CN117532271A - 一种用于加工深孔锥面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于加工深孔锥面的方法，属于机械加工技术领域。包括：步骤1：镗待加工零件两端中心孔，对零件探伤及热处理，以中心孔为基准粗加工外圆，以外圆为基准找正装夹零件，钻、镗孔并珩磨将小孔加工到位；步骤2：以小孔为基准粗加工外圆，使用深孔钻镗床对零件内孔锥面部位各级台阶进行镗削加工，再使用粗加工锥面镗头装置进行深孔锥面粗加工，加工完成后使用精加工锥面镗头装置进行精加工；步骤3：深孔锥面加工完成后珩磨大孔，完成后使用专用锥面磨头装置进行深孔锥面抛光工序。本发明方法解决深孔锥面加工的难题，并提高了加工精度及光洁度。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种用于加工深孔锥面的方法。
背景技术
在机械加工中，经常会遇到一些深孔的加工，例如长径比(L/D)≥10，精度要求高，内孔粗糙度一般为Ra0.4mm～0.8mm的典型深孔零件，传统工艺路线一般是：钻孔(加长标准麻花钻)→扩孔(双刃镗扩孔刀)→铰孔(标准六刃铰刀)→研磨，此工艺虽可达到精度要求，但也存在诸多缺点，特别是在最初工序采用加长麻花钻钻孔时，切削刃越靠近中心，前脚就越大。若钻头刚性差，则震动更大，表面形状误差难以控制，加工后孔的直线度误差，钻头易产生不均匀的磨损等现象，生产效率和产品合格率低，而且研磨抛光时，工作环境比较脏，由于钻孔工序的缺点，而带来的影响难以在后面的工序中克服，形状误差不能得以修正，因此加工质量差。并且次工艺仅限于内径直孔加工。
深孔加工不同于普通孔的加工，主要特点为以下几个方面：
一、切削状况分析
(1)深孔加工处于一种封闭或半封闭的加工状态下，不能直接观察刀具的切削和走刀情况。
(2)切屑在深孔内，排屑路径较长，不便于排屑。
(3)切削区的热量不易散发。
(4)由于在深孔加工中，一般情况下孔的长径比较大，钻杆细长，其刚性差，工作时钻头容易产生振动和偏斜，且长径比越大，振动和偏斜就越严重，所以难以保证被加工孔的尺寸精度和表面质量。
(5)钻头工作在近似封闭的空间下，切削热容易累积，加快了钻头的磨损。
二、运动方式分析
(1)工件旋转，刀具作反方向的旋转和进给运动。常用硬质合金刀高速钻头进行切削，加工出孔的直线度好，切削速度高，进给量大。
(2)工件转动，刀具作进给运动，适用于镗孔加工。
(3)工件固定，钻杆(刀具)做转动和进给运动。
三、排屑方式分析
(1)外排屑式：切削液由钻杆的内通道中输入，通过切削区带着切屑由钻杆外壁和孔的内表面间排出。
(2)内排屑式：切削液由钻杆外壁和孔的内表面间的缝隙输入，通过切削区带着切屑由钻杆的内通道排出。
由于内排屑的切屑不受导向块的限制，排屑通畅，钻杆刚性高，不易损伤己加工表面，通常优先选择内排屑。
针对传统深孔加工的特点，高精度高光洁度深孔锥面一直存在技术难点。当前市场及各种研究项目中频繁出现深孔锥面的设计要求，当前限于加工工艺(在车床上使用防震刀杆加工)，导致设计必须按照当前加工条件进行修改。无法按照原设计构想进行设计，导致存在局限性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何提供一种用于加工深孔锥面的方法，以解决现有技术加工深孔锥面精度差、效率低的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于加工深孔锥面的方法，包括以下步骤：
步骤1：镗待加工零件两端中心孔，对零件探伤及热处理，以中心孔为基准粗加工外圆，以外圆为基准找正装夹零件，钻、镗孔并珩磨将小孔加工到位；
步骤2：以小孔为基准粗加工外圆，使用深孔钻镗床对零件内孔锥面部位各级台阶进行镗削加工，再使用粗加工锥面镗头装置进行深孔锥面粗加工，加工完成后使用精加工锥面镗头装置进行精加工；
步骤3：深孔锥面加工完成后珩磨大孔，完成后使用专用锥面磨头装置进行深孔锥面抛光工序。
所述步骤2中粗加工锥面镗头装置包括：第一转接头1、第一转接头定位键2、第一刀体定位键3、第一锥面镗刀体4、刀片5、第一前端导向部6；
所述第一转接头1一端连接深孔镗床刀杆，第一转接头1另一端连接第一锥面镗刀体4，所述第一锥面镗刀体4上设有多个且连续设置的刀片5；
所述第一转接头1上设有第一转接头定位键2与第一刀体定位键3用于稳固第一锥面镗刀体4；
所述第一锥面镗刀体4端部设有前端导向部6。
所述步骤2中精加工锥面镗头装置包括：第二转接头7、第二转接头定位键8、第二刀体定位键9、第二锥面镗刀体10、整体刀具11、第二前端导向部12；
所述第二转接头7一端连接深孔镗床刀杆，另一端连接第二锥面镗刀体10，所述第二锥面镗刀体10上设有整体刀具11；
所述第二转接头7上设有第二转接头定位键8与刀体定位键9用于稳固第二锥面镗刀体10；
所述第二锥面镗刀体10端部设有第二前端导向部12。
所述步骤3中专用锥面磨头包括：磨头本体13、珩磨砂条14；
所述磨头本体13设置为圆锥体结构，磨头本体13一端连接珩磨刀杆，磨头本体13外表面沿径向上设有珩磨砂条14；
所述珩磨砂条14用于抛光深孔锥面光洁度。
(三)有益效果
本发明提出一种用于加工深孔锥面的方法，解决深孔锥面加工的难题，并提高了加工精度及光洁度。
附图说明
图1为本发明粗加工锥面镗头装置示意图；
图2为本发明精加工锥面镗头装置示意图；
图3为本发明专用锥面磨头示意图；
图4为本发明成型深孔锥面示意图；
图5为本发明深孔锥面小孔加工示意图；
图6为本发明深孔锥面台阶孔加工示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提供一种用于加工深孔锥面的方法，包括以下步骤：
步骤1：镗待加工零件两端中心孔，对零件探伤及热处理，以中心孔为基准粗加工外圆，以外圆为基准找正装夹零件，钻、镗孔并珩磨将小孔加工到位；
步骤2：以小孔为基准粗加工外圆，使用深孔钻镗床对零件内孔锥面部位各级台阶进行镗削加工，再使用粗加工锥面镗头装置进行深孔锥面粗加工，加工完成后使用精加工锥面镗头装置进行精加工；
步骤3：深孔锥面加工完成后珩磨大孔，完成后使用专用锥面磨头装置进行深孔锥面抛光工序。
所述步骤2中粗加工锥面镗头装置包括：第一转接头1、第一转接头定位键2、第一刀体定位键3、第一锥面镗刀体4、刀片5、第一前端导向部6；
所述第一转接头1一端连接深孔镗床刀杆，第一转接头1另一端连接第一锥面镗刀体4，所述第一锥面镗刀体4上设有多个且连续设置的刀片5；
所述第一转接头1上设有第一转接头定位键2与第一刀体定位键3用于稳固第一锥面镗刀体4；
所述第一锥面镗刀体4端部设有前端导向部6。
所述步骤2中精加工锥面镗头装置包括：第二转接头7、第二转接头定位键8、第二刀体定位键9、第二锥面镗刀体10、整体刀具11、第二前端导向部12；
所述第二转接头7一端连接深孔镗床刀杆，另一端连接第二锥面镗刀体10，所述第二锥面镗刀体10上设有整体刀具11；
所述第二转接头7上设有第二转接头定位键8与刀体定位键9用于稳固第二锥面镗刀体10；
所述第二锥面镗刀体10端部设有第二前端导向部12。
所述步骤3中专用锥面磨头包括：磨头本体13、珩磨砂条14；
所述磨头本体13设置为圆锥体结构，磨头本体13一端连接珩磨刀杆，磨头本体13外表面沿径向上设有珩磨砂条14；
所述珩磨砂条14用于抛光深孔锥面光洁度。
实施例2
以图4所示零件为示例，加工实例具体工艺步骤为：
S1：镗两端中心孔，以中心孔为基准加工外圆，留10mm加工余量；零件探伤；零件热处理；以中心孔为基准粗加工外圆，留4mm加工余量；以外圆为基准找正装夹零件，钻、镗孔成Φ64.2mm；以外圆为基准找正装夹零件，珩磨孔成Φ64.5mm；以Φ64.5mm孔为基准找正零件，半精车外圆，留2mm加工余量；
S2、以Φ64.5mm孔为基准找正零件，镗孔成Φ144.5mm，深度770；以Φ64.5mm孔为基准找正零件，镗各台阶孔；以Φ64.5mm孔为基准找正零件，利用专用锥型镗头粗加工锥面，留1.5mm加工余量；以Φ64.5mm孔为基准找正零件利用专用锥型镗头半精加工锥面，留0.2mm加工余量；
S3、以Φ64.5mm孔为基准找正零件，珩磨孔成Φ145mm，深度770；以Φ64.5mm孔为基准找正零件，利用专用锥型磨头精加工锥面Φ150/Φ64.5；以Φ64.5mm孔为基准找正零件，精加工外圆。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于加工深孔锥面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：镗待加工零件两端中心孔，对零件探伤及热处理，以中心孔为基准粗加工外圆，以外圆为基准找正装夹零件，钻、镗孔并珩磨将小孔加工到位；
步骤2：以小孔为基准粗加工外圆，使用深孔钻镗床对零件内孔锥面部位各级台阶进行镗削加工，再使用粗加工锥面镗头装置进行深孔锥面粗加工，加工完成后使用精加工锥面镗头装置进行精加工；
步骤3：深孔锥面加工完成后珩磨大孔，完成后使用专用锥面磨头装置进行深孔锥面抛光工序。
2.如权利要求1所述的用于加工深孔锥面的方法，其特征在于，所述步骤2中粗加工锥面镗头装置包括：第一转接头(1)、第一转接头定位键(2)、第一刀体定位键(3)、第一锥面镗刀体(4)、刀片(5)、第一前端导向部(6)；
所述第一转接头(1)一端连接深孔镗床刀杆，第一转接头(1)另一端连接第一锥面镗刀体(4)，所述第一锥面镗刀体(4)上设有多个且连续设置的刀片(5)；
所述第一转接头(1)上设有第一转接头定位键(2)与第一刀体定位键(3)用于稳固第一锥面镗刀体(4)；
所述第一锥面镗刀体(4)端部设有前端导向部(6)。
3.如权利要求1所述的用于加工深孔锥面的方法，其特征在于，所述步骤2中精加工锥面镗头装置包括：第二转接头(7)、第二转接头定位键(8)、第二刀体定位键(9)、第二锥面镗刀体(10)、整体刀具(11)、第二前端导向部(12)；
所述第二转接头(7)一端连接深孔镗床刀杆，另一端连接第二锥面镗刀体(10)，所述第二锥面镗刀体(10)上设有整体刀具(11)；
所述第二转接头(7)上设有第二转接头定位键(8)与刀体定位键(9)用于稳固第二锥面镗刀体(10)；
所述第二锥面镗刀体(10)端部设有第二前端导向部(12)。
4.如权利要求1所述的用于加工深孔锥面的方法，其特征在于，所述步骤3中专用锥面磨头包括：磨头本体(13)、珩磨砂条(14)；
所述磨头本体(13)设置为圆锥体结构，磨头本体(13)一端连接珩磨刀杆，磨头本体(13)外表面沿径向上设有珩磨砂条(14)；
所述珩磨砂条(14)用于抛光深孔锥面光洁度。
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