大直徑深孔套料加工工藝及工藝裝備的製作方法
2023-05-16 18:02:51
專利名稱：大直徑深孔套料加工工藝及工藝裝備的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械製造技術領域，涉及實心軸類大直徑深孔套料加工工藝及工藝裝 備。
背景技術：
目前，有一種大型軸類工件外圓直徑為Φ 1400mm，長度約為8000mm，經鍛造為實 心毛坯，要將該毛坯通過套料的方法分離為筒體和芯軸兩個零件，傳統的套料工藝方法解 決方案如下
(一)、在車床上將兩端面車出環形導向孔；
(二)、先在一端面套料深度至工件長度的一半左右；
(三)、工件調頭，在另一端面套料至相通為止；
(四)、抽出工件中間的料芯。傳統的套料杆為圓筒型結構，只有一組外杆和套料頭組成。由車床的大託板帶動 套料杆縱向進給；傳統套料刀具切削刃是嵌焊在套料頭上的，切削刃寬度為12mm。按照傳統套料的工藝裝備及工藝進行加工的缺點在於
(一)、傳統套料杆內部為空心，在隨著套料深度的增加，中間套料完成部分的料芯由於 重力會自然下垂，料芯下垂後會與套料杆的內壁碰撞摩擦，增加了套料杆進給阻力，同時也 會加劇套料杆的磨損。(二)傳統套料刀具切削刃寬度為12mm，加工後的鐵屑尺寸就比較大，鐵屑與排屑 槽的間隙只有2 3mm，間隙太小排屑不暢通，必須頻繁退出刀具清理鐵屑，生產效率低。(三)使用車床大託板帶動套料杆進給，由於進給力不能完全作用於工件迴轉中心 位置，進給阻力增加，拖板磨損也急劇增加，所以車床精度損失就比較快。(四)工件端面套料前必須先在車床上車出環形導向孔，否則無法確定套料的中心 位置；但是車床上工作任務比較緊，所以生產周期無法保證。(五)、傳統套料工藝裝備的套料內孔直徑最大約為Φ500πιπι，最大深度約為 3000^3500mm左右，用它來加工上述工件，雖然是兩端面對頭來套料，也無法套通。(六)、由於套料深度較大，套料孔與外圓容易出現偏心現象，尤其時兩端面對頭進 行套料，兩端面的套料孔很容易產生錯位，中間的料芯無法與外圓筒體分離。(七)、套出的料芯只能是一件光軸，無法套出臺階軸(一端或中間直徑大)。
發明內容
為了克服現有技術不足，本發明提供一種大直徑深孔套料加工工藝及工藝裝備， 以解決套料直徑小、深度淺，料芯下垂，套料易偏心錯位，排屑不暢通、無法套出臺階軸生產 效率低等問題。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是在重型臥式車床上設置了大直徑深 孔的套料刀具，配備導向支承架和進給箱，形成新的加工工藝。
套料刀具由套料頭和套料杆組成。套料頭由刀體、刀頭、支撐鍵組成，刀體外圓均勻分部了八個排屑槽；在刀頭的前 端焊接有硬質合金切削刃，更換刀頭簡便易行；支撐鍵體上嵌焊了切削刃。將刀頭上的硬質 合金切削刃磨為階梯型刃進行分屑，每一個切削刃的切削寬度只有r6mm。刀頭上每一個切 削刃的寬度要小於排屑槽的寬度的一半。套料杆有內杆和外杆組成，內、外杆均為無縫鋼管管道；外杆末端連接切削油泵進 油口，密封連接，外杆前端通過螺紋副與套料刀具相連接。內杆為一個封閉的筒體，前端安 裝有60° 75。錐形頂尖，末端的端面有中心孔。採用上述刀具及工藝裝備即可完成大直徑深孔套料加工，具體工藝步驟如下 第一步工件在臥式車床上裝夾找正，套料內杆前端頂尖頂入工件的端面中心孔內，車
床尾座頂尖頂入套料內杆後端面的中心孔內，尾座的頂尖鎖緊並施加預緊力，這樣可以防 止套料過程中料芯由於重力下垂。車床尾座的預緊力根據工件重量不同而選擇。第二步車床卡盤帶動工件做旋轉運動，進給箱帶動套料外杆及套料刀具做縱向 進給，套至圖紙要求深度或工件套通；套料時工件的線速度控制在7(T90m/min，進給量選 擇0. Γ0. 35mm/轉，並保證冷卻油泵工作正常，效果會很好。第三步工件套至規定深度，則用切刀在套料深度處切斷工件，再抽出料芯；若套 通，直接抽出中間套料剩餘料芯。採用本發明的積極效果是簡化了實心軸類大直徑深孔套料工藝，設置了專用套料 工裝及刀具，增大了臥式車床的加工範圍，巧妙的解決了在加工過程解決套料直徑小、深度 淺，料芯下垂，套料易偏心錯位，生產效率低等問題。抽出料芯還可以作為其它零件毛坯使 用，從而降低了成本，提高了效率，提升產品質量和競爭力。解決了業內一直認為深孔套料 排屑困難的問題。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明 附圖1為套料工藝裝備結構示意附圖2套料刀具結構示意圖1中1-1臥式車床床頭箱、1-2工件、1- 3中心架、1-4料芯、1-5套料刀具、1-6前、 後支架、1-7授油器、1-8密封工藝裝備、1-9進給箱、1-10車床尾座。圖2中5-1刀頭、5-2支撐鍵、5_3刀體、5_4頂尖、5_5套料外杆、5_6套料內杆。
具體實施例方式如圖1-2所示本發明解決其技術問題所採用的技術方案是在重型臥式車床上設 置了大直徑深孔的套料刀具，配備導向支承架和進給箱，形成新的加工工藝。套料刀具由套料頭和套料杆組成。套料頭由刀體5-3、刀頭5-1、支撐鍵5-2組成，刀體5_3的材質選用了 9SiCr，刀 體5-3外圓均勻分部了八個排屑槽；刀頭5-1材質選用GCrl5，但是在刀頭5_1的前端焊接 有硬質合金作為切削刃，若切削刃損壞後可以直接更換刀頭5-1即可；支撐鍵5-2材質為 9SiCr，支撐鍵5-2體上嵌焊了切削刃。為了減小鐵屑的外形尺寸，將刀頭5-1上的硬質合金切削刃磨為階梯型刃進行分屑，每一個切削刃的切削寬度只有5mm。為了便於鐵屑的排 出，刀頭5-1上每一個切削刃的寬度要小於排屑槽的寬度。解決了業內一直認為深孔套料 排屑困難的問題。前端安裝有頂尖，末端的端面有中心孔。套料杆有內杆5-6和外杆5-5組成，內杆5_6、外杆5_5均是選用無縫鋼管制成。 外杆5-5末端連接切削油泵進油口，並且要密封良好，外杆5-5前端通過螺紋副與套料刀具 相連接。內杆5-6為一個封閉的筒體，前端安裝有70°錐形頂尖5-4，末端的端面有中心孔。導向支撐架可以隨時調整合理的支承位置。進給箱在車床導軌上縱向移動，從而 實現套料外杆5-5及套料刀具1-5的進給運動。採用上述刀具及工藝裝備即可完成大直徑深孔套料加工，具體工藝步驟如下 第一步工件1-2在臥式車床上裝夾找正，套料內杆前端頂尖5-4頂入工件1-2的端面
中心孔內，車床尾座1-10頂尖頂入套料內杆5-6後端面的中心孔內，尾座1-10的頂尖鎖緊 並施加預緊力，這樣可以防止套料過程中料芯由於重力下垂。車床尾座1-10的預緊力根據 工件重量不同而選擇。第二步車床卡盤帶動工件1-2做旋轉運動，進給箱1-9帶動套料外杆5-5及套 料刀具做縱向進給，套至圖紙要求深度或工件套通；套料時工件1-2的線速度控制在85m/ min,進給量選擇0. 2mm/轉，並保證冷卻油泵工作正常，效果會很好。第三步工件套至規定深度，則用切刀在套料深度處切斷工件1-2，再抽出料芯 1-4 ；若套通，直接抽出中間套料剩餘料芯1-4。
權利要求
1.一種大直徑深孔套料加工工藝裝備，主要由臥式車床床頭箱、工件、套料刀具、導向 支承架、進給箱、車床尾座組成，其特徵是在重型臥式車床上設置了大直徑深孔的套料刀 具，配備導向支承架和進給箱，套料刀具由套料頭和套料杆組成，套料頭由刀體、刀頭、支撐 鍵組成，刀體外圓均勻分部了八個排屑槽；在刀頭的前端焊接有硬質合金切削刃；支撐鍵 體上嵌焊了硬質合金切削刃；套料杆有內杆和外杆組成，外杆末端連接切削油泵進油口，密 封連接；內杆為一個封閉的筒體，前端安裝有60° 75。錐形頂尖，末端的端面有中心孔。
2.一種大直徑深孔套料加工工藝，其特徵是包括以下工藝步驟第一步工件在臥式車床上裝夾找正，套料內杆前端頂尖頂入工件的端面中心孔內，車 床尾座頂尖頂入套料內杆後端面的中心孔內，尾座的頂尖鎖緊並施加預緊力，這樣可以防 止套料過程中料芯由於重力下垂；車床尾座的預緊力根據工件重量不同而選擇；第二步車床卡盤帶動工件做旋轉運動，進給箱帶動套料外杆及套料刀具做縱向進 給，套至圖紙要求深度或工件套通；套料時工件的線速度控制在7(T90m/min，進給量選擇 0. Γ0. 35mm/轉，並保證冷卻油泵工作正常，效果會很好；第三步工件套至規定深度，則用切刀在套料深度處切斷工件，再抽出料芯；若套通， 直接抽出中間套料剩餘料芯。
3.根據權利要求1所述的大直徑深孔套料加工工藝裝備，其特徵是將刀頭上的硬質合 金切削刃磨為階梯型刃進行分屑，每一個切削刃的切削寬度r6mm。
4.根據權利要求1或3所述的大直徑深孔套料加工工藝裝備，其特徵是刀頭上每一個 切削刃的寬度要小於排屑槽的寬度的一半。
5.根據權利要求1所述的大直徑深孔套料加工工藝裝備，其特徵是套料杆內、外杆均 為無縫鋼管管道。
6.根據權利要求1或5所述的大直徑深孔套料加工工藝裝備，其特徵是外杆前端通過 螺紋副與套料刀具相連接。
全文摘要
一種大直徑深孔套料加工工藝及工藝裝備，屬於機械製造技術領域。所述加工工藝及工藝裝備是在重型臥式車床上設計了大直徑深孔的套料刀具，配備導向支承架和進給箱。套料刀具由套料頭和套料杆組成。套料頭由刀體、刀頭、支撐鍵組成，刀體外圓均勻分部了八個排屑槽；在刀頭的前端焊接有硬質合金切削刃；支撐鍵體上嵌焊了硬質合金切削刃。套料杆有內杆和外杆組成，外杆末端連接切削油泵進油口，密封連接；內杆為一個封閉的筒體。採用上述工藝裝備，簡化了實心軸類大直徑深孔套料工藝，增大了臥式車床的加工範圍，解決了在加工過程解決套料直徑小、深度淺，料芯下垂，套料易偏心錯位，生產效率低等技術難題。降低了成本，提高了效率，提升產品質量和競爭力。
文檔編號B23B1/00GK102078970SQ201010608230
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者劉寶剛, 劉玉海, 司興奎, 李立強, 陳練練 申請人:通裕重工股份有限公司