CN116551384A - 一种用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法，包括主轴卡盘5、铣削主轴3、中心架4和72工位刀位；主轴上装有C轴及其分度盘，主轴卡盘上装有活柱工件；铣削主轴3设有喷冷却刀具装置。加工方法包括加工工序：预铣球头盲孔和径向孔；钻盲孔；钻、扩、铰径向孔；车活塞；车、铣、钻轴向孔，以上所有工序均在一台机床加工，可通过带中心出水刀具实现内喷加工，提高冷却能力，从而提高刀具寿命，产品内孔清屑能力。能对活塞外圆、槽，镀铬区外圆、左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔进行集中加工，通过车铣钻复合实现以上多工序复合加工。

Description

一种用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种煤矿液压支架中立柱活柱加工技术，尤其涉及一种用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法。

背景技术

液压支架中立柱活柱作为主要受力部件，对于液压支架整体动作极其重要，常用材质有国标30CrMnSi和欧标S890，活柱是液压支架的关键部件，它的质量好坏、可靠性高低等将直接影响着矿井生产的进度及井下安全。

以往传统的零件加工方式已经难以达到产品技术要求，采用工序集中的原则，大批量生产时，既可以采用多刀种、也可选择多角度，集合多种加工方式的高效自动加工，将工序集中，尤其精度和质量要求高的产品批量生产应尽可能采用效率较高的复合加工机床，使工序适当集中，从而有效地提高生产率。同时对于缸径≥400立柱中缸、活柱重、大型零件，为了减少工件装卸和运输的劳动量即减少辅助工作量，工序应适当集中提高零件的加工精度、产品质量以及使用寿命。

工序集中有以下特点：

(1)采用高效率专用设备和工艺设备，大大提高了生产率。

(2)减少了设备的数量，相应地也减少了操作工人和作业面积。

(3)减少了工序的装夹次数。工件在一次装夹中可加工多个表面，有利于保证这些表面之间的相互位置精度。减少装夹次数，还可减少装夹所造成的误差，转运减少，可大幅减少零件磕碰伤。

(4)减少工序数目，缩短了工艺路线，也简化了生产计划和组织工作。

(5)缩短了加工时间，减少了运输工作量，因而缩短了生产周期。

现有技术常规加工工艺：

目前加工活柱精加工工序为车活塞切槽(数控车)--深孔左端螺纹轴向孔(坐标镗、普车)--活柱球头盲孔(双面铣)--活柱球头径向孔(摇臂钻),典型的工序分散结构，活柱经过多次装夹，上下活吊装，叉车转运多个位置，精度保证难度比上述大缸管更难，大缸管遇到的难题在活柱同样出现。

典型实施例的现有的活柱加工路线：

1.下料

2.粗车外圆

3.粗车球头

4.调质

5.车图纸总长及卡口

6.钻深孔

7.去氧化皮-堆焊-去焊渣

8.车好堆焊区

9.半精车熔覆区段

10.车左端窝及孔口倒角

11.熔覆

12.刀检右端熔覆

13.精车球头、精车熔覆

14.修左端孔口倒角钻扩铰轴向孔

15.精车柱塞

16.划线-钻柱头盲孔-去刺

17.划线-钻铰径向孔，攻丝

18.去各交叉孔刺

19.粗、精磨

20.抛光。

上述线路中，14至20有待优化。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的用于活柱车铣钻复合加工的设备，包括主轴及主轴卡盘5、铣削主轴3、中心架4和72工位刀位；

所述主轴上还装有C轴及其分度盘1，主轴卡盘5上装有活柱工件2；

所述铣削主轴3设有喷冷却刀具装置。

上述用于活柱车铣钻复合加工实现的加工方法，包括以下任一种或多种加工工序：

1)预铣球头盲孔和径向孔；

2)钻盲孔；

3)钻、扩、铰径向孔；

4)车活塞；

5)车、铣、钻轴向孔，以上所有工序均在一台机床加工，通过带中心出水刀具实现内喷加工，提高冷却能力，从而提高刀具寿命，产品内孔清屑能力。

与现有技术相比，本发明所提供的用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法，能对活塞外圆、槽，镀铬区外圆、左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔进行集中加工，通过车铣钻复合实现以上多工序复合加工。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于活柱车铣钻复合加工的设备结构示意图；

图2为本发明实施例铣削主轴钻、铣削、中心出水示意图。

图中：

1.C轴分度盘，2.活柱工件，3.铣削主轴，4.中心架，5.主轴卡盘。

具体实施方式

下面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，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。

首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：

术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。

术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。

术语“由……组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。

除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。

术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明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文的限制。

本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本发明实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

本发明的用于活柱车铣钻复合加工的设备，包括主轴及主轴卡盘5、铣削主轴3、中心架4和72工位刀位；

所述主轴上还装有C轴及其分度盘1，主轴卡盘5上装有活柱工件2；

所述铣削主轴3设有喷冷却刀具装置。

该设备的技术需求包括：

主轴电机：≥64kW；

动力刀具电机：≥30kW；

冷却压力：≥80bar。

该设备能实现车活塞外圆、槽左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔多工序集成复合加工；

其中，铣削主轴及72工位刀位实现车削、钻、铣削、中心出水，主轴上的C轴及其分度盘1实现加工分度。

上述用于活柱车铣钻复合加工实现的加工方法，包括以下任一种或多种加工工序：

1)预铣球头盲孔和径向孔；

2)钻盲孔；

3)钻、扩、铰径向孔；

4)车活塞；

5)车、铣、钻轴向孔，以上所有工序均在一台机床加工，通过带中心出水刀具实现内喷加工，提高冷却能力，从而提高刀具寿命，产品内孔清屑能力。

用于活柱的加工路线包括：

1.下料；

2.粗车外圆；

3.粗车球头；

4.调质；

5.车图纸总长及卡口；

6.钻深孔；

7.去氧化皮-堆焊-去焊渣；

8.车好堆焊区；

9.半精车熔覆区段；

10.车左端窝及孔口倒角；

11.熔覆；

12.刀检右端熔覆；

13.精车球头、精车熔覆；

14.铣、钻盲孔，钻、扩、铰径向孔，精车活塞，车、铣、钻轴向孔；

15.粗、精磨；

16.抛光。

用于液压支架立柱活柱加工厚度范围为200－360mm。

综上可见，本发明实施例的用于活柱车铣钻复合加工的设备和方法，针对立柱活柱产品特点，对活塞外圆、槽，镀铬区外圆、左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔进行集中加工，通过车铣钻复合实现以上多工序复合加工。

为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明实施例所提供的进行详细描述。

实施例1

如图1、图2所示：

加工设备包括主轴卡盘5、铣削主轴3、中心架4；

主轴上装有C轴及其分度盘1；

主轴卡盘5上装有活柱工件2，铣削主轴及其刀库实现车削3、钻、铣削、中心出水等，主轴上的C轴及其分度盘1实现加工分度。

技术需求：

机床可加装铣削主轴、主轴加C轴，配合刀库及中心出水。一台机床实现车活塞外圆、槽左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔多工序集成复合加工。

具体工序可分解为：

1.预铣球头盲孔和径向孔；

2.钻盲孔；

3.钻、扩、铰径向孔；

4.车活塞；

5.车、铣、钻轴向孔，以上所有工序均在一台机床加工，可通过带中心出水刀具实现内喷加工，提高冷却能力，从而提高刀具寿命，产品内孔清屑能力。

加工过程具体技术要点为：

1)打破传统加工路线，提高加工精度。

2)调整工艺路线，优化转运和车、铣、钻削工序，提高加工效率。

3)解决多次转运，易造成磕碰伤情况

具体实施例的活柱加工路线：

1.下料

2.粗车外圆

3.粗车球头

4.调质

5.车图纸总长及卡口

6.钻深孔

7.去氧化皮-堆焊-去焊渣

8.车好堆焊区

9.半精车熔覆区段

10.车左端窝及孔口倒角

11.熔覆

12.刀检右端熔覆

13.精车球头、精车熔覆

14.铣、钻盲孔，钻、扩、铰径向孔，精车活塞，车、铣、钻轴向孔，

15.粗、精磨

16.抛光。

上述实施例的活柱加工路线将现有技术的线路14至20优化为14至16。

本发明的液压支架立柱活柱加工厚度范围200－360mm。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (6)

1.一种用于活柱车铣钻复合加工的设备，其特征在于，包括主轴及主轴卡盘5、铣削主轴3、中心架4和72工位刀位；

所述主轴上还装有C轴及其分度盘1，主轴卡盘5上装有活柱工件2；

所述铣削主轴3设有喷冷却刀具装置。

2.根据权利要求1所述的用于活柱车铣钻复合加工的设备，其特征在于，该设备的技术需求包括：

主轴电机：≥64kW；

动力刀具电机： ≥30kW；

冷却压力： ≥80bar。

3.根据权利要求2所述的用于活柱车铣钻复合加工的设备，其特征在于，该设备能实现车活塞外圆、槽左端螺纹轴向孔、右端径向孔、柱头盲孔多工序集成复合加工；

其中，铣削主轴及72工位刀位实现车削、钻、铣削、中心出水，主轴上的C轴及其分度盘1实现加工分度。

4.一种权利要求1、2或3所述用于活柱车铣钻复合加工实现的加工方法，其特征在于，包括以下任一种或多种加工工序：

1)预铣球头盲孔和径向孔；

2)钻盲孔；

3)钻、扩、铰径向孔；

4)车活塞；

5)车、铣、钻轴向孔，以上所有工序均在一台机床加工，通过带中心出水刀具实现内喷加工，提高冷却能力，从而提高刀具寿命，产品内孔清屑能力。

5.根据权利要4所述用于活柱车铣钻复合加工的方法，其特征在于，用于活柱的加工路线包括：

1.下料；

2.粗车外圆；

3.粗车球头；

4.调质；

5.车图纸总长及卡口；

6.钻深孔；

7.去氧化皮-堆焊-去焊渣；

8.车好堆焊区；

9.半精车熔覆区段；

10.车左端窝及孔口倒角；

11.熔覆；

12.刀检右端熔覆；

13.精车球头、精车熔覆；

14.铣、钻盲孔，钻、扩、铰径向孔，精车活塞，车、铣、钻轴向孔；

15.粗、精磨；

16.抛光。

6.根据权利要求5所述的用于活柱车铣钻复合加工的方法，其特征在于，用于液压支架立柱活柱加工厚度范围为200－360mm。