CN103028752A

CN103028752A - 不同材料零件配合处φ52h7×850深销键孔的加工方法

Info

Publication number: CN103028752A
Application number: CN2012104934675A
Authority: CN
Inventors: 余来胜; 易振明; 周红祥; 黄槊
Original assignee: Hubei Sanhuan Forging and Pressing Equipment Co Ltd
Current assignee: Hubei Sanhuan Forging and Pressing Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2032-11-28
Also published as: CN103028752B

Abstract

本发明涉及机械加工工艺，具体为不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法，包括以下工艺步骤：（1）钻中心孔；（2）钻Φ42×150mm工艺孔；（3）对φ42孔进行镗孔至φ45H8×100mm；（4）钻φ45×160mm孔；（5）钻工艺孔φ42加深至260mm；（6）镗孔φ45H8×250mm；（7）钻孔φ45×420mm；（8）镗孔φ48H6×50mm；（9）安装导向套精镗孔φ48H6×400mm；（10）钻孔φ48×860mm；（11）镗孔φ51.5H6×850mm；（12）镗孔φ51.7H6×850mm；（13）精镗孔尺寸至φ52H7×850mm；本发明采用前镗后支、逐步加深的加工方法，实现了两种材料结合处高精度的深孔加工，解决了大型传动件的装配精度问题，主要用于大型飞轮和主轴之间的销轴键孔加工。

Description

不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工工艺，具体为不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法。

背景技术

大型飞轮和主轴之间的联接，一般采用花键或多齿平齿平键方式，但零件太大，加工效率低，加工精度难保证，装配后更难以达到设计要求的精度。

将大型飞轮（一般采用ZG270-500）和主轴(一般采用35CrMoV)装配成一个整体，在两者的配合处以多个销轴为键传递扭矩，可解决大型传动件的装配精度问题，但不同材料组合配合处的超深精度孔的加工问题又是一个技术难题，公差配合的国家标准中，规定了长径比（L/D）小于3时基孔制配合公差标准，但对于长径比大于3（L/D≥3）的周孔配合未作规定。其配合精度难以达到7-8级。特别是：上述两种配合材料之一为铸钢ZG270-500，HB142，σb=500MPa，σs=270MPa；另一材料为经调质处理的合金结构钢锻件35CrMoV，HB300，σb=1080MPa，σs=930MPa；两者材质和毛坯形式不同，其机械性能参数悬殊很大，孔的可加工性差距很大。此处不同材料组合件配合处的超深精度孔的加工难题，影响了此结构的应用前景。

发明内容

本发明的目的就是要解决两种材料组合件配合处高精度超深孔加工困难的问题，提供不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法。

本发明的具体方案是：不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法；其特征是：包括以下工艺步骤：

(1)在φ52H7的加工位置钻中心孔，切削用量：转速n=300r/min，轴向进给F=10mm/min；

(2)钻工艺孔φ42×150mm，切削用量：转速n=120r/min，轴向进给F=9mm/min；

(3)对φ42mm孔进行镗孔至尺寸φ45H8深100mm，粗糙度Ra=3.2，切削用量：转速n=130r/min，轴向进给F=9mm/min，最后两刀的吃刀深度t=0.1mm；

(4)将φ45H7×100mm孔作为φ45mm钻花导向孔；上冷却液，先用φ45mm钻花沿着φ45H7孔进刀，修正工艺孔φ42mm偏移，慢慢钻削直至孔尖，深度必须超过160mm：钻花尖与原孔尖接触并切削时，取n=80r/min，F=3mm/min；其它加工段，n=80r/min，F=5mm/min；

(5)上冷却液，钻工艺孔φ42mm加深至260mm；切削用量：转速n=80r/min，轴向进给F=15mm/min；

(6)用75°主偏角的双刃镗刀，镗孔至尺寸φ45H7深250mm，切削用量：n=150r/min，F=18mm/min；

(7)将已加工的φ45H7×250mm孔作为钻花的导向孔，上冷却液，钻孔φ45mm深420mm，先用φ45mm钻花修正工艺孔φ42mm偏移，慢慢切削直至孔尖，深度420mm：钻花尖与原孔尖接触并切削时，取n=60r/min，F=3mm/min；其它加工段，n=60r/min，F=6mm/min；

(8)用75°主偏角的双刃镗刀，镗孔直径至尺寸φ48H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头外部套装导向套；切削用量：n=80r/min，F=8mm/min，组合镗杆工作长度320mm；

(9)在模块式刀具接头外部套装导向套，导向套内径为φ40H6，外径为φ48f5，边进刀切削边退刀排屑，一步一步精镗孔φ48H6，深400mm；前200mm深度，孔有足够容留铁屑的空间，不退刀加工；后200mm深度，孔少容留铁屑的空间，边进刀切削，边退刀排屑；切削用量：n=80r/min，F=18mm/min；

(10)将已加工φ48H6×400mm孔作为钻花导向孔，上冷却液，钻孔φ48×860mm；先用φ48mm钻花修正工艺孔φ45mm偏移，慢慢直至孔尖；深度接近420mm前后15mm长度范围，控制转速和进给量，n=60r/min，F=6mm/min；

上述过程中深度420mm前后15mm长度范围内，钻花尖与原孔尖接触切削到结束修正时，F=3mm/min；听到切削的异常振动或声音时短暂空刀切削或退出处理；

(11)用短的75°双刃镗刀，镗孔至尺寸φ51.5H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头外部套装导向套，导向套内径为φ40H6，外径为φ51.5f5，然后换长的75°主偏角的双刃镗刀，按φ51.5H6镗全部孔深度到位；切削用量：n=60r/min，F=8mm/min；

(12)用短的75°双刃镗刀，镗孔至尺寸φ51.7H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头外部套装导向套，导向套内径为φ40H6，外径为φ51.7f5，然后换长的75°主偏角的双刃镗刀，按φ51.7H7镗全部孔深度到位；切削用量：n=50r/min，F=3mm/min；

(13)精镗孔尺寸至φ52H7深度到位；用75°双刃镗刀，并在模块式刀具接头外部套装导向套，导向套内径为φ40H6，外径为φ52f5，对刀仪调整刀尖对称保证φ52H7直径值，控制刀尖外径与导向套外径之差为0.02-0.03mm；清除导向套的毛刺杂物，避免烧伤工件；75°主偏角的进口双刃镗刀，镗φ52H8深度到位，切削用量：n=70r/min，F=6mm/min。

本发明中所述镗刀，具有基础柄，与基础柄对接的模块式刀具接杆，与模块式刀具接杆最前端对接的模块式刀具接头，与模块式刀具接头对接的刀头；所述套装在模块式刀具接头上的导向套，是采用球墨铸铁制成，其外壁开有至少两道周向润滑油槽，和至少四道轴向通气排屑槽；导向套的两端设有锥面。

本发明中所述镗刀刀杆的长度，是根据镗孔的深度逐步加长，一定的镗孔深度，对应配备最短的模块式刀具接杆。

本发明中所述加工过程中，及时吹渣排渣，不间断润滑导向套。

本发明中所述每步的最后精镗，每刀吃刀深度不超过0.10-0.15mm，并且采用圆R为0.8mm的刀尖进行挤压修光切削。

本发明的设计原理是：优化可转位切削刀具技术、刀杆减震及刀杆最小扰度下可靠切削的技术、刀具支承及孔纠偏技术、切削参数的优化匹配等等，优化组合上述多种加工技术，形成一套完整的深孔加工理论。具有以下要点：

1.加工精准的中心孔并确保加工过程坐标值的恒定。

2.可转位镗刀刀杆的长度，随所镗精度孔的深度加深而逐步加长，刀杆的刚性会逐步下降。因此每一工步所用刀杆的直径和长度是逐步加粗、加长的。

3.前一工步加工出的孔的精度，是下一工步的刀具和刀具导向套的基准。导向套与刀具精密配合成一体，并与刀具一起旋转、进给。高精度的导向套采用球墨铸铁制造，并设计有导向和润滑要素。

4.可转位镗刀刀尖母线高度与导向套母线高度之差为0.01-0.015mm（即两者外径差为0.02-0.03mm），可以通过对刀仪调整刀片的位置来精确保证。精镗时，运用“前精镗，后支承”模式，即：镗刀的在前端新镗的精度孔，是相邻其后的导向套的精确支承基准；由于导向套的有连续的精确支承基准支承镗刀并随镗刀轴向进给运动和旋转运动，也确保镗刀沿精密轴线做轴向进给运动和旋转运动。

5.选择可转位镗刀采用合适的进给速度，合适的吃刀深度和合适的转速，三要素随孔的深度变化而变化。

本发明设计巧妙，操作简单，加工精度高，采用前镗后支、逐步加深的加工方法，实现了两种材料结合处高精度的深孔加工，使大型飞轮和主轴采用多个销轴为传动键得以实现，解决了大型传动件的装配精度问题，主要用于大型飞轮和主轴之间的销轴键孔加工。

附图说明

图1是镗刀深孔加工示意图；

图2是导向套的主视图；

图3是导向套的俯视图。

图中：1-刀头，2-导向套，3-模块式刀具接杆，4-基础柄，5-模块式刀具接头，6-主轴，7-飞轮，8-轴向通气排屑槽，9-宽润滑油槽，10-窄润滑油槽。

具体实施方式

参见图1，本发明方法用于加工大型飞轮7（ZG270-500）和主轴6配合处的Φ52H7×850深销键孔，具体工艺步骤如下：

(8)用75°主偏角的双刃镗刀，镗孔直径至尺寸φ48H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头5外部套装导向套2；切削用量：n=80r/min，F=8mm/min，组合镗杆工作长度320mm；

(9)在模块式刀具接头5外部套装导向套2，导向套2内径为φ40H6，外径为φ48f5，边进刀切削边退刀排屑，一步一步精镗孔φ48H6，深400mm；前200mm深度，孔有足够容留铁屑的空间，不退刀加工；后200mm深度，孔少容留铁屑的空间，边进刀切削，边退刀排屑；切削用量：n=80r/min，F=18mm/min；

(11)用短的75°双刃镗刀，镗孔至尺寸φ51.5H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头5外部套装导向套2，导向套2内径为φ40H6，外径为φ51.5f5，然后换长的75°主偏角的双刃镗刀，按φ51.5H6镗全部孔深度到位；切削用量：n=60r/min，F=8mm/min；

(12)用短的75°双刃镗刀，镗孔至尺寸φ51.7H6，粗糙度Ra=3.2，深至50mm，在模块式刀具接头5外部套装导向套2，导向套2内径为φ40H6，外径为φ51.7f5，然后换长的75°主偏角的双刃镗刀，按φ51.7H7镗全部孔深度到位；切削用量：n=50r/min，F=3mm/min；

(13)精镗孔尺寸至φ52H7深度到位；用75°双刃镗刀，并在模块式刀具接头5外部套装导向套2，导向套2内径为φ40H6，外径为φ52f5，对刀仪调整刀尖对称保证φ52H7直径值，控制刀尖外径与导向套外径之差为0.02-0.03mm；清除导向套2的毛刺杂物，避免烧伤工件；75°主偏角的进口双刃镗刀，镗φ52H8深度到位，切削用量：n=70r/min，F=6mm/min。

本实施例中所述镗刀，参见图1，它具有基础柄4，与基础柄4对接的模块式刀具接杆3，与模块式刀具接杆3最前端对接的模块式刀具接头5，与模块式刀具接头5对接的刀头1；所述套装在模块式刀具接头5上的导向套2，是采用球墨铸铁削成，参见图2、3，其外壁开有两道周向宽润滑油槽9和两道窄润滑油槽10，以及六道轴向通气排屑槽8；导向套2的两端设计为锥面。

本实施例中所述镗刀刀杆的长度，是根据镗孔的深度逐步加长，一定的镗孔深度，对应配备最短的模块式刀具接杆3，如镗φ45H7×250mm孔，模块组合刀杆有效工作长度为330mm，直径为φ40mm；镗φ48H6×400mm孔，模块组合刀杆有效工作长度为480mm，直径为φ45mm；镗φ52H7×850mm孔，模块组合刀杆有效工作长度为880mm，直径为φ50mm。所述基础柄4端还设有直径为φ80mm刀杆段，以避让待加工孔端有阻碍加工的台阶而设计。

本实施例加工过程中，及时吹渣排渣，不间断润滑导向套2。

本实施例中最后三工步（第11,12,13工步）的精镗，每刀吃刀深度不超过0.10-0.15mm，并且采用圆R为0.8mm的刀尖进行挤压修光切削。

Claims

1.不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法；其特征是：包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法，其特征是：所述镗刀，具有基础柄，与基础柄对接的模块式刀具接杆，与模块式刀具接杆最前端对接的模块式刀具接头，与模块式刀具接头对接的刀头；所述套装在模块式刀具接头上的导向套，是采用球墨铸铁制成，其外壁开有至少两道周向润滑油槽，和至少四道轴向通气排屑槽；导向套的两端设有锥面。

3.据权利要求1或2所述的不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法，其特征是：所述镗刀刀杆的长度，是根据镗孔的深度逐步加长，一定的镗孔深度，对应配备最短的模块式刀具接杆。

4.根据权利要求1所述的不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法，其特征是：加工过程中，及时吹渣排渣，不间断润滑导向套。

5.根据权利要求1所述的不同材料零件配合处Φ52H7×850深销键孔的加工方法，其特征是：每步的最后精镗，每刀吃刀深度不超过0.10-0.15mm，并且采用圆R为0.8mm的刀尖进行挤压修光切削。