阅读说明：本技术 曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具及精铣方法 (Special tool and method for finish milling of main bearing hole thrust surface of crankcase ) 是由 汤忠良 雷昂 罗健 魏海峰 王静 胡磊 于 2019-10-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具,包括刀杆、两片可换刀片式三面刃铣刀、定距套和防松锁紧螺母,两片可换刀片式三面刃铣刀间隔固定在刀杆一端的阶梯轴上,并通过定距套定位,两片可换刀片式三面刃铣刀的外侧面分别通过防松锁紧螺母和刀杆一端阶梯轴台阶面限位。本发明公开的曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具的精铣方法包括以下步骤：1)精铣专用刀具安装在机床主轴上,2)机床主轴轴向进给后启动机床主轴,3)机床主轴径向进给完成主轴承孔两侧止推面的精铣。本发明一次切削就能同时完成主轴承孔两侧止推面的精铣,加工效率为现有技术的2倍以上,减轻了工人劳动强度,切削稳定可靠,尺寸统一稳定；提高了加工质量。(The invention discloses a special tool for finish milling of a thrust surface of a main bearing hole of a crankcase, which comprises a tool bar, two replaceable blade type three-sided blade milling cutters, a distance sleeve and an anti-loosening locking nut, wherein the two replaceable blade type three-sided blade milling cutters are fixed on a stepped shaft at one end of the tool bar at intervals and are positioned through the distance sleeve, and the outer side surfaces of the two replaceable blade type three-sided blade milling cutters are respectively limited through the anti-loosening locking nut and the stepped shaft stepped surface at one end of the tool bar. The invention discloses a finish milling method of a special tool for finish milling a thrust surface of a main bearing hole of a crankcase, which comprises the following steps: 1) the special tool for finish milling is installed on a machine tool spindle, 2) the machine tool spindle is started after being axially fed, and 3) the machine tool spindle is radially fed to finish the finish milling of thrust surfaces on two sides of a main bearing hole. The invention can finish the finish milling of the thrust surfaces at two sides of the main bearing hole at the same time by one-time cutting, the processing efficiency is more than 2 times of that of the prior art, the labor intensity of workers is reduced, the cutting is stable and reliable, and the size is uniform and stable; the processing quality is improved.)

曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具及精铣方法

技术领域

本发明涉及一种箱体内轴承安装孔的精铣刀具及精铣方法，尤其涉及一种可同时精铣柴油机箱体内两个轴承孔止推面的精铣刀具和精铣方法，属于金属切削加工技术领域。

背景技术

曲轴箱是柴油机的重要部件，它的质量好坏直接影响到柴油机的整机性能和使用寿命。图1所示的曲轴箱10中，主轴承孔D1从曲轴箱10右端的飞轮端面101横穿过轴承支撑板102，在轴承支撑板102的两侧面分别设有止推面，它由两平行平面A、B及其相对应的台阶孔105组成，其作用是用于曲轴的轴向定位，具有加工面积大、尺寸公差小（+0.05）、形位公差的平行度（小于0.03）和对称度（小于0.05）精度高的特点。

目前，轴承支撑板两侧的主轴承孔止推面的加工是在普通机床或数控机床上采用普通面铣刀进行两次铣削而成的。其步骤如下：1、用反刀先单独铣面A；保证面A到曲轴箱飞轮端面的距离X符合图纸要求。2、换正刀后再单独铣面B，保证面B到面A的距离W符合图纸要求。只有这样才能保证主轴承孔止推面两面A、B较高的平行度、对称度的形位公差要求和较小的尺寸公差。采用这样的加工刀具无论是普通机床还是数控机床均存在着劳动强度大、对操作者水平要求高、操作难度大且不便、安全性差、尺寸公差与形位公差均无法精确控制和加工效率低等问题。如采用数控加工中心用直角附件头再配全自动进口专用刀具进行加工，不仅刀具投入成本高、而且加工成本亦要比普通机床高出数倍。

发明内容

本发明的目的提供一种曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具及精铣方法，解决现有技术存在的加工难度大、劳动强度大、加工质量较差、操作不方便和加工效率低等问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具，包括刀杆、两片可换刀片式三面刃铣刀、定距套和防松锁紧螺母，对称设置的两片可换刀片式三面刃铣刀间隔固定在刀杆一端的阶梯轴上，两片可换刀片式三面刃铣刀的之间通过定距套定位，两片可换刀片式三面刃铣刀的外侧面分别通过防松锁紧螺母和刀杆一端阶梯轴台阶面限位。

本发明的目的通过以下技术方案进一步实现：

进一步的，两片可换刀片式三面刃铣刀相对侧面的刀尖之间距离L等于曲轴箱的主轴承孔两侧止推面间距W，即L=W。

进一步的，定距套外径D2A与刀杆外径D2相等，可换刀片式三面刃铣刀刀尖距刀杆外周面距离E与可换刀片式三面刃铣刀外径D3、主轴承孔内径D1、刀杆外径D2、定距套外径D2A和主轴承孔的孔壁安全间隙δ2之间的关系式为：E=（D3-D2）/2+δ2。

进一步的，可换刀片式三面刃铣刀外径D3小于主轴承孔内径D1，且D1与D3之差（D1-D3)/2即最小单边间隙为0.5mm.。

进一步的，两片可换刀片式三面刃铣刀的对称中心面C与刀杆凸缘端面距离H与轴承孔两侧止推面的间距W、主轴承孔右止推面与曲轴箱飞轮端面距离X及飞轮端面与刀杆凸缘端面安全间隙δ1的关系式：H=W/2+X+δ1。

进一步的，所述δ1与δ2均为2～4mm。

一种曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具的精铣方法，包括以下步骤：

1）安装精铣专用刀具

将对称设置的两片可换刀片式三面刃铣刀和定距套一一套在刀杆一端的阶梯轴上，两片可换刀片式三面刃铣刀之间通过定距套定位，并通过拧在阶梯轴一端端头上的防松锁紧螺母固定在刀杆一端的阶梯轴上；

下面每一步都是通过数控程序控制；

2）精铣专用刀具安装在机床主轴上

将刀杆另一端的锥柄固定在机床主轴中，快速定位使刀杆轴心和主轴承孔轴心同心；

3）机床主轴轴向进给

机床主轴向主轴承孔内进给，使两片可换刀片式三面刃铣刀刀尖之间的对称面C与主轴承孔两侧止推面的对称面F共面；

4）启动机床主轴

启动机床主轴，使精铣专用刀具沿顺时针方向旋转；

5）机床主轴径向进给

机床主轴由上往下直线进给，直线进给距离R=（D-D2-2E）/2，其中，D为台阶孔内径；

6）完成主轴承孔两侧止推面的精铣

机床主轴以主轴承孔轴心为圆心，R为半径走一个圆，一次完成精铣两个主轴承孔止推面A、B及对应的台阶孔外周面的精铣；

7）机床主轴退回

精铣专用刀具由下往上上升R，使刀杆轴线和主轴承孔轴线同心；机床主轴停止转动，机床主轴退回到安全距离后，卸下精铣专用刀具。

本发明的精铣专用刀具采用两片可换刀片式三面刃铣刀通过定距套间隔通固定在刀杆上的结构及精铣方法，一次切削就能同时完成主轴承孔两侧止推面的精铣，加工效率为现有技术的2倍以上。本发明减轻了工人劳动强度，切削稳定可靠，形位公差和尺寸公差均能保证，提高了加工质量，降低了制造成本和刀具使用消耗成本，提高了加工安全性。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是曲轴箱的局部剖视图；

图2是本发明的精铣专用刀具的放大结构图；

图3是本发明精铣方法步骤3）的工步图；

图4是本发明精铣方法步骤5）的工步图。

具体实施方式

下面结合附图和某型船用中速曲轴箱的主轴承孔止推面精铣的实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，本实施例的曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具包括刀杆1、两片可换刀片式三面刃铣刀2、定距套3和防松锁紧螺母4，两片可换刀片式三面刃铣刀2对称设置，通过平键5间隔固定在刀杆1左端的阶梯轴11上，两片可换刀片式三面刃铣刀2的之间通过定距套3定位，两片可换刀片式三面刃铣刀2的外侧面分别通过防松锁紧螺母4和刀杆1左端的阶梯轴台阶面111限位。

如图1和图2所示，两片可换刀片式三面刃铣刀2相对侧面的刀尖之间距离L等于曲轴箱10的主轴承孔两侧止推面1021的间距W，即L=W，能保证两片可换刀片式三面刃铣刀2一次切削就能完成主轴承孔两侧止推面1021的精铣。

如图1、图2和图4所示，定距套外径D2A与刀杆外径D2相等，可换刀片式三面刃铣刀2刀尖距刀杆外周面距离E与可换刀片式三面刃铣刀外径D3、主轴承孔内径D1、刀杆外径D2、定距套外径D2A和主轴承孔103的孔壁安全间隙δ2之间的关系式为：E=（D3-D2）/2+δ2。可换刀片式三面刃铣刀外径D3小于主轴承孔内径D1，且D1与D3之差（D1-D3)/2即最小单边间隙为0.5mm，确保换刀片式三面刃铣刀2能自由穿过主轴承孔103。

如图2和图3所示，两片可换刀片式三面刃铣刀2的对称中心面C与刀杆凸缘端面距离H与轴承孔两侧止推面的间距W、主轴承孔右侧的止推面1021与飞轮端面距离X及飞轮端面101与刀杆凸缘端面12的安全间隙δ1的关系式：H=W/2+X+δ1。本实施例的δ1与δ2均为3mm，确保在精铣主轴承孔止推面时，刀杆1不会与飞轮端面101及曲轴箱的主轴承孔103发生干涉。

一种曲轴箱的主轴承孔止推面精铣专用刀具的精铣方法，包括以下步骤：

1）安装精铣专用刀具

如图2所示，将对称设置的两片可换刀片式三面刃铣刀2和定距套3一一套在刀杆1左端的阶梯轴11上，两片可换刀片式三面刃铣刀2之间通过定距套3定位，并通过拧在阶梯轴11左端端头上的防松锁紧螺母4固定在刀杆1左端的阶梯轴11上。

下面每一步都是通过数控程序控制；

2）精铣专用刀具安装在机床主轴20上

如图2和图3所示，将刀杆1右端的锥柄13固定在机床主轴20中，快速定位使刀杆1轴心和主轴承孔103轴心同心。

3）机床主轴20轴向进给

机床主轴20向主轴承孔103内进给，使两片可换刀片式三面刃铣刀2刀尖之间的对称面C与主轴承孔103两侧止推面的对称面F共面。

4）启动机床主轴20

启动机床主轴20，使精铣专用刀具沿顺时针方向旋转。

5）机床主轴20径向进给

如图4所示，机床主轴20由上往下直线进给，直线进给距离R=（D-D2-2E）/2，其中，D为台阶孔内径。

6）完成主轴承孔103两侧止推面的精铣

机床主轴20以主轴承孔103轴心为圆心，R为半径走一个圆，一次完成精铣两个主轴承孔止推面A、B及对应的台阶孔105外周面的精铣。

7）机床主轴20退回

精铣专用刀具由下往上上升R，使刀杆1轴线和主轴承孔103轴线同心；机床主轴20停止转动后退回到安全距离后，卸下精铣专用刀具。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。