一种精密锥孔镗削加工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种精密锥孔镗削加工方法，用于大型复杂结构件上精密锥孔的加 工。
【背景技术】
[0002] 目前镗削锥孔的工艺方法，先加工出直孔，在锥孔角度范围内端孔留余量Φ 0.5-lmm，使用变径镗刀、扩孔钻头或铣削分层粗加工扩直孔成若干个台阶孔形成锥孔，最后用 与锥孔相同角度的变径镗刀分段镗削锥孔。由于使用仿形和分段加工，易出现"振刀"和"接 刀痕"，导致表面粗糙度差、锥孔的角度取决于镗刀的角度影响和接刀引起的直线度等形位 公差难以达到精密锥孔加工要求。
【发明内容】
[0003] 本发明其目的就在于提供一种精密锥孔镗削加工方法，具有加工时间短、加工成 本低、生产效率高的特点，对于大型复杂结构件上精密锥孔的加工提供了成功的工艺方法。
[0004] 实现上述目的而采取的技术方案，锥孔的镗削加工是利用主轴转速S(r/min)、机 床进给量F(mm/min)与F213A万能精密镗头径向走刀速度V(mm/r)三者之间，在加工过程中 单位时间内同步完成，达到镗削锥孔的目的， 1) 通过选择镗头径向走刀速度V计算出完成锥孔夹角距离AC所需的主轴转数n，确定主 轴转速S; 2) 通过AC和锥孔夹角计算出锥孔深度，即机床进给量F; 3) 主轴转速S、机床进给量F、F213A万能精密镗头径向走刀速度V三者单位时间内同步 完成。
[0005] 有益效果 与现有技术相比本发明具有以下优点。
[0006] 该方法不仅刀具刚性好，缩短了加工时间，加工成本低，而且加工过程中减少了零 件的振动，再配以合适的转速、进给量，可获得理想位置精度和表面粗糙度，有很好的推广 和实用价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0007] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0008] 图1为加工件结构示意图； 图2为加工工艺参数示意图。
【具体实施方式】
[0009] -种精密锥孔镗削加工方法，如图1、图2所示，锥孔的镗削加工是利用主轴转速S (r/min)、机床进给量F(mm/min)与F213A万能精密键头径向走刀速度V(mm/r)三者之间，在 加工过程中单位时间内同步完成，达到镗削锥孔的目的， 1) 通过选择镗头径向走刀速度V计算出完成锥孔夹角距离AC所需的主轴转数n，确定主 轴转速S; 2) 通过AC和锥孔夹角计算出锥孔深度，即机床进给量F; 3) 主轴转速S、机床进给量F、F213A万能精密镗头径向走刀速度V三者单位时间内同步 完成。 实施例
[0010] -种精密锥孔镗削加工方法，锥孔的镗削方案是利用主轴转速s(r/min)、机床进 给量F(mm/min)与F213A万能精密镗头径向走刀速度V(mm/r)三者之间，在加工过程中单位 时间内同步完成，达到镗削锥孔的目的。
[0011] 通过键头径向走刀速度V，如图2中AC方向所示，计算出完成AC距离(4.8 mm)所需 的主轴转数η(确定主轴转速S)。
[0012]通过AC和锥孔夹角计算出锥孔深度，如图2中ΑΒ方向所示，即机床进给量F。
[0013] 主轴转速S、机床进给量F、F213A万能精密镗头径向走刀速度V三者单位时间内同 步完成。
[0014] 1.首先在20倍对刀仪上精确的测量出精密镗头径向走刀速率V，即主轴每转一圈 镗头直径方向所走的距离。经反复测量验证，V有三个档位，1档为Φ 0.04mm/r; 2档为Φ 0 · 08mm/r; 3档为 Φ 0 · 12mm/r。
[0015] 2.根据镗头径向走刀速度V(AC方向）、计算出完成AC距离所需的主轴转数η(确定 主轴转速S): 如图2所示，已知AC = 4.8mm， 选择1档时，主轴所用圈数： n=2AC/V =2*4.8/0.04=240r 选择2档时，主轴所用圈数： n=2AC/V*2=2*4.8/0.08=120r 选择3档时，主轴所用圈数： n=2AC/V*2=2*4.8/0.12=60r 3.机床进给量F(AB方向）计算： 如图2所示，已知AC = 4.8mm，则可得出，AB=4.8/tg20=13.188 根据主轴转速S、镗头径向走刀速度V计算出进给量F。
[0016]由此可推算出主轴转速S、进给量F，如表1所示。
[0017] 表1:
如图1所示，在本方案中6组正锥和倒锥锥孔在Φ400的圆周上呈均匀分布，相互之间的 位置精度为± Γ，零件不仅外形尺寸大、零件重，且6组锥孔必须在一次装夹中完成。
[0018] 根据零件的特点，拟采用SIP7000-7高精度卧式数控镗铣床进行加工，SIP7000-7 为四轴联动数控镗铣床，B轴为高精度转台，外形尺寸1000 X 1000，定位精度± 3"。首先以零 件一端面定位，校Φ 400外圆于转台中心，设锥孔处(400/2-52=148mm)的定位精度为α，则： 得出 α=〇·888
由此可见:锥孔处的定位精度±0.888"远远小于± Γ的要求，证明该种方法可以保证6 组锥孔间的位置精度，采用这种装夹方法切实可行。
[0019] 根据加工经验及零件材料情况，选择表2中的三个方案分别对三组锥孔半精、精加 工试切削，刀具前角均为20。后角均为30。，取刀尖圆弧半径R0.2。
[0020] 表2:
由此可总结得出，键头径向走刀V=0.04mm/r，主轴转速S=60r/min，进给量F=3.297mm/ min时，可镗削符合要求的表面粗糙度及锥角要求。
【主权项】
1.一种精密锥孔镗削加工方法，其特征在于，锥孔的镗削加工是利用主轴转速S(r/min)、机床进给量F(mm/min)与F213A万能精密键头径向走刀速度V(mm/r)三者之间，在加工 过程中单位时间内同步完成，达到镗削锥孔的目的， 1)通过选择镗头径向走刀速度V计算出完成锥孔夹角距离AC所需的主轴转数n，确定主 轴转速S; 2 )通过AC和锥孔夹角计算出锥孔深度，即机床进给量F; 3)主轴转速S、机床进给量F、F213A万能精密镗头径向走刀速度V三者单位时间内同步 完成。
【专利摘要】一种精密锥孔镗削加工方法，锥孔的镗削是利用主轴转速S（r/min）、机床进给量F（mm/min）与F213A万能精密镗头径向走刀速度V（mm/r）单位时间内同步完成，达到镗削锥孔的目的。通过选择镗头径向走刀速度V计算出完成锥孔夹角距离AC所需的主轴转数n，确定主轴转速S；通过AC和锥孔夹角计算出锥孔深度，即机床进给量F；主轴转速S、机床进给量F、F213A万能精密镗头径向走刀速度V三者单位时间内同步完成。具有加工时间短、加工成本低、生产效率高的特点，对于大型复杂结构件上精密锥孔的加工提供了成功的工艺方法。
【IPC分类】B23B41/06, B23B35/00
【公开号】CN105458319
【申请号】CN201510945602
【发明人】孙如岭, 余成毅, 陈童诗, 曹旭东, 杨鹏, 许利民, 范远楚
【申请人】九江精密测试技术研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月17日