利用组合机床镗_大小孔_的工艺探讨

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1、材料工艺材料工艺图!后车架局部示意图在工程机械产品的大型焊接件中，由于结构上的需要， 经常采用一种俗称为 “大小孔” 的阶梯孔结构，如图!所示为某型号装载机的后车架局部示意图。我们先看图的右半部分： 外层的孔为!#， 内层的孔为!$#，在组合机床上加工这种孔系， 可以预先将所有加工刀具在同一根刀杆上依次安装并调整好， 通过一次进给将所有孔加工完毕。我们再来看左半部分： 外层的孔为!$#， 内层的孔为!#，即在该结构中，处在内层的孔的直径大于外层的孔径， 这就是一种典型的大小孔结构。对于这种结构， 如果利用普通镗床或加工中心等数控设备单轴加工没有什么大问题，然而，如果这种零部件的批量非常大， 要

2、求用专用组合机床进行加工， 则这种结构就会给加工带来许多不便。因为镗孔时从左侧反向加工或从右侧加工都不方便，也就是说只能从孔小的一侧向孔大的一侧进行加工， 但由于孔系外小内大， 因而不能采用与右侧孔系同样的加工方法在同一工步中同时加工完大小孔，如若采用中途换刀或转工序的方法加工，就不能充分发挥专用机床效率高的特点。那么， 在生产实际当中， 应当采用什么样的工艺方法呢？现以上述的后车架为例，将几种常用的镗大小孔的工艺方法介绍如下， 供同行参考。!单向进刀加工法如图%所示， 采用一个专用的带两根输出轴的主轴箱与组合机床的动力头刚性连接在一起， 作为一个整体固定在同一个滑台上， 为了提高刀杆的刚性和

3、加工过程的稳定性， 每根刀杆各配备一个导向机构， 两根刀杆在同一个滑台及电机的驱动下同进同退且同时同向旋转，左右两半部分的孔系同时被加工完毕。 该方法的优点是加工效率高； 缺点是需要设计专用的主轴箱， 因而增加了机床成本， 同时， 往往由于受零部件结构的限制， 无法兼顾机床的刚性、 机床与工件的干涉以及测量的方便性等各方面， 从而在加工过程中存在这样或那样的问题。%双向进刀加工法该方法是从两外侧对零件同时进行加工，即利用两套相对独立的滑台和动力头，分别加工左半部分和右半部分的孔系， 加工示意图如图&所示 （因为右面的一组孔属常规加工， 所以在此不再赘述， 以下只介绍左半部分结构中孔系的加工）

4、。 根据所用刀具山东临工工程机械有限公司杨春永刘营波关键词： 组合机床镗削阶梯孔工艺!摘要： 在工程机械产品的大型焊接件中， 由于结构上的需要， 经常采用一种俗称 “大小孔” 的阶梯孔结构。 以铰接式装载机后车架为例， 介绍了两种在组合机床上镗削这种阶梯孔的方法： 单向进刀加工法和双向进刀加工法； 后者又分为三种实施方案： 换装刀具法、 十字滑台移动法和单向刀盘加工法。 分析了各种方法的优缺点并指出， 应根据工件的具体结构、 尺寸精度要求、 机床使用成本等方面综合考虑， 选择一种较为合理的工艺方法。利用组合机床镗 “ 大小孔” 的工艺探讨材料工艺材料工艺图!应用十字滑台加工法图单向进刀加工法图

5、#双向进刀加工法图!换装刀具法及实现方式的不同， 该方法又可分为以下几种：$%换装刀具法即利用专门设计的刀杆进行加工，刀杆示意图如图!所示， 在刀杆的前面有一个刀套， 刀杆和刀套之间用莫氏锥度连接， 并配合一个卡键防止转动。 利用镗刀杆上的镗小孔刀加工小孔，而装在刀套上的刀片用于加工大孔。 刀套上的刀具设有微调装置， 可以用来微调精镗刀。 加工时按如下步骤操作： 首先将刀杆的前端穿过外层的小孔，在工件的空档中将刀套安装好， 然后开始加工； 加工完毕， 首先将刀套取下， 再将刀杆退回。用该方法加工存在的问题是： 调整刀具和测量均不方便，而且由于刀套和刀杆之间频繁装卸， 磨损较快， 容易造成孔径超

6、差。 因此， 需在每件加工时进行试切调整。$十字滑台移动法该方法是将镗头固定在组合机床的十字滑台上（如图） ， 利用十字滑台的移动来完成加工， 具体方法如下： 如图所示， 首先利用十字滑台将刀杆向!负方向移动#$%， 待镗大孔的刀头通过外层的小孔以后， 再利用十字滑台将刀杆向!正方向移动到加工孔的中心位置开始加工。 加工完毕， 首先利用十字滑台将刀杆向!负方向移动，然后将刀杆退出工件， 即完成一个工作循环。当然， 应用该方法在装刀方式上也有两种： 一种是镗小孔刀具在前， 镗大孔刀材料工艺材料工艺具在后；另一种为镗小孔刀具在后， 镗大孔刀具在前， 即两种情况正好相反。该方法的缺点是应用十字滑台使

7、机床的成本增加，并使刀杆的直径受到制约，如果所加工孔径较小，则会造成刀杆刚性不足。 因此， 该方法不宜用于加工太小的孔。 同时， 镗刀杆的停止需要有一个较为准确的位置， 以利于十字滑台带动刀杆实现进退， 因此， 如果采用自动控制方式完成加工循环，常常需要配备变频器等装置。再者，所加工孔的尺寸精度也受到滑台定位方式及可靠性的影响。!#单向刀盘加工法上面两种方法的缺点都是非常明显的，在生产实践当中， 我们发现， 利用镗车头的原理来解决这个问题非常有效，其原理如图!所示，即在镗车头上安装一个单向刀盘， 通过一定的动力 （如液压缸） 推动顶杆， 顶杆和主动齿条固定在一起，利用主动齿条的移动推动齿轮轴旋

8、转，齿轮轴再推动从动齿条作直线运动， 从动齿条和单向刀盘固定在一起，该刀盘可在镗车头上的槽内滑动， 将镗刀杆和单向刀盘固定在一起，即可实现镗刀杆沿镗车头的径向移动。如图!所示，镗刀杆首先在镗车头的旋转中心位置 （工件孔中心） 将!#孔加工完毕， 若!孔余量较大， 可同时将!孔先加工到!#，刀杆后退， 使刀头退至空档位置， 利用单向刀盘的移动使刀杆向外偏离旋转中心$%， 并用死挡铁定位，确保加工出的孔径符合图纸要求，加工完毕，利用液压缸将顶杆往回拉，使单向刀盘退回原位， 然后将刀杆退出工件， 即完成一个工作循环。利用该方法加工， 整个工作循环由机床自动控制， 操作简单， 加工效率高， 能较好地解

9、决工件 “大小孔” 的镗孔问题。 但该方法也存在缺点， 主要是单向刀盘的定位是否稳定可靠， 定位块是否有足够的刚性， 定位精度能否满足尺寸精度的要求等。$结论图$镗刀杆位移法图%单向刀盘图&单向刀盘加工示意图图!为拖式混凝土泵上典型的大直径薄壁零件长衬套。以往此类零件的外圆 、 内孔加工是采用车加工后分别磨削内孔和外圆的方法，该工艺方法虽然可以保证该零件的外圆、内孔加工精度及粗糙度要求，但由于要经过两道工序，且需要设计不同的夹具， 因此零件周转、 待料时间长， 加工效率低， 不利于批量生产。此外， 由于内孔和外圆分开加工， 其同轴度要求也难以保证。 由于数控车床具有加工精度高、 效率高等特点，

10、 可以通过一次装夹车削零件内孔和外圆， 只要选择合适的刀具和切削用量，解决好装夹变形和加工振动问题， 就完全可以加工出合格的零件。因此， 我们决定将长衬套加工放在数控车床上进行。该零件外圆直径为!# $， 由于我公司数控车床卡盘 （正爪）最大装夹工件直径为!# $，无法装夹该工件， 为此，我们通过制订合理的工艺流程并设计了一套相应的车夹具， 有效地解决了装夹问题。!夹具结构及使用方法该夹具结构非常简单， 如图所示， 由夹具体!和四个#!$紧固螺栓$组成。上数控车前， 工件内孔与夹具体!定位台阶按照过渡配合事先精加工出一定长度的定位档， 作为定位基准用， 为使定位可靠，并保证工件装夹时有足够的刚

11、度，夹具体定位台阶的长度应不小于$% &。为将工件固定在夹具上，在数控车床上加工大直径薄壁零件关键词： 薄壁工件数控车床车削工艺!摘要： 大直径薄壁零件由于存在加工过程中容易变形的特点， 难以保证其加工精度。介绍一种在数控车床上加工大直径薄壁零件的工艺方法， 可以有效保证此类零件的加工精度。设计了一种结构简单的车削夹具，推荐先加工内孔， 再加工外圆的工艺流程。 加工内孔时建议采用装有菱形刀片的%&内孔车刀， 菱形刀片应具有多级断屑槽或点式断屑槽； 加工外圆时建议采用刀片上带有修光刃的%&大主偏角机夹式车刀。分析了程序编制中的注意事项， 给出了加工薄壁零件时切削用量的参考值。聂福全徐舸巴新华薛臻

12、河南科技学院新 乡 市 电 大河南科技学院新 乡 市 电 大图!长衬套零件图综上所述， 在组合机床上镗大小孔有多种方法可供选择， 但每种方法各有不同的适用范围， 其使用效果也各不相同。因此， 在生产实际当中遇到镗大小孔的问题时， 要根据工件的结构、 尺寸精度要求、机床使用成本及操作方便性等方面综合考虑，确定一个较为合理的解决方案。#!#$%& (#)*+ ,-.#/ 012$3-4 5$.1).$2$)% )6 531 7-4#*.$% 7$&(894-. :.1(-42 ;-#3#%2 =)%.2*92$)%!#$%&($&)%$*+#,+-+&$./%$-)01$2$-3/45,67& (

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