异型零件超长孔镗削加工方法
阅读说明：本技术 异型零件超长孔镗削加工方法 (Boring method for overlong hole of special-shaped part ) 是由 周铭 袁光文 邱国良 邹志辉 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了异型零件超长孔镗削加工方法,它包括以下步骤：步骤一：预钻孔；步骤二：建立工艺孔；步骤三：制作专用刀杆；步骤四：制作导向衬套；步骤五：镗孔加工。此加工方法通过采用利用数控机床优势及新刀具应用、通过设计专用镗刀杆及滑动衬套,掉头加工的方法完成长孔镗孔加工,达到提升加工效率,降低加工成本的目的。(The invention provides a boring processing method for an overlong hole of a special-shaped part, which comprises the following steps: the method comprises the following steps: pre-drilling; step two: establishing a process hole; step three: manufacturing a special cutter bar; step four: manufacturing a guide bushing; step five: and (6) boring. The processing method completes the long hole boring processing by adopting a method of turning around by utilizing the advantages of a numerical control machine tool and the application of a new tool and designing a special boring cutter rod and a sliding bush, thereby achieving the purposes of improving the processing efficiency and reducing the processing cost.)
技术领域
本发明涉及异型零件超长孔镗削加工方法，属于深孔加工技术领域。
背景技术
在进行某公司轴承座长孔加工过程中，此零件为1700×990×350cm的长方体，其加工内容主要集中在各类油孔、管线孔、管螺纹及轴承孔的焊前加工，加工精度要求并不高，但加工难度很大，最具加工难度的是一个Ф130×1700cm的长孔加工，由于外形的不规则，深孔钻机床无法加工，只能在镗床上完成。要完成Φ130孔加工，普通镗床要分为钻、扩、镗几个步骤完成，镗孔过程中还需要更换不同规格长度的镗刀杆进行分段加工，耗时费力。
发明内容
本发明的目的是提供一种异型零件超长孔镗削加工方法，此加工方法通过采用利用数控机床优势及新刀具应用、通过设计专用镗刀杆及滑动衬套，掉头加工的方法完成长孔镗孔加工，达到提升加工效率，降低加工成本的目的。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：异型零件超长孔镗削加工方法，它包括以下步骤：
步骤一：预钻孔；
步骤二：建立工艺孔；
步骤三：制作专用刀杆；
步骤四：制作导向衬套；
步骤五：镗孔加工。
所述步骤一的具体操作过程为，选用带回转台的数控镗床进行零件加工，并选用大直径深孔钻；通过数控镗床对零件一端进行钻孔加工，待其加工到一定深度后，利用回转台对零件转向掉头，再对零件另一端进行钻孔加工，进而完成零件的预钻孔。
所选用的数控镗床为带内冷镗床；
所述大直径深孔钻选用高迈特大直径深孔钻；
钻孔线速度Vc≥100m/min；
所述预钻孔的单向钻孔最大深度700cm；
所述预钻孔的孔径ΦB小于待加工的标准孔的孔径ΦA。
所述步骤二的具体操作过程为，在步骤一中预钻孔两端建立工艺孔，其中工艺孔直径尺寸控制在ΦA＋0.1，深度加工至500cm，前后尺寸一致，用于后续镗孔作业中支撑导套的支撑使用。
所述步骤三中专用刀杆采用直径为ΦB的并与大直径深孔钻等径的刀杆接头模块；所述刀杆接头模块将大直径深孔钻接长至ΦB×900cm，并将原有的大直径深孔钻与刀杆接头模块进行对接；再继续对预钻孔两头进行钻孔，直到将两端的预钻孔钻通，以便于后续镗孔时铁屑排出。
所述步骤四中导向衬套用于对镗刀杆进行支撑；所述导向衬套的内径ΦC和镗刀杆的外径ΦD相等，所述导向衬套的外径与标准孔的孔径ΦA相等。
所述导向衬套的内径ΦC控制在ΦC+0.2；所述镗刀杆的外径控制在ΦC+0.1；所述导向衬套的外径控制的ΦA-0.1。
所述导向衬套内孔设有两个环状储油腔，内壁在120°位置三条槽与储油腔相连，起到润滑作用，减少刀杆与导向衬套间的摩擦力，导向衬套材料选用QT400铸铁或黄铜料。
所述步骤五中具体操作为，利用导向衬套对镗刀杆进行支撑，并使得导向衬套在孔内自由滑动，镗孔时铁屑从后面排出顺畅，并采用分段加工。
本发明有如下有益效果：
1、本发明采用高效大直径内冷钻头进行钻孔加工，刀具切削参数S=300/F=30，加工一个孔只需要25-30分钟，加工效率是普通钻头的10倍以上，通过建立工艺孔，简单合理的镗刀杆和导向衬套工装的设计，掉头完成长孔的镗孔加工，方法简单易操作，加工过程稳定可靠，有效解决了异形零件长孔的加工难题。
2、本发明通过利用数控机床优势及新刀具应用、通过设计专用镗刀杆及滑动衬套，掉头加工的方法完成长孔镗孔加工，达到提升加工效率，降低加工成本的目的。
3、本发明通过采用上述的加工方法，克服了在普通镗铣床上加工难度大，效率低的难题，操作方便，具有较高的效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明中待加工的零件主视图。
图2为本发明中待加工的零件侧视图。
图3为本发明完成工艺孔加工的主视图。
图4为本发明中刀杆接头模块结构图。
图5为本发明导向衬套主剖视图。
图6为本发明导向衬套左剖视图。
图7为本发明镗刀杆结构图。
图8为本发明镗孔加工过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1-8，异型零件超长孔镗削加工方法，它包括以下步骤：
步骤一：预钻孔；
步骤二：建立工艺孔；
步骤三：制作专用刀杆；
步骤四：制作导向衬套；
步骤五：镗孔加工。
进一步的，所述步骤一的具体操作过程为，选用带回转台的数控镗床进行零件加工，并选用大直径深孔钻；通过数控镗床对零件一端进行钻孔加工，待其加工到一定深度后，利用回转台对零件转向掉头，再对零件另一端进行钻孔加工，进而完成零件的预钻孔。
进一步的，所选用的数控镗床为带内冷镗床；通过采用内冷镗床起到一定的降温效果。
进一步的，所述大直径深孔钻选用高迈特大直径深孔钻；
进一步的，钻孔线速度Vc≥100m/min；通过采用上述的钻孔速度，有效的提高了钻孔效率。
进一步的，所述预钻孔的单向钻孔最大深度700cm；
进一步的，所述预钻孔的孔径ΦB小于待加工的标准孔的孔径ΦA。
进一步的，所述步骤二的具体操作过程为，在步骤一中预钻孔两端建立工艺孔，其中工艺孔直径尺寸控制在ΦA＋0.1，深度加工至500cm，前后尺寸一致，用于后续镗孔作业中支撑导套的支撑使用。
进一步的，所述步骤三中专用刀杆采用直径为ΦB的并与大直径深孔钻等径的刀杆接头模块；所述刀杆接头模块将大直径深孔钻接长至ΦB×900cm，并将原有的大直径深孔钻与刀杆接头模块进行对接；再继续对预钻孔两头进行钻孔，直到将两端的预钻孔钻通，以便于后续镗孔时铁屑排出。
进一步的，所述步骤四中导向衬套用于对镗刀杆进行支撑；所述导向衬套的内径ΦC和镗刀杆的外径ΦD相等，所述导向衬套的外径与标准孔的孔径ΦA相等。
进一步的，所述导向衬套的内径ΦC控制在ΦC+0.2；所述镗刀杆的外径控制在ΦC+0.1；所述导向衬套的外径控制的ΦA-0.1。
进一步的，所述导向衬套内孔设有两个环状储油腔，内壁在120°位置三条槽与储油腔相连，起到润滑作用，减少刀杆与导向衬套间的摩擦力，导向衬套材料选用QT400铸铁或黄铜料。
进一步的，所述步骤五中具体操作为，利用导向衬套对镗刀杆进行支撑，并使得导向衬套在孔内自由滑动，镗孔时铁屑从后面排出顺畅，并采用分段加工。
实施例2：
本发明的技术方案是经过预钻孔、建立工艺孔、制作专用刀杆、制作导向衬套和镗孔加工几个步骤完成深孔加工。
步骤一：预钻孔。
由于零件是长方体结构，其尺寸达到1700cm×990cm，所需要加工的Ф130长孔与长度方向平行，由于零件长度太长，选用带内冷数控镗床，用高迈特大直径深孔钻在镗床利用回转工作台掉头完成预钻孔加工，该刀优势在于一次钻孔直径大，钻孔线速度Vc=100m/min以上，加工效率高。
步骤二：建立工艺孔。
为便于后续镗孔支撑导向衬套的使用，需在Φ130孔两端建立工艺孔，孔直径尺寸控制在Φ130＋0.1，深度加工至500cm，前后尺寸一致，导向衬套支撑用。
步骤三：制作专用刀杆。
使用200mm等径模块将Ф110×700的大直径深孔钻接长至Ф110×900，继续两头钻孔，将1700尺寸钻通，方便后续镗孔时铁屑排出。
步骤四：制作导向衬套。
由于孔太长，掉头镗孔刀杆悬伸达到1.2米，已经无法正常使用，刀杆必须增加导向衬套。设计一根BT50柄，Ф90﹢0.1×1200cm长的镗刀杆，导向衬套的内径按刀杆外径配尺寸Φ90+0.2，衬套外径按照加工孔大小直径配尺寸Φ130-0.1，预留一定的间隙，衬套内孔设有两个环状储油腔，内壁在120°位置三条槽与储油腔相连，可以起到很好的润滑作用，减少刀杆与衬套间的摩擦力，衬套材料选用QT400铸铁或黄铜料。
步骤五：镗孔加工。
镗孔加工中由于有导向衬套的支撑，采用焊接刀，可以保证有较大的吃刀量，单边5mm，有效消除刀具的切削震动，加工过程更加稳定。由于孔已经钻通，镗孔时铁屑从后面排出顺畅，增加了镗孔的连续性，加工过程稳定，由于是采用分段加工，加工效率提升明显。
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