一種深孔加工專用刀具及其加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械加工領域，特別涉及了一種深孔加工專用刀具及其加工方法。
【背景技術】
[0002]在機械加工技術中，特別是在空心長軸類零件加工制造中，深孔加工始終是一大技術難點，此類技術一直備受關注。在深孔加工中，有時會要求達到很高的孔加工精度；對于空心軸類零件加工，一個主要加工難點問題就是對空心軸壁厚差數值的控制。
[0003]傳統的深孔加工成型工藝是:鉆孔、擴孔、鉸錐面孔。加工深孔常在深孔鉆床上進行，各段深孔、型面分段成型，這樣很容易造成基準定位誤差偏大，而且容易產生各段內孔中心線不重合誤差。過去在鉸孔時，采用浮動鉸刀在鉸削余量不均勻的情況下，刀具的浮動刀頭偏向一邊切削，容易產生內孔偏移現象，這在精加工時也無法修復，導致零件報廢。
[0004]現有技術的深孔加工過程中，尤其是細長比超過10或深度超過800mm的深孔，壁厚差只能控制在0.10左右，工序中內控零件壁厚差也僅可達到0.08。同時，孔的同軸度誤差也難以保證。若在要求壁厚差為0.05的情況下仍然沿用傳統的加工方法，加工后零件的壁厚差合格率極低，在整個深孔型面中，臺階孔及錐面過渡的內表面同軸度誤差較大，導致壁厚差值超差。過去人們往往采用找偏大孔理論中心線使其與小孔一致后，加工大孔內表面保證與小孔內表面同軸度要求；然后，修復內孔基準和外圓各個表面，以保證空心軸壁厚差的要求。這種方法，修復加工起來過程十分復雜，隨機性較大，一些地方尺寸和技術條件很不容易控制。
[0005]在對同軸度誤差或壁厚差要求很高的情況下，深孔加工中技術要求已經成為一個急待解決的技術難題。如在進行深孔鏜削加工時，由于受空心軸結構和刀桿條件的限制，效果仍然不理想。而原有的結構鋼刀桿則滿足不了空心軸的結構要求和加工剛性的要求。
[0006]市場期望一種能達到同軸度、壁厚差的更高精度要求的深孔加工方法和專用刀具。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種能獲得更高加工精度和穩定加工質量的深孔加工方法，特提供了一種深孔加工專用刀具及其加工方法。
[0008]本發明提供了一種深孔加工專用刀具，其特征在于:所述的深孔加工專用刀具，包括刀桿1，刀桿頭2，刀桿套3，加工刀具4，壓緊螺釘5 ；
[0009]其中:其中刀桿1為整體硬質合金YG8材料，為避免深孔加工時刀桿與加工表面產生干涉，同時保證刀桿有足夠的強度和良好的制造工藝性，刀桿1和刀桿頭2的橫截面均為偏心圓弧形狀；刀桿頭2安裝在刀桿1上，通過90°錐面連接，加工刀具4固定在刀桿頭2上，通過刀桿頭2上帶有的Φ10Η7孔與加工刀具4上的Φ 10外圓軸定位和連接，并通過M8壓緊螺釘5壓緊固定。
[0010]所述的刀桿1細長比為15，刀桿1和刀桿頭2之間固定連接方式為真空釬焊，所述真空釬焊是將焊料置于被焊的硬質合金刀桿本體和刀桿頭之間的焊接區域內，注入銀釬劑，一同放入到真空爐中，加熱至595?605°C使焊料熔化隨爐冷卻，完成焊接。
[0011]焊后性能:拉伸30?40Kg/cm2。
[0012]特點:不熔化基體金屬，是其化學成分、組織和機械性能保持不變，并保持結合面的牢固性；選用承受沖擊載荷能力強、具有較好潤濕性和填滿間隙能力的釬料。
[0013]在滿足深孔加工要求的前提下，為了節省材料，方便加工實施，刀桿本體和刀桿頭的橫截面為偏心圓弧形狀。
[0014]所述的刀桿1，刀桿長徑比為18，刀桿1和刀桿頭2兩部分之間的固定連接方式為粘接；
[0015]所述粘接工藝為:先對粘接表面打磨，然后對其作洗凈和烘干處理；選用熱固性酚醛橡膠型膠粘劑，將粘結結合面涂膠后，放置約15分鐘，然后放入烤箱中恒溫預熱約50分鐘，取出后立即將兩者粘合在一起，同時施加3Kg/cm2壓力在室溫下保持約10分鐘即可將粘結劑固化，從而將刀桿1和刀桿頭2粘接在一起；
[0016]粘接性能:室溫20攝氏度條件下，刀桿1和刀桿頭2粘接后的非均勻扯離強度為14Kg/cm2 ；
[0017]在滿足加工要求的前提下，為了節省材料，方便加工實施，刀桿本體和刀桿頭的橫截面為偏心圓弧形狀。
[0018]一種深孔加工方法，其特征在于:所述的深孔加工方法，在深孔加工中，利用深孔鏜削設備，在完成深孔粗鏜和鉸孔的基礎上，增加深孔型面精鏜削工序，利用硬質合金刀桿，解決了深孔加工中的壁厚差和同軸的要求；
[0019]第一步:將刀桿1裝入刀桿套3內，然后與機床刀座連接并夾緊，并在夾緊前調整好刀桿1和刀桿頭2孔位置，保證刀桿有效伸出長度彡885mm ；
[0020]第二步:在刀桿1安裝好后，安裝加工刀具4并計算好加工刀具4的伸長量，手工調整；
[0021]第三步:安裝靠模板并確定靠模板在機床上的位置，手工調整靠模板觸針的初始位置；在零件前端面和內孔上對刀，記下對刀點和靠模板安裝位置；
[0022]第四步:用手輪調整機床主軸位置，使刀體進入內孔而不與零件干涉為宜；
[0023]第五步:將刀桿1與加工刀具4連接好，并使刀頭位置與靠模板的位置，與零件加工的內孔的實際軸向尺寸保持一致，控制深孔軸向尺寸；徑向尺寸靠徑向進刀控制；
[0024]試切法由于空心長軸深孔型面較深無法目測到深孔型面對刀狀況，試切過程中留出刀尖位置，預留一定的軸向位置尺寸，預留為5-10mm，以避免碰創，以試切下屑為準并測量;
[0025]第六步:空心長軸深孔型面面余量去除，加工刀具4選用專用的深孔鏜刀，用刀尖對刀，并在深孔型面與內孔不干涉位置進退刀；用分層去除余量法加工，考慮到刀具懸伸較長，設定每層徑向切深0.l-0.15mm,分層完成深孔內腔余量去除；切削參數:轉速95r/mm ;進給速度0.12mm/r ；
[0026]第七步:精加工深孔型面面，刀具沿徑向加工接近深孔內腔型面底部，由上至下沿深孔內型面進行切削，完成空心長軸深孔型面面的加工。
[0027]本發明的優點:
[0028]本發明所述的深孔加工專用刀具及其加工方法，采用硬質合金長刀桿作為專用刀具進行深孔鏜削加工，即刀桿長度與其可加工深孔的直徑之比為10?20。應用超長硬質合金刀桿，在細長比大于10的深孔鏜削加工中，改變了傳統的深孔加工工藝，提高了深孔加工精度，滿足了空心軸深孔加工嚴格的壁厚差技術要求，能取得明顯的技術效果和經濟效益。可以推廣到其他深孔加工領域，會創造更大的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0029]下面結合附圖及實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
[0030]圖1為本發明零件結構示意圖；
[0031]圖2為本發明刀具結構示意圖；
[0032]圖3為本發明刀具進行深孔加工示意圖；
[0033]圖4為刀桿結構示意圖；
[0034]圖5為刀桿頭結構示意圖；
[0035]圖6為刀桿套結構示意圖；
[0036]圖7為本發明加工工序示意圖。
【具體實施方式】
[0037]實施例1
[0038]本實施例提供了一種深孔加工專用刀具，其特征在于:所述的深孔加工專用刀具，包括刀桿1，刀桿頭2，刀桿套3，加工刀具4，壓緊螺釘5 ；
[0039]其中:其中刀桿1為整體硬質合金YG8材料，為避免深孔加工時刀桿與加工表面產生干涉，同時保證刀桿有足夠的強度和良好的制造工藝性，刀桿1和刀桿頭2的橫截面均為偏心圓弧形狀；刀桿頭2安裝在刀桿1上，通過90°錐面連接，加工刀具4固定在刀桿頭2上，通過刀桿頭2上帶有的Φ10Η7孔與加工刀具4上的Φ 10外圓軸定位和連接，并通過M8壓緊螺釘5壓緊固定。
[0040]所述的刀桿1細長比為15，刀桿1和刀桿頭2之間固定連接方式為真空釬焊，所述真空釬焊是將焊料置于被焊的硬質合金刀桿本體和刀桿頭之間的焊接區域內，注入銀釬劑，一同放入到真空爐中，加熱至595?605°C使焊料熔化隨爐冷卻，完成焊接。
[0041]焊后性能:拉伸30?40Kg/cm2。
[0042]特點:不熔化基體金屬，是其化學成分、組織和機械性能保持不變，并保持結合面的牢固性；選用承受沖擊載荷能力強、具有較好潤濕性和填滿間隙能力的釬料。
[0043]在滿足深孔加工要求的前提下，為了節省材料，方便加工實施，刀桿本體和刀桿頭的橫截面為偏心圓弧形狀。
[0044]—種深孔加工方法，其特征在于:所述的深孔加工方法，在深孔加工中，利用深孔鏜削設備，在完成深孔粗鏜和鉸孔的基礎上，增加深孔型面精鏜削工序，利用硬質合金刀桿，解決了深孔加工中的壁厚差和同軸的要求；
[0045]第一步:將刀桿1裝入刀桿套3內，然后與機床刀座連接并