大型屏蔽电机温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺的制作方法

本发明涉及一种大型屏蔽电机温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺。

背景技术：

温度传感器套管是大型屏蔽电机轴承测量水温的关键部件，要求当温度传感器被正确安装在套管内部，温度从室温到水温约83℃阶跃变化63.2℃，横向流动在传感器上3914.4mm/s，温度传感器与套管的任意组合应不超过7秒的反应标准，可以快速准确检测电机轴承水温变化，所以套管内孔锥面表面粗糙度至少达到3.2μm，尺寸精度达到较高要求才能与传感器端部锥面有着紧密的贴合度。温度传感器套管内孔锥度为1°30′，直孔尺寸为φ6.5mm公差0.2mm，底部锥孔最小直径为4mm，整个孔深375mm，钻孔深度已达到钻头直径的94倍，更何况在如此小的孔径下铰锥面孔非常困难，而采用此温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺可以完成加工。

对于高精度深孔锥面加工，国内加工一般只能采用专业深孔加工机床进行加工，普通机床加工深孔无论粗糙度还是位置度均无法达到核电产品的要求，而温度传感器套管铰锥面孔深度已达到钻头直径的94倍，国内是无此类大型屏蔽电机温度传感器套管内孔锥面成熟加工工艺方案，需求套管只能进行国外采购，采购周期长，存在不确定性，故采用采用此温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺，达到了高精度要求的锥面深孔加工，钻孔方式稳定，实现了温度传感器套管高精度锥面深孔加工的国产化并具有重大意义，也为企业节约成本提高了机床利用率以及生产能力。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种大型屏蔽电机温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺，采取合理加工参数，排屑方法和加工顺序，连接机床冷却系统，实现高精度的锥面深孔加工。为实现上述目的，方案如下：

1)将温度传感器套管固定在数控五轴加工中心旋转工作台上并找正；

2)在温度传感器套管端面加工适配深孔钻头引导孔；

3)使用深孔钻头加工温度传感器套管直孔尺寸；

4)使用平底钻头平底深孔钻头加工后钻尖；

5)使用3种尺寸规格的阶梯钻头加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，选择切削参数为转速340r/min刀具进给8mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间阶梯钻头每进给2mm进行反屑清理钻头；

6)使用平底钻头选择切削参数为转速200r/min刀具进给2.4mm/min对阶梯钻头钻孔后留下的钻尖加工，达到平底目的；

7)使用3种尺寸规格的锥铰刀加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，前两种锥铰刀选择切削参数为转速45r/min刀具进给2mm/min，第三种锥铰刀选择切削参数为转速38r/min刀具进给1.2mm/min至0.6mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间锥铰刀每进给1mm至2mm进行反屑清理钻头，每次开始钻孔前使用风管深入深孔底部通入压缩空气进行吹扫清理。

本发明技术效果：

采用本发明电机温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺，使用多种尺寸规格的阶梯钻头与锥铰刀，选择合理的加工参数和加工顺序，在套管上先加工引导孔加工出直孔部分，再使用阶梯钻头，平底钻头，锥铰刀加工出锥面深孔尺寸，期间进行合理的排屑，采用主轴进给的方式加工锥面深孔，冷却方式采用刀具内冷，从而达到了高精度要求的锥面深孔加工，钻孔方式稳定，实现了温度传感器套管高精度锥面深孔加工的国产化并具有重大意义，也为企业节约成本提高了机床利用率以及生产能力。

对于高精度深孔锥面加工，国内加工一般只能采用专业深孔加工机床进行加工，只是单纯的使用一种类型的钻头或者铰刀，钻孔深度能达到钻头直径的70倍左右，铰孔深度一般达到铰刀直径的10倍左右，而且只是加工直孔不是加工锥面深孔，远远达不到温度传感器套管高精度锥面深孔加工的要求，铰锥面深孔深度需要达到刀具直径的94倍要求，无此类成熟的工艺方案。

这种温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺需要注意对关键加工参数的控制，由于产品内部铰锥面深孔直径小锥面最小直径仅为4mm，内孔锥度为1°30′，整个孔深375mm，刀具铰锥面孔深度已达到钻头直径的94倍，尤其是对铰锥面深孔后的尺寸精度、表面粗糙度、位置度要求非常高，对钻孔、铰孔工作带来很大的难度，加工前必须对装夹刀具的跳动值严格控制，准确计算刀具排屑距离，加工过程中先使用阶梯钻头加工出锥孔尺寸轮廓，减轻锥铰刀受力负担，之后使用平底钻头平底钻尖，避免锥铰刀端面受力不均，最后使用锥铰刀完成深孔锥面的加工。

附图说明：

图1为温度传感器套管高精度深孔锥面加工示意图

具体实施方式：

一种大型屏蔽电机温度传感器套管高精度锥面深孔加工工艺，其特征是：包括以下步骤：

1)将温度传感器套管固定在数控五轴加工中心旋转工作台上并找正；

2)在温度传感器套管端面加工适配深孔钻头引导孔；

3)如图1所示，使用深孔钻头加工温度传感器套管直孔尺寸；

4)使用平底钻头平底深孔钻头加工后钻尖；

5)使用3种尺寸规格的阶梯钻头加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，选择切削参数为转速340r/min刀具进给8mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间阶梯钻头每进给2mm进行反屑清理钻头；

6)使用平底钻头选择切削参数为转速200r/min刀具进给2.4mm/min对阶梯钻头钻孔后留下的钻尖加工，达到平底目的；

7)使用3种尺寸规格的锥铰刀加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，前两种锥铰刀选择切削参数为转速45r/min刀具进给2mm/min，第三种锥铰刀选择切削参数为转速38r/min刀具进给1.2mm/min至0.6mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间锥铰刀每进给1mm至2mm进行反屑清理钻头，每次开始钻孔前使用风管深入深孔底部通入压缩空气进行吹扫清理。

具体操作步骤如下：

1将温度传感器套管固定在数控五轴加工中心旋转工作台上，找正到最好状态。

2在温度传感器套管端面加工适配深孔钻头引导孔

2.1用钻头，镗刀和铣刀在温度传感器套管端面加工适配深孔钻的平底引导孔；

3使用深孔钻头加工温度传感器套管直孔尺寸。

4使用平底钻头平底深孔钻头加工后钻尖。

5安装阶梯钻头加工锥孔

5.1将阶梯钻头连接刀具夹套，打一端跳动值调整到最好；

5.2使用3种尺寸规格的阶梯钻头加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，选择切削参数为转速340r/min刀具进给8mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间阶梯钻头每进给2mm进行反屑清理钻头。

6使用平底钻头平底

6.1将平底钻头连接刀具夹套，打一端跳动值调整到最好；

6.2使用平底钻头选择切削参数为转速200r/min刀具进给2.4mm/min对阶梯钻头钻孔后留下的钻尖加工，达到平底目的。

7安装锥铰刀加工锥孔

7.1将锥铰刀连接刀具夹套，打一端跳动值调整到最好；

7.2使用3种尺寸规格的锥铰刀加工锥孔尺寸，启动机床冷却系统，前两种锥铰刀选择切削参数为转速45r/min刀具进给2mm/min，第三种锥铰刀选择切削参数为转速38r/min刀具进给1.2mm/min至0.6mm/min，采用主轴进给的方式开始加工直到需要的深度，期间锥铰刀每进给1mm至2mm进行反屑清理钻头，每次开始钻孔前使用风管深入深孔底部通入压缩空气进行吹扫清理。