CN114589464A - 一种高精度细长圆筒类零件内孔加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，包括如下步骤：1）下料‑粗车外圆‑粗镗内孔‑时效处理‑检验‑平端面、倒内角‑半精车外圆‑半精车内孔‑时效处理‑检验‑车外圆基准；2）半精镗内孔；3）精车外形：将工件置于数控车床上，在零件内孔套入芯棒夹具对零件进行装夹，然后精车零件外形尺寸；4）铣槽：加工圆周台阶上槽；5）精镗内孔：在五轴加工中心精镗内孔。本发明先加工零件的外形，然后加工零件的内孔，解决了精车外形工序在数控车精车夹具中安装工件造成内孔表面划伤的问题；镗内孔时，定位夹具在机床上安装定位一次就精修V形槽I定位面一次的原则，解决了夹具的安装误差；保证了产品质量，产品形位公差的一致性好。
Description
技术领域
本发明属于细长圆筒类零件制造技术领域，适用于加工高精度细长圆筒类零件内孔表面。
背景技术
细长圆筒为载人航天某缓冲系统关键零件，需求量为单件小批量，材质为铝合金，该零件内孔长径比大于等于为7倍径，为典型的细长圆筒类零件。该零件加工精度高，零件内孔尺寸精度高，圆柱度0.03mm，内外圆同轴度φ0.02mm,表面粗糙度Ra0.4μm，对于单件小批零件而言，该细长圆筒件的内孔原工艺方法选用数控车床镗削加工完成，但由于数控车床需要通过一种芯棒夹具定位内孔来保证加工外圆的直线度、圆柱度；零件内孔装夹困难（因外圆精度要求配合间隙小），内孔装夹造成表面很多划痕，零件内孔不允许轻度划痕，因此零件的质量无法保证，废品率高，达到图样要求很困难,质量很不稳定。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种能使得零件装夹容易，能够保证产品质量，降低生产成本的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法。
本发明采用的技术方案是：一种高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，包括如下步骤：
1）下料-粗车外圆-粗镗内孔-时效处理-检验-平端面、倒内角-半精车外圆-半精车内孔-时效处理-检验-车外圆基准；
2）半精镗内孔：在卧式 加工中心机床上半精镗内孔，保证内孔与外圆同轴度在φ0.02mm之内；
3）精车外形：将零件置于数控车床上，在内孔套入芯棒夹具对零件进行装夹，然后精车零件外形尺寸，直至精度达到图纸要求；
4）铣槽：加工零件圆周台阶上的槽；
5）精镗内孔：在五轴加工中心精镗内孔。
上述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法中，步骤2）半精镗内孔时及步骤5)精镗内孔时,采用定位夹具对零件进行装夹，定位夹具包括V形定位块及V型压板，所述的V形定位块为顶面开设有V形槽I的长方体形，所述的V型压板的下端面上设有V形槽Ⅱ，V型压板安装在V形定位块上，V形槽I位于V形槽Ⅱ正下方；定位夹具在机床上安装定位后，精修V形定位块3的V形槽I定位面；零件的外圆基准支撑在两定位夹具的V形槽I内，通过V型压板压紧。
上述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法中，步骤2）半精镗内孔时及步骤5)精镗内孔时采用的镗刀包括刀柄、刀杆、镗头及镗孔刀片；刀柄同轴连接刀杆的一端，刀杆的另一端固定安装镗头，镗孔刀片固定安装在镗头上。
上述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法中，镗刀的镗孔刀片采用的是金刚石刀片。
上述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法中，步骤2）半精镗内孔时及步骤5)精镗内孔时，镗刀在机床上装夹后，镗刀距机床主轴近端跳动≤0.006，距机床主轴远端跳动≤0.02。
上述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法中，步骤5) 精镗内孔时，镗刀旋转切削速度为v=540m/min；镗刀的进给速度为f=30mm/min；每次镗削单边切削深度t=0.05mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明先加工零件的外形，然后加工零件的内孔，解决了精车外形工序在数控车精车夹具中安装工件造成内孔表面划伤的问题；镗内孔时，采用定位夹具在机床上安装定位一次就精修V形槽I定位面一次的原则，有效的解决了夹具的安装误差；保证了产品质量，产品形位公差的一致性好，降低了废品率，进而降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明加工的细长圆筒零件的结构图。
图2 是本发明加工的细长圆筒零件的立体图。
图3是本发明镗孔时采用的定位夹具的结构图。
图4是本发明镗孔时采用的镗刀的结构示意图。
具体实施方式
本发明包括如下步骤：
1）下料-粗车外圆-粗镗内孔-时效处理-检验-平端面、倒内角-半精车外圆-半精车内孔-时效处理-检验-车外圆基准；
2）半精镗内孔：在加工中心机床上半精镗内孔，保证内孔与外圆同轴度在φ0.02mm之内；
3）精车外形：将零件置于数控车床上，在内孔套入芯棒夹具对零件进行装夹，然后精车零件外形尺寸，直至精度达到图纸要求；
4）铣槽：加零件工圆周台阶上的槽；
5）精镗内孔：在五轴加工中心精镗内孔。镗刀旋转切削速度为v=540m/min；镗刀的进给速度为f=30mm/min；每次镗削单边切削深度t=0.05mm。
如图3所示，步骤2）半精镗内孔时及步骤5) 精镗内孔时,采用定位夹具对零件2进行装夹，定位夹具包括V形定位块3及V型压板1，所述的V形定位块3为顶面开设有V形槽I的长方体形，所述的V型压板1的下端面上设有V形槽Ⅱ，V型压板1安装在V形定位块3上，V形槽I位于V形槽Ⅱ正下方。定位夹具在机床上安装定位后，采用千分表校正，然后利用加工刀具进行精修V形定位块3的V形槽I内定位面，消除定位装夹误差，保持零件在加工时不受夹具安装精度的影响。零件2的外圆基准支撑在两定位夹具的V形槽I内，通过V型压板1压紧。
步骤2）半精镗内孔时及步骤5) 精镗内孔时采用的镗刀包括刀柄4、刀杆5、镗头6及镗孔刀片7；刀柄4同轴连接刀杆5的一端，刀杆5的另一端固定安装镗头6，镗孔刀片7固定安装在镗头6上。刀柄4采用的是BT40-HDC31-754高精度液压铣刀柄，刀杆5 采用的是ST31W-CK3-310硬质合金直杆镗刀杆，镗头6采用的是EWN32-60CKB3精镗头，镗孔刀片7采用的是金刚石刀片。镗刀在机床上装夹后，镗刀距机床主轴近端跳动≤0.006，距机床主轴远端跳动≤0.02。
Claims (6)
1.一种高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，包括如下步骤：
1）下料-粗车外圆-粗镗内孔-时效处理-检验-平端面、倒内角-半精车外圆-半精车内孔-时效处理-检验-车外圆基准；
2）半精镗内孔：在卧式加工中心机床上半精镗内孔，保证内孔与外圆同轴度在φ0.02mm之内；
3）精车外形：将零件置于数控车床上，在零件内孔套入芯棒夹具对零件进行装夹，然后精车零件外形尺寸，直至精度达到图纸要求；
4）铣槽：加工零件圆周台阶上的槽；
5）精镗内孔：在五轴加工中心精镗内孔。
2.根据权利要求1所述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，步骤2）半精镗内孔时及步骤5)精镗内孔时,采用定位夹具对零件进行装夹，定位夹具包括V形定位块及V型压板，所述的V形定位块为顶面开设有V形槽I的长方体形，所述的V型压板的下端面上设有V形槽Ⅱ，V型压板安装在V形定位块上，V形槽I位于V形槽Ⅱ正下方；定位夹具在机床上安装定位后，精修V形定位块3的V形槽I定位面；零件的外圆基准支撑在两定位夹具的V形槽I内，通过V型压板压紧。
3. 根据权利要求1或2所述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，步骤2）半精镗内孔时及步骤5) 精镗内孔时采用的镗刀包括刀柄、刀杆、镗头及镗孔刀片；刀柄同轴连接刀杆的一端，刀杆的另一端固定安装镗头，镗孔刀片固定安装在镗头上。
4.根据权利要求3所述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，镗刀的镗孔刀片采用的是金刚石刀片。
5.根据权利要求1所述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，步骤2）半精镗内孔时及步骤5) 精镗内孔时，镗刀在机床上装夹后，镗刀距机床主轴近端跳动≤0.006，距机床主轴远端跳动≤0.02。
6.根据权利要求1所述的高精度细长圆筒类零件内孔加工方法，步骤5)精镗内孔时，镗刀旋转切削速度为v=540m/min；镗刀的进给速度为f=30mm/min；每次镗削单边切削深度t=0.05mm。
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