端面深孔及偏心斜孔的加工方法研究.docx

端面深孔及偏心斜孔的加工方法研究 刘扬+战开明+李宝生+杨柳摘 要：深孔加工一直是机械加工中的瓶颈点，文章探索研究了零件端面深孔及偏心斜深孔的加工方法，尝试采用立式加工中心及坐标镗床来实现偏心斜孔及深孔的加工，为行业内深孔加工技术奠定了基础。关键词：深孔；斜孔；加工方法引言零件为研制产品，无专用工装，加工过程中通过自制小工装、组合工装来完成。此外，尝试采用立式加工中心及坐标镗床来实现偏心斜孔及深孔的加工。1 零件介绍零件为铸件，其主要结构为：一侧为法兰面及直径5的偏心斜深孔，一侧是直径为2的深30.9mm的深孔，其理论壁厚值为1mm，第三侧面为6的通孔，且图纸要求3个侧面孔的中心线同一空间径向平面上位置偏差不大于0.3。2 工藝性分析目前尚无加工细长孔的专用工装及设备，钻深孔时，因钻头细长、强度低、刚性差、易变形，为了达到一定的加工精度，就必须增加加工次数，若钻头刚度不足，进给速度快，钻孔容易产生引偏，使被加工孔的中心发生偏斜，此外由于切削情况看不清，测量和控制尺寸、冷却和排屑都比较困难，这给加工带来了极大的困难。3 试验加工3.1 确定加工方案考虑到装配要求，结合设计基准，此零件的加工基准我们选择了法兰面端。首先从法兰端入手，为保证后续各方向孔及尺寸精度要求，端面及端面孔采用一次加工，设备选用立式加工中心。夹具设计上首次的方案是以另一侧端面为基准，夹紧方形平面。3.2 加工试验试加工首件时零件发生偏移，法兰孔中心距及零件总长均超差，通过研究发现因装夹面为毛料面，平面间平行度差，夹紧受力时导致零件随之倾斜。根据出现的状况，在夹具上进行了一些改进，侧面方面增加辅助支撑及角向限制，此外，切削进给量由原来的0.2mm调整为0.1mm，确保了基准面及基准孔的精度。此零件加工中的重点兼难点是之后的两个深孔的加工。所谓深孔是指孔深与孔径之比大于5的孔。我们所要加工的孔是深径比约15倍的，并且带有倾斜角度的，加工中钻头与孔壁有较长的接触与摩擦，切削条件差；切削液难于送到切削区；钻削抗力剧增，易造成钻头偏离和钻头折断等现象。影响深孔加工的因素很多，其中加工方法，加工设备及加工参数，排屑问题是几大关键因素。加工方法及设备的确定：孔的加工方法常用的有车床上钻孔、钻床钻孔及电火花打孔。车床及钻床加工深孔，往往出现钻头颤动和磨损较快的现象，小钻头又容易折断。电火花打孔表面粗糙度差，且加工深孔时常出现孔径带锥度及孔偏现象。基于这样，我们尝试采用立式加工及坐标镗床来完成深孔及斜孔的钻削。首先利用立式加工中心的优势，通过数控程序准确找到孔的中心位置，以保证设计尺寸要求，并用钻头打约5mm深中心孔。用此办法同样能找到偏心孔的位置。接下来再用坐标镗床继续加工。3.3 参数的确定在使用坐标镗床过程中，我们采用手工进给，以消除由于材质和组织的不均匀性引起的钻头折断，经过摸索确定了基本参数，如表1所示。排屑问题：由于孔径过小切削情况看不清，加之孔较深，排屑比较困难。因采用的是多次钻削，那么每次退出时把钻杆上的铁屑清理干净，再用压缩空气吹内孔，这样孔内的铁屑可以排除干净。利用以上加工方法及参数，零件的深孔直径及偏心位置均得到了很好的保证。4 结束语此次零件的加工，利用立式加工中心和坐标镗床设备，自制小工装4套，组合工装4套，经过6个零件的试验加工，摸索出了比较稳定的加工参数，孔径尺寸、孔深度、孔的位置度均满足设计图样要求，为今后此类零件的加工方法奠定了基础。参考文献1魏鉴梅.结构件制造技术M.科学出版社，2002，10.2刘杰华，任昭蓉.金属切削与刀具实用技术M.国防工业出版社，2006. 科技创新与应用2017年16期科技创新与应用的其它文章影响油井检泵周期的具体分析关于暖通工程施工质量管理与控制措施的探讨计算机电子信息技术工程管理与应用探求电力通信光缆线路故障与维护空气净化功能硅藻土内墙涂料发展现状PBS输送线在汽车生产企业总装工程中的应用研究 -全文完-