排刀孔的加工方法技术

排刀孔的加工方法，通过对车床孔加工特点分析，设计针对性的排刀架结构，并根据车床自身结构特点和精度来制定排刀孔的加工方法；通过在滑板上加装刀位扩大了加工能力，所设计的排刀架结构适合用于车床刀位数量的增加，结构简单，便于改装制造，定位安装快捷，排刀架改装中排刀孔的加工方法取得的精度由机床自身精度决定，所获得排刀架在更换刀具时无需在x轴和y轴上调刀，实现快速换刀，消除了调刀误差，提高了生产效率，最大限度的提高了孔加工的精度，适用于现代生产制造的高精度、高效率作业要求。

【技术实现步骤摘要】
排刀孔的加工方法
本专利技术涉及车床刀架
，尤其涉及一种排刀孔的加工方法。
技术介绍
经济型数控车床因其较低的成本，当前依然被大多数企业普遍使用，在我国制造业中发挥着极其重要的作用；其一贯采用的四工位自动回转刀架结构简单、动作灵活、重复定位精度高，一直被应用于经济型数控车床上，但受到自身刀位数量影响严重限制了其加工能力。四工位自动回转刀架正常情况下只能安装四把刀，粗车刀、精车刀、螺纹刀及槽刀或切断刀用来对零部件的外部轮廓加工，但缺乏对内部轮廓的加工能力，如打中心定位孔、钻孔、扩孔、铰孔及车削内部各种轮廓等。在车床上打中心孔、钻孔、扩孔和铰孔需要保证刀具自身回转中心与机床主轴回转中心的同轴度，否侧不仅会影响加工精度，若两者同轴精度误差较大，还会直接损坏刀具。基于实际制造的需要，目前部分制造型企业对经济型数控车床进行了刀位的改装，直接在滑板上安装有T型槽的刀架，利用T型槽安装刀夹，再在刀夹上安装刀具，调刀时，在y轴高度方向通过更换垫片来调节，这样的改装一般用来安装车削刀具，x轴、z轴方向无需机械调刀。但用这样的改装来打中心定位孔、钻孔、扩孔及铰孔时，需要在x轴、y轴和z轴同时调刀，调刀难度极大，且每次加工新零件或中途更换刀具都需要重新调刀，工作量大、效率低、技术要求高，调刀误差稍大就会直接折损刀具，且加工精度低，无法满足现代高效率、高精度的制造要求。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种排刀孔的加工方法，通过设计加装排刀架的结构，并设计对应的排刀孔加工方法，使改装后的排刀架安装刀具无需调刀，且刀具安装位置精度由机床自身精度保证。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：车床加工的主运动为工件的回转运动，刀具只做平动而不转动，工件安装于车床卡盘上，随主轴做回转运动，定心钻、麻花钻等内轮廓刀具的安装调刀都会产生偏差，会出现刀具中心与机床主轴回转中心平行但不同轴或者出现两轴空间交叉的现象；当调刀误差较大时，内轮廓刀具与回转运动中的工件在接触瞬间就会被切向力折断，随着麻花钻的轴向进给，当副切削刃进入工件时，麻花钻会被折弯甚至折断；后道加工若车削则会产生较大的误差复印，若铰孔则会失去原有的尺寸和形位精度；通过以上分析可知，采用车床钻、扩、铰加工内孔与钻床加工有较大区别，钻床的主运动为刀具，即便刀具中心与工件中心产生空间交叉，麻花钻或定心钻依然能够沿着自身回转中心完成孔加工，但车床不行，刀具会因偏心交叉而被折断；采用车床增加刀位来钻、扩、铰加工内孔，必须保证刀具回转中心与车床主轴的同轴度。首先，根据经济型车床的结构和加工特点设计用于改装的排刀架结构及安装定位方式；其次，根据使用工况及排刀架的整体工艺安排进行材料选用并对排刀架主体结构进行预加工；再者，根据排刀架的结构和安装定位方式对数控车床的卡盘装夹和车床滑板定位安装进行预调整；再将预加工好的排刀架主体定位安装在滑板上进行初步加工，初步加工完成后拆卸排刀架进行硬度处理及后续加工；最后，对于定心轴径的径向跳动要求为0.012mm的车床，将完成后续加工的排刀架定位安装回车床滑板上即可使用，对于定心轴径的径向跳动要求为0.005mm的车床，进一步调整修正排刀架以达到精度要求；具体方式如下：（一）排刀架的结构及安装定位设计排刀架的主体结构设计主要考虑两个方面的因素，一是便于快速换刀，避免复杂的调刀，二是充分依据机床自身精度，最大限度的获得加工时刀具与主轴的相对位置精度；排刀架整体呈方形，置于车床的滑板上，且位于排刀架主体上设置有限位平面、排刀孔、紧固螺栓孔，限位平面包括限位侧平面和限位底平面，限位侧平面和限位底平面相互垂直，排刀孔的回转中心同时与限位侧平面和限位底平面保持平行，对应排刀孔上方设置有螺钉孔，螺钉孔与限位底平面垂直，螺钉孔的回转中心与排刀孔的回转中心正交，位于排刀架限位底平面设置有槽，紧固螺栓孔与限位底平面垂直；排刀杆设置于排刀孔内，两者间隙配合并通过设置于螺钉孔内的螺钉紧固；排刀架定位紧固，排刀架通过限位底平面设置于滑板上，滑板上设置有限位块，排刀架的限位侧平面与限位块侧平面接触限位，排刀孔的回转中心与机床主轴轴线平行，且该回转中心与主轴轴线处于同一平面内；将排刀架置于滑板上，滑板限制排刀架在x轴的转动、y轴的平动和z轴的转动，限位块侧平面限制排刀架在x轴的平动和y轴的转动，紧固螺栓孔内设置有螺钉，排刀架通过该螺钉紧固于滑板上，至此，排刀架在z轴的平动也被限制；初始设置于排刀孔中的排刀杆可在z轴方向平动和转动，其余自由度均被限制，排刀杆被螺钉紧固后限制了所有自由度，定心钻、麻花钻、铰刀或车刀等的刀柄通过高精弹性夹头安装于排刀杆上；（二）排刀架的材料选型及预加工排刀架需要较高的强度、硬度及耐磨、耐蚀特性，排刀架材料选用合金钢，适宜采用软氮化处理来提高硬度，热处理过程中排刀架的变形量小；选定材料后，首先对原材料毛坯进行调质处理，调质后对毛坯进行机加工，形成排刀架的几何组成要素，且保留螺钉孔和排刀孔不予加工，并保证方体各个平面之间的相互位置精度，机加工的精度等级要求IT8；随后对机加工后的排刀架基体的各个平面进行磨削加工，磨削加工的相互位置精度等级要求IT6；（三）数控车床的预调整在车床卡盘上安装软爪，并精车削软爪的夹持内轮廓，使夹持内轮廓的内径尺寸与夹持刀杆的外圆尺寸一致，在软爪完成精车削后安装夹持刀杆，并用千分表测量夹持刀杆靠近软爪处的径向跳动，控制夹持刀杆的径向跳动量，让该跳动量落在车床主轴自身定心轴径的径向跳动范围内；刀具的刀柄通过高精弹性夹头安装于夹持刀杆上，用作对应加工；车床滑板的调整加工，首先拆卸车床滑板，再在滑板上加工紧固限位螺孔，最后复位车床滑板并调整复位精度，使滑板复位后的运动精度符合车床自身原有的精度要求；限位块调节安装，将限位块紧固安装于滑板上，并调节限位块的安装精度，调节限位块侧平面相对机床主轴轴线的平行度，调整精度符合床鞍在z轴方向运动相对机床主轴轴线的平行度精度要求；（四）排刀架的安装加工与精度调整排刀架首次安装及排刀孔初步加工将预加工好的排刀架限位紧固首次安装于车床滑板上，调整首次安装精度，调节限位侧平面相对机床主轴轴线的平行度，调整精度符合床鞍在z轴方向运动相对机床主轴轴线的平行度精度要求；刀具通过夹持刀杆安装在车床主轴的卡盘上，车床主轴带动刀具旋转，对排刀架进行排刀孔的加工，具体方式为：将定心钻安装于夹持刀杆上，按照x轴向设计的排刀孔所在位置，调节机床数控系统，让滑板带动排刀架沿x轴运动至排刀孔回转中心与机床主轴中心重合位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值；确定x轴坐标后，操纵机床沿z轴进给打定心孔，完成定心孔加工后沿z轴退刀，再次调整排刀架在x轴方向的位置，直至下一个排刀孔所在位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值，重复加工该定心孔；按此方法加工各个排刀孔的定心孔，并记录相应的x轴坐标值；完成定心孔加工后，更换刀具，并再次用千分表检测并控制夹持刀杆靠近软爪处的径向跳动，根据已记录的定心孔x轴坐标值，逐次调节排刀架本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.排刀孔的加工方法，其特征在于，在车床的卡盘上安装软爪，精车削软爪的夹持内轮廓，软爪完成精车削后安装夹持刀杆，用千分表测量夹持刀杆靠近软爪处的径向跳动，控制夹持刀杆的径向跳动量；/n将预加工好的排刀架限位紧固安装于滑板上，定心钻安装于夹持刀杆上，按照x轴向设计的排刀孔所在位置，调节机床数控系统，让滑板带动排刀架沿x轴运动至排刀孔回转中心与机床主轴中心重合位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值；在确定排刀孔的x轴坐标后，操纵机床的床鞍沿z轴进给打定心孔，完成定心孔加工后沿z轴退刀，再次调整排刀架在x轴方向的位置，直至下一个排刀孔所在位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值，重复加工该定心孔；加工各个排刀孔的定心孔，并记录相应的x轴坐标值；/n完成定心孔加工后，更换刀具，用千分表检测并控制夹持刀杆靠近软爪处的径向跳动，控制夹持刀杆的径向跳动量，使跳动量落在车床主轴自身定心轴径的径向跳动范围内，根据已记录的定心孔x轴坐标值，逐次调节排刀架至相应位置，完成通孔加工，重复操作直至加工完所有排刀孔；依次更换刀具，重复前道加工操作，完成对各个通孔的半精加工；/n拆卸已完成排刀孔初步加工的排刀架，珩磨修整各排刀孔，对完成修整加工的排刀架软氮化处理，软氮化后精珩各排刀孔。/n...

【技术特征摘要】
1.排刀孔的加工方法，其特征在于，在车床的卡盘上安装软爪，精车削软爪的夹持内轮廓，软爪完成精车削后安装夹持刀杆，用千分表测量夹持刀杆靠近软爪处的径向跳动，控制夹持刀杆的径向跳动量；
将预加工好的排刀架限位紧固安装于滑板上，定心钻安装于夹持刀杆上，按照x轴向设计的排刀孔所在位置，调节机床数控系统，让滑板带动排刀架沿x轴运动至排刀孔回转中心与机床主轴中心重合位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值；在确定排刀孔的x轴坐标后，操纵机床的床鞍沿z轴进给打定心孔，完成定心孔加工后沿z轴退刀，再次调整排刀架在x轴方向的位置，直至下一个排刀孔所在位置，并记录下此时主轴中心相对原点O在x轴的坐标值，重复加工该定心孔；加工各个排刀孔的定心孔，并记录相应的x轴坐标值；
完成定心孔加工后，更换刀具，用千分表检测并控制夹持刀杆靠近软...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祝，
申请(专利权)人：苏州萨伯工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32