证产品质量。
在步骤3.2）和步骤3.3）中为避免第二、三段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第三段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)-(锥孔第二段成型后深度-30mm)，30mm分别作为第一、二段与第二、三段之间过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段与第二、三段之间锥孔相接处无台阶凸起，保证产品质量。
在步骤1.2）装配成型刀后伸入工件内孔时，控制成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离偏差＜0.2mm，保证成型刀车削时吃刀量均匀。
在步骤1.3）进给至距离最终要求深度约50mm时，进给速度不大于3mm/min加工，待成型刀全部接触后进给速度不大于1mm/min加工。
本发明所提供的底部为平底或圆弧形的超长过渡锥形盲孔的加工方法，通过在深孔钻镗床上使用一组串联式成型刀具加工来实现，因过渡锥段长度长，故将成型刀具设计成不同的三段，为避免各段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，每段刀体之间有30mm过渡段，此过渡段同时起到导向和定位作用。利用这种工艺路线加工工序较少、切削时间较短、大大缩短了加工周期，保证了产品加工精度和质量，实现了此类产品批量生产的要求，具有很好的实用性和应用前景。
附图说明
图1为本发明的超长过渡锥形盲孔示意图。
图2为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第一段钻台阶孔示意图。其中D1=φ68.3mm，D2=φ110mm，D3=φ130mm，D4=φ150mm，D5=φ170mm，D6=φ190mm，D7=φ202.58mm；L1=3365mm，L2=3346mm，L3=3337mm，L4=3324mm，L5=3284mm，L6=3134mm，L7=3055mm。
图3 为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第一段内孔型腔示意图。其中D7=φ202.58mm；锥孔第一段加工深度L11=L1+5=3365+5=3370mm，锥孔第一段长度L1′=(L1+5)-L7-60（消除钻尖量与片端面量）=255mm。
图4为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第二段钻台阶孔示意图。其中D8=φ215mm，D9=φ228mm，D10=φ240mm，D11=φ251.01mm；L8=3010mm，L9=2855mm，L10=2770mm，L11=2745mm。
图5 为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第二段内孔型腔示意图。其中D11=φ251.01mm，Lg1=30mm，锥孔第二段加工深度L22=锥孔第一段加工深度L11-（锥孔第一段长度L1′-30）=（L1+5）-(255-30）=3370-225=3145mm；锥孔第二段长度L2′=锥孔第二段加工深度L22-L11=3145mm-2745mm=400mm；（其中30为锥孔第一、二段之间过渡段长度）。
图6 为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第三段钻台阶孔示意图。其中D12=φ264mm，D13=φ276mm，D14=φ288mm，D15=φ300mm；L12=2590mm，L13=2500mm，L14=2410mm，L15=2378mm；L1′=255mm，L2′=400mm，Lg1=30mm。
图7 为根据本发明的一个具体实施例的锥孔第三段内孔型腔示意图。其中D15=φ300mm，L1′=255mm，L2′=400mm，Lg1=30mm，Lg2=30mm；锥孔第三段加工深度L33=锥孔第一段加工深度L11-（锥孔第一段长度L1′-30）-（锥孔第二段长度L2′-30）=3370-225-370=2775mm；（其中30为锥孔第一、二段，第二、三段之间过渡段长度）。
图8为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第一段成型刀主视图示意图。
图9为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第一段成型刀左视图示意图。
图10为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第一段成型刀俯视图示意图。
图11为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第一段成型刀局部剖视图示意图。
图12为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第二段成型刀主视图示意图。
图13为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第二段成型刀左视图示意图。
图14为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第二段成型刀俯视图示意图。
图15为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第三段成型刀主视图示意图。
图16为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第三段成型刀左视图示意图。
图17为本发明的加工超长过渡锥形盲孔锥孔第三段成型刀俯视图示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种超长过渡锥形盲孔工件，公开了加工此种锥形盲孔的加工方法，具体实施方法如下：
本发明主要内容为一种使用一组串联式成型刀具加工超长过渡锥形盲孔的工艺方法，因过渡锥孔长度约1000mm长，锥度10°，加工时将锥孔分成三段加工，每一段锥孔分别使用不同的成型刀具加工，故将成型刀具设计成三段，为避免各段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，每段刀体之间有30mm过渡段，此过渡段同时起到导向和定位作用。每一段锥孔加工分以下三个步骤实现：第一步：在深孔钻镗床上按照锥形盲孔的大径与小径直径差，将每段锥孔均分余量加工成一个个台阶孔；第二步：在深孔钻镗床上更换镗刀体和每段锥孔加工专用连接头，在每段刀体上先安装分体式刀片将每一段锥孔轮廓粗车成；第三步：卸下分体式刀片更换加工每段锥孔的整体式刀片，将每一段锥孔内孔型腔精车成型。依次重复上述三个步骤，将第二段锥孔、第三段锥孔内孔型腔加工成型。（其中第二段锥孔、第三段锥孔加工深度各含30mm过渡段）。具体实施步骤如下：
步骤1）、锥孔第一段加工：如图2、图3、图8；
步骤1.1）、锥孔第一段钻台阶孔： 工件一端装入深孔钻镗床，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧。从另一端入钻，主轴转速60-80r/min，钻杆转速220r/min，进给速度30-40mm/min，钻第一个台阶孔孔φD1，测量深度达到L1；更换扩孔刀体扩第二个台阶孔φD2，主轴转速60-80r/min，钻杆转速20r/min。进给速度30-40mm/min，测量深度达到L2；拆卸扩孔刀体换镗孔刀体，钻杆锁死，主轴转速50-60r/min，进给速度20-25mm/min，镗孔φD3，测量深度达到L3。重复上述步骤，使用相同的切削参数，依次镗孔至φD4、φD5、φD6、φD7等尺寸，深度达到L4、L5、L6、L7；
步骤1.2）、锥孔第一段成型刀粗加工：工件上深孔钻镗床，卡盘夹一端，中心架架另一端，找正外圆全长跳动在0.2mm内夹紧。在镗杆上装第一段锥孔加工专用连接头，连接锥孔第一段加工成型刀体，刀体的开槽方向成水平状态，将分布式成型刀片装配到刀体的刀槽上，用螺钉压紧。测量成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离，保证刀具安装对中性良好，车削时吃刀量均匀。 将成型刀体的木键槽上装导向木键，开冷却液，主轴转速50-60r/min，进给速度3-5mm/min，将导向木键部位全部研磨入工件内孔，快速进给成型刀具到距最终深度（L-100）mm的位置，采用点动进给缓慢进刀，通过观察触摸镗杆的震动，确定刀具是否与工件接触并开始切削，逐步进给到距离最终深度（L-50）mm的位置，采用2-3mm/min，开冷却液，缓慢加工。加工过程中通过镗杆震动和所排铁屑情况关注切削情况，如果发生震动或剧烈摩擦的声音，迅速停止进给，主轴转速不停，待震动或剧烈摩擦缓解后，再继续按1-2mm/min的进给继续加工。距离最终深度L-1mm时全部退出刀体，检查工件加工情况，同时检查刀具磨损情况。检查锥孔第一段锥面和底部加工情况，保证无突起和沟槽等环形刀痕，刀具的刃口完整，无崩裂的痕迹，再重新将成型刀具快速进给到切削位置，开冷却液，按1mm/min的进给缓慢加工至最终深度L，停车退刀，此时锥孔第一段轮廓粗镗成；
步骤1.3）、锥孔第一段成型刀精加工：使用步骤1.2）中锥孔第一段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第一段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第一段内孔型腔成型；
步骤2）、锥孔第二段加工：如图4、图5、图9；
步骤2.1）、锥孔第二段镗台阶孔：锥孔第一段尺寸精度、粗糙度等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换加工锥孔第二段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第二段孔为台阶孔，分别至φD8、φD9、φD10、φD11等尺寸，深度分别达到L8、L9、L10、L11；
步骤2.2）、锥孔第二段成型刀粗加工：第二段孔镗台阶孔结束后，保持工件不动，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧。在镗杆上装加工锥孔第二段专用连接头，连接加工锥孔第二段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第二段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第二段轮廓粗镗成；
步骤2.3）、锥孔第二段成型刀精加工：使用步骤2.2）中锥孔第二段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第二段的整体式刀片，使用1.2）中相同的切削参数精车锥孔第二段内孔型腔成型；
在步骤2.2）和步骤2.3）中为避免第一、二段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第二段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)，30mm作为第一段与第二段过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段锥孔相接处无台阶凸起，保证产品质量。
步骤3）、锥孔第三段加工：如图6、图7、图10；
步骤3.1）、锥孔第三段镗台阶孔：锥孔第二段尺寸精度、粗糙度、锥孔第一、二段相接处表面情况等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换加工锥孔第三段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第三段孔为台阶孔，分别至φD12、φD13、φD14、φD15等尺寸，深度分别达到L12、L13、L14、L15；
步骤3.2）、锥孔第三段成型刀粗加工：锥孔第三段孔镗台阶孔结束后，保持工件不动，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧；在镗杆上装加工锥孔第三段专用连接头，连接加工锥孔第三段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第三段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第三段轮廓粗镗成；
步骤3.3）、锥孔第三段成型刀精加工：使用步骤3.2）中锥孔第三段粗加成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第三段的整体式刀片，使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第三段内孔型腔成型。
在步骤3.2）和步骤3.3）中为避免第二、三段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第三段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)-(锥孔第二段成型后深度-30mm)，30mm分别作为第一、二段与第二、三段之间过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段与第二、三段之间锥孔相接处无台阶凸起，从而保证产品质量。
实施例1：工件的主要尺寸：内孔直径φ300mm，底部为圆弧形超长过渡锥形盲孔深度3365±5mm，锥段长度约895mm；外径φ389mm，总长度4040mm。
步骤1）、锥孔第一段加工：
步骤1.1）、锥孔第一段钻台阶孔：工件上深孔钻镗床，卡盘夹一端，中心架架另一端，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧；从一端入钻，转速20-30r/min，进给量1-2mm/r，钻第一个台阶孔孔D1=φ68.3mm，测量深度达到L1=3365mm；更换扩孔刀体扩第二个台阶孔D2=φ110mm，转速20-30r/min，进给量1-2mm/r，测量深度达到L2=3346mm；拆卸扩孔刀体换镗孔刀体，转速50-60r/min，进给量0.2-0.4mm/r，扩孔D3=φ130mm，测量深度达到L3=3337mm。重复上述步骤，使用相同的切削参数，依次镗孔至D4=φ150mm，D5=φ170mm，D6=φ190mm，D7=φ202.58mm等尺寸，深度达到L4=3324mm，L5=3284mm，L6=3134mm，L7=3055mm；
步骤1.2）、锥孔第一段成型刀粗加工：工件上深孔钻镗床，卡盘夹一端，中心架架一端，找正外圆全长跳动在0.2mm内夹紧；在镗杆上装专用连接头，连接锥孔第一段成型刀，刀体的开槽方向成水平状态，将分体式成型刀具装配到刀体的刀槽上，用螺钉压紧；测量成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离，保证刀具安装对中性良好，车削时吃刀量均匀；将成型刀体的木键槽上装木键，开冷却水，主轴转速50-60r/min，进给量1-2mm/r，将木键部位全部研到工件内孔内，快速进给成型刀具到距最终深度L-100mm的位置，采用点动进给缓慢进刀，通过观察触摸镗杆的震动，确定刀具是否与工件接触开始切削，逐步进给到距离最终深度L-50mm的位置，采用0.1mm/r的进给量，开冷却液，缓慢加工。加工过程中通过镗杆震动和所排铁屑情况关注切削情况，如果发生震动或剧烈摩擦的声音，迅速停止进给，主轴转速不停，待震动或剧烈摩擦缓解后，再继续按0.1mm/r的进给量继续加工；距离最终深度L-1mm时退出刀体，检查工件加工情况，同时检查刀具磨损情况。检查内孔第一段锥面和底部加工情况，保证无突起和沟槽等环形刀痕，刀具的刃口完整，无崩裂的痕迹，再重新将成型刀具快速进给到切削位置，开冷却水，按0.1mm/r的进给量缓慢加工至最终深度L1+5=3370mm，停车退刀，此时锥孔第一段轮廓粗镗成；
步骤1.3）、锥孔第一段成型刀精加工：使用步骤1.2）中锥孔第一段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第一段的整体式刀片，使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第一段内孔型腔成型；
步骤2）、锥孔第二段加工：
步骤2.1）、锥孔第二段镗台阶孔：锥孔第一段尺寸精度、粗糙度等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧。更换加工锥孔第二段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第二段孔为台阶孔，分别至D8=φ215mm，D9=φ228mm，D10=φ240mm，D11=φ251.01mm等尺寸，深度分别达到L8=3010mm，L9=2855mm，L10=2770mm，L11=2745mm；
步骤2.2）、锥孔第二段成型刀粗加工：第二段孔镗台阶孔结束后，保持工件不动，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧；在镗杆上装加工锥孔第二段专用连接头，连接加工锥孔第二段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第二段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第二段轮廓粗镗成；
步骤2.3）、锥孔第二段成型刀精加工：使用步骤2.2）中锥孔第二段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第二段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第二段内孔型腔成型。
在步骤2.2）和步骤2.3）中为避免第一、二段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第二段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)，30mm作为第一段与第二段过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段锥孔相接处无台阶凸起等，保证产品质量。
步骤3）、锥孔第三段加工：
步骤3.1）、锥孔第三段镗台阶孔：锥孔第二段尺寸精度、粗糙度、锥孔第一、二段相接处表面情况等检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换加工锥孔第三段专用连接头和成型刀体，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧；使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第三段孔为台阶孔，分别至D12=φ264mm，D13=φ276mm，D14=φ288mm，D15=φ300mm等尺寸，深度分别达到L12=2590mm，L13=2500mm，L14=2410mm，L15=2378mm；
步骤3.2）、锥孔第三段成型刀粗加工：锥孔第三段孔镗台阶孔结束后，保持工件不动，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧。在镗杆上装加工锥孔第三段专用连接头，连接加工锥孔第三段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第三段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第三段轮廓粗镗成；
步骤3.3）、锥孔第三段成型刀精加工：使用步骤3.2）中锥孔第三段粗加成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第三段的整体式刀片，使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第三段内孔型腔成型。
在步骤3.2）和步骤3.3）中为避免第二、三段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第三段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)-(锥孔第二段成型后深度-30mm)，30mm分别作为第一、二段与第二、三段之间过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段与第二、三段之间锥孔相接处无台阶凸起等，从而保证产品质量。
Claims (5)
1.一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，其特征在于：按照如下步骤进行：
步骤1）、锥孔第一段加工：
步骤1.1）、锥孔第一段钻台阶孔：将工件一端装入深孔钻镗床，找正外圆全长跳动在0.5mm内夹紧，从另一端入钻，主轴转速60-80r/min，钻杆转速220r/min，进给速度30-40mm/min，钻第一个台阶孔孔φD1，测量深度达到L1；更换扩孔刀体扩第二个台阶孔φD2，主轴转速60-80r/min，钻杆转速20r/min，进给速度30-40mm/min，测量深度达到L2；拆卸扩孔刀体换镗孔刀体，钻杆锁死，主轴转速50-60r/min，进给速度20-25mm/min，镗孔φD3，测量深度达到L3，重复上述步骤，使用相同的切削参数，依次镗孔至φD4、φD5、φD6、φD7尺寸，深度达到L4、L5、L6、L7；
步骤1.2）、锥孔第一段成型刀粗加工：工件上深孔钻镗床，卡盘夹一端，中心架架另一端，找正外圆全长跳动在0.2mm内夹紧；在镗杆上装第一段锥孔加工专用连接头，连接锥孔第一段加工成型刀体，刀体的开槽方向成水平状态，将分布式成型刀片装配到刀体的刀槽上，用螺钉压紧；测量成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离，保证刀具安装对中性良好，车削时吃刀量均匀；将成型刀体的木键槽上装导向木键，开冷却液，主轴转速50-60r/min，进给速度3-5mm/min，将导向木键部位全部研磨入工件内孔内，快速进给成型刀具到距最终深度L-100mm的位置，采用点动进给缓慢进刀，通过观察触摸镗杆的震动，确定刀具是否与工件接触并开始切削，逐步进给到距离最终深度L-50mm的位置，采用进给速度2-3mm/min，开冷却液，缓慢加工；加工过程中通过镗杆震动和所排铁屑情况关注切削情况，如果发生震动或剧烈摩擦的声音，迅速停止进给，主轴转速不停，待震动或剧烈摩擦缓解后，再继续按1-2mm/min的进给速度继续加工；距离最终深度L-1mm时全部退出刀体，检查工件加工情况，同时检查刀具磨损情况；检查锥孔第一段锥面和底部加工情况，保证无突起和沟槽的环形刀痕，刀具的刃口完整，无崩裂的痕迹，再重新将成型刀具快速进给到切削位置，开冷却液，按1mm/min的进给缓慢加工至最终深度L，停车退刀，此时锥孔第一段轮廓粗镗成；
步骤1.3）、锥孔第一段成型刀精加工：使用步骤1.2）中锥孔第一段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第一段的整体式刀片，使用使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第一段内孔型腔成型；
步骤2）、锥孔第二段加工：
步骤2.1）、锥孔第二段镗台阶孔：锥孔第一段尺寸精度、粗糙度检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换锥孔第二段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第二段孔为台阶孔，分别至φD8、φD9、φD10、φD11尺寸，深度分别达到L8、L9、L10、L11；
步骤2.2）、锥孔第二段成型刀粗加工：第二段孔镗台阶孔结束后，在镗杆上装加工锥孔第二段专用连接头，连接加工锥孔第二段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第二段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第二段轮廓粗镗成；
步骤2.3）、锥孔第二段成型刀精加工：使用步骤2.2）中锥孔第二段粗加工成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第二段的整体式刀片，使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第二段内孔型腔成型；
步骤3）、锥孔第三段加工：
步骤3.1）、锥孔第三段镗台阶孔：锥孔第二段尺寸精度、粗糙度、锥孔第一、二段相接处表面情况检验合格后，保持工件不动，镗杆不变，更换锥孔第三段专用连接头和成型刀体，使用步骤1.1）相同的切削参数依次镗第三段孔为台阶孔，分别至φD12、φD13、φD14、φD15尺寸，深度分别达到L12、L13、L14、L15；
步骤3.2）、锥孔第三段成型刀粗加工：锥孔第三段孔镗台阶孔结束后，在镗杆上装加工锥孔第三段专用连接头，连接加工锥孔第三段成型刀体，使用步骤1.2）中相同的安装方法安装加工第三段锥孔的分布式成型刀片，并用步骤1.2）中相同的切削参数将锥孔第三段轮廓粗镗成；
步骤3.3）、锥孔第三段成型刀精加工：使用步骤3.2）中锥孔第三段粗加成型刀体和专用连接头，卸下分体式刀片更换加工锥孔第三段的整体式刀片，使用步骤1.2）中相同的切削参数精车锥孔第三段内孔型腔成型。
2.如权利要求1所述的一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，其特征在于：
在步骤2.2）和步骤2.3）中为避免第一、二段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第二段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)，30mm作为第一段与第二段过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段锥孔相接处无台阶凸起，保证产品质量。
3.如权利要求1所述的一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，其特征在于：
在步骤3.2）和步骤3.3）中为避免第二、三段刀体产生接刀台阶和同轴度超差，第三段成型刀加工深度=L-(锥孔第一段成型后深度-30mm)-(锥孔第二段成型后深度-30mm)，30mm分别作为第一、二段与第二、三段之间过渡段长度，此过渡段同时起到导向和定位作用，保证第一、二段与第二、三段之间锥孔相接处无台阶凸起，保证产品质量。
4.如权利要求1所述的一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，其特征在于：在步骤1.2）装配成型刀后伸入工件内孔时，控制成型刀具的两侧边缘和工件内孔壁的距离偏差＜0.2mm，保证成型刀车削时吃刀量均匀。
5.如权利要求1所述的一种加工超长过渡锥形盲孔的方法，其特征在于：在步骤1.3）进给至距离最终要求深度约50mm时，进给速度不大于3mm/min加工，待成型刀全部接触后进给速度不大于1mm/min加工。
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- 2022-12-22 CN CN202211655159.8A patent/CN115837479B/zh active Active
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