專利名稱：一種大直徑八字形孔系的加工方法
技術領域：
本發明涉及一種機械設備的加工方法，具體涉及一種大型回轉螺桿機殼上大直徑八字形孔系的加工方法，屬于機械加工技術領域。
背景技術：
大型回轉螺桿機的機殼上設有大直徑八字形平行孔系，請參閱圖1，所述大型回轉螺桿機的機殼由上、下兩半機殼構成，該兩半機殼對合于哈夫面3,在該機殼上設有軸線平行、孔徑D > 500毫米的第一孔I和第二孔2，該第一孔I和第二孔2相交且兩孔的中心均位于哈夫面3的平面上，從而形成大直徑八字形平行孔系。大型回轉螺桿機屬大型機械設備，其機殼也屬于大型零件，因此該大直徑八字形平行孔系的加工是一重大技術難題。本申請人就面臨著國內最大的大型回轉螺桿機機殼的加工實例，其第一孔I和第二孔2的直徑D及其尺寸精度達到Φ816. 7H9毫米，兩孔中心距L及其精度為640+°_°3毫米，孔深H達1000毫米，兩孔的圓柱度精度要求在O. 035毫米偏差之內。對于大型工件如此高精度要求的大尺寸孔系，慣常使用的機加工工藝難于達到上述設計精度的要求，同時也難于滿足孔中心哈夫面3的允對稱精度偏差O. 025毫米、八字形孔第一孔I和第二孔2的母線與連接端面的垂直精度O. 02毫米以及八字形孔的表面粗糙度Ral. 6等要求。所述機殼過去慣常采用的機械加工工藝方法為以臥鏜工位為主要的切削加工形式，首先加工首孔，爾后依首孔軸心定位，再加工縱向相交成八字型孔的第一孔I和第二孔2，并保證兩孔中心距L。傳統的臥鏜加工方法存在有下述缺陷首先，臥鏜加工中機殼的第一孔I和第二孔2的軸線呈水平放置，鏜刀也水平裝夾并深入第一孔I和第二孔2進行切肖IJ，由于加工的是大型零件的大尺寸孔，工件的體積和需要加工的面積都校大，因此鏜刀本身的體積和重量就相當大，這就導致刀桿會因重力而產生下垂變形，位于刀桿端部的刀頭不可避免地發生“低頭”現象，同時，臥鏜主軸和鏜刀伸出愈長，徑向切削分力與重力的影響就愈加嚴重，而所述第一孔I和第二孔2的孔深H長達I米，因此孔的加工形位偏差會很大，難以保證大直徑八字形孔的圓柱度與中心距加工精度達到技術圖樣的精度要求；其次，大直徑八字形孔第一孔I和第二孔2呈典型縱向相交孔的特征，因而鏜孔時的工況是斷續切肖Ij，這樣就存在加工刀具每一圈進給中，在兩孔相交處切入時有讓刀現象，切出時有過切的現象，從而嚴重影響大直徑八字形孔的形位精度；最后，常規的加工工藝路徑較長，由此而消耗的加工工時也較多，況且工件的材質是鐵素體不銹鋼鑄件，其加工切削特性不易掌握，所以對操作者的技能要求相對較高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種大直徑八字形孔系的加工方法，減小大直徑八字形孔系加工的形位精度偏差、中心距精度偏差和直徑跳動偏差，以達到技術圖樣的精度要求，同時降低對操作者的技能要求和加工精度對工作母機的依賴。本發明解決上述問題是采取的技術方案如下—種大直徑八字形孔系的加工方法，該孔系由第一孔和第二孔平行相交形成八字形，其特征在于應用鏜刀以立鏜方式進行切削加工。所述鏜刀的主偏角的范圍為90°彡α彡72°。所述加工方法的具體工藝步驟如下I)將工件置于立鏜工作臺上且前端面朝上，使第一孔和第二孔的軸線沿垂直方向并與立鏜主軸平行；
2)采用百分表或千分表找正第一孔軸心并使工件前端面與立鏜主軸垂直，然后將工件夾固；3)依次預鏜、半精鏜和精鏜第一孔，同時使用壓縮空氣吹除切屑；4)以第一孔軸心為基準找正第二孔軸心；5)依次預鏜、半精鏜和精鏜第二孔，同時使用壓縮空氣吹除切屑；6)修毛倒棱，精整工件。本發明所述加工方法與一般常規加工方法的區別和效果在于I、應用立鏜切削加工的工藝方法，使鏜刀的重力矢量與切削進給方向一致，從而避免了鏜刀重力導致的變形對切削帶來的影響，大大提高了大直徑八字形孔徑尺寸精度和形位精度。2、加大了切削刀具的主偏角α，從而進一步地減小了徑向切削分力，甚至可以幾乎忽略不計徑向切削分力的干擾，規避了大直徑八字形孔系加工時，固有的斷續切削對加工精度帶來的影響。3、使用壓縮空氣吹除切屑，避免了切屑在切削過程中對孔壁的拉傷，滿足了粗糙度的要求。4、以孔的軸心為鏜削的找正基準，保證了大直徑八字形孔中心距精度、與端面的垂直精度、孔的圓柱度和粗糙度的精度要求，使加工工藝易于控制，便于掌握，降低了對操作者的技能要求和加工精度對工作母機的依賴。
圖I是大直徑八字形平行孔系工件的結構示意圖。圖2是圖I的左剖視圖。圖3是本發明的工件裝夾示意圖。圖4是本發明鏜刀的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作詳細的說明，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例，凡依據本說明書的內容所做的等效變化及修改，都屬于本發明專利申請的保護范圍。請參閱圖3，本實施例以國內最大的大型回轉螺桿機的機殼的加工為例來說明本發明的內容，該機殼具有第一孔I和第二孔2平行相交形成的八字形孔系，第一孔I和第二孔2的孔徑D及其尺寸精度為Φ816. 7H9毫米，孔壁粗糙度要求為Ral. 6，兩孔中心距L及其精度為640+°_03毫米，孔深H為1000毫米，兩孔的圓柱度精度要求為O. 035毫米偏差之內。本發明所述的大直徑八字形孔系的加工方法應用鏜刀以立鏜方式進行切削加工，請參閱圖4，該鏜刀的主偏角的范圍為90°彡α彡72°。加工的具體工藝步驟如下(粗加工略)I)將工件前端面朝上面對立鏜主軸，后端面置于立鏜工作臺的可調支撐上，使第一孔I和第二孔2的軸線沿垂直方向并與立鏜主軸平行；2)采用百分表或千分表校平、校垂直機殼的哈夫面3，找正第一孔I軸心并使工件前端面與立鏜主軸垂直，工藝要求偏差在O. 02毫米之內(如偏差超公差值，則將前端面精銑一刀，以保證與主軸的垂直度達到技術圖樣要求)，然后夾固工件；
3)預鏜第一孔1，深20毫米左右，然后檢測、校正預鏜孔軸心是否在殼體哈夫面3上，對稱度要求為O. 02毫米；隨后依次半精鏜和精鏜第一孔I至技術圖樣的尺寸要求(Φ816. 7Η9)和面粗度要求(Ral. 6)，同時使用壓縮空氣吹除切屑。4)以第一孔I軸心為基準找正第二孔2軸心；5)預鏜第二孔2，深20毫米左右，檢測、校正預鏜孔的軸心是否在大直徑八字形孔中心距640+°_°3毫米尺寸內；然后依次半精鏜和精鏜第二孔2至技術圖樣的尺寸要求(Φ816. 7Η9)和面粗度要求(Ral. 6)，同時使用壓縮空氣吹除切屑。6)修毛倒棱，精整工件。首制國內大型回轉螺桿機身的大直徑八字形孔系采用本發明所述方法加工，優化了金切加工工藝，特別是粗加工的工藝路徑；大直徑八字形孔系和孔連接端面，均可以車切削替代銑切削加工，很大程度地節省了較為可觀的加工工時，較大幅度地提高了作業效率；同時也省略了工件因回轉加工所需要的工裝夾具，使整個的加工工藝成本下降了一大塊。本發明所述大直徑八字形孔系的加工方法大幅度地提高了工件的制造精度，保證了加工質量，節約了加工時間，提聞了加工效率，為后續的組裝與調整工序提供了聞品質的另部件。本發明適用于大型回轉螺桿機或其它大型工件上大直徑八字形孔系的切削加工制造。
權利要求
1.一種大直徑八字形孔系的加工方法，該孔系由第一孔和第二孔平行相交形成八字形，其特征在于應用鏜刀以立鏜方式進行切削加工。
2.如權利要求I所述的大直徑八字形孔系的加工方法，其特征在于所述鏜刀的主偏角的范圍為90°彡a彡72°。
3.如權利要求I或2所述的大直徑八字形孔系的加工方法，其特征在于所述加工方法的具體工藝步驟如下 1)將工件置于立鏜工作臺上且前端面朝上，使第一孔和第二孔的軸線沿垂直方向并與立鏜主軸平行； 2)采用百分表或千分表找正第一孔軸心并使工件前端面與立鏜主軸垂直，然后將工件夾固； 3)依次預鏜、半精鏜和精鏜第一孔，同時使用壓縮空氣吹除切屑； 4)以第一孔軸心為基準找正第二孔軸心； 5)依次預鏜、半精鏜和精鏜第二孔，同時使用壓縮空氣吹除切屑； 6)修毛倒棱，精整工件。
全文摘要
一種大直徑八字形孔系的加工方法，該孔系由第一孔和第二孔平行相交形成八字形，其應用鏜刀以立鏜方式進行切削加工，該鏜刀的主偏角的范圍為90°≥α≥72°；工藝步驟如下1)將工件置于立鏜工作臺上且前端面朝上，使第一孔和第二孔的軸線沿垂直方向并與立鏜主軸平行；2)采用百分表或千分表找正第一孔軸心并使工件前端面與立鏜主軸垂直，將工件夾固；3)依次預鏜、半精鏜和精鏜第一孔，使用壓縮空氣吹除切屑；4)以第一孔軸心為基準找正第二孔軸心；5)依次預鏜、半精鏜和精鏜第二孔，使用壓縮空氣吹除切屑；6)修毛倒棱，精整工件。本發明提高了加工精度，提高了工效，適用于大型回轉螺桿機或其它大型工件上大直徑八字形孔系的切削加工。
文檔編號B23B35/00GK102794472SQ20121029108
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者胡新成, 王巍, 李小旺, 張海濤, 倪杰 申請人:上海中船三井造船柴油機有限公司