超長精密深孔的加工方法及工藝設備技術

一種利用普通車床加工超長精密深孔的方法及工藝設備，其特點是在車床的走刀拖板上安裝一套具有負壓吸屑功能的旋轉鉆削裝置，而被加工工件置于車床尾部以外的平臺或支座上校正固定。孔前導向密封器的導向密封管外伸與工件保持接觸密封，引導鉆頭進入工件，而車床的走刀拖板帶動負壓吸屑旋轉器做縱向的反向進給，對工件進行鉆削加工。對超長深孔可采用分段接桿的方法，將鉆桿延伸。使用本發明專利技術，可用普通車床加工無法做旋轉運動的板類及大直徑軸類等類似零件上的超長深孔、偏心類孔以及各種孔徑的精密深孔。成本低、效益好。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及利用普通車床加工超長精密深孔的方法和工藝設備，屬機械加工領域。在目前的機械制造業中，超長精密深孔加工的現狀是加工難度大、加工成本高、效率低。特別是對在板料或大直徑超長階梯軸上加工精密深孔或偏心孔類的問題，目前普遍采作的方法是在大型專用設備上，利用超長麻花鉆、槍鉆、DF內排屑深孔鉆等加工方法。但這些加工方法均有不足之處，大型設備投資大、加工成本高、麻花鉆、槍鉆加工效率低，而目前的DF內排屑深孔加工的孔徑和孔深均受機床旋轉半徑和導軌長度的限制，在大型工件上加工超長孔時，就需要大型的專用設備，這必將造成加工成本大幅度提高。本專利技術的目的，就是利用我國目前生產的普通車床，(如C616、C6140、C630等)并根據DF噴吸鉆削原理，設計了一套結構獨特且簡單實用的工藝裝置，采用巧妙的方法，突破機床加工范圍的限制，解決超長精密深孔的加工難題，而且做到低成本、高效率、保證精度，以較少的投資獲得最佳經濟效益。本專利技術是這樣設計的在普通車床走刀拖扳上去掉刀架，另安裝一套帶有電機皮帶傳動裝置的旋轉負壓吸屑器，帶動DF鉆桿、鉆頭做旋轉運動，而走刀板由車床驅動，向床尾方向做縱向反向走刀對工件進行鉆削，工件可固定安裝在導軌末端上或完全外置于車床導軌末端以外的支承座上，通過調整安裝在車床導軌末端的孔前導向密封器，使導向密封管外伸與工件保持接觸密封，引導鉆頭進入工件；另外，采用分段接桿的方法，將鉆桿延伸，從而達到可在導軌長度的2--3米的普通車床上，加工出4--7米長的精密深孔的目的。本專利技術中，被加工工件可安裝在車床導軌上或完全外置于導軌外的平臺或支座上，可以通過調整工件在支座上的位置，或利用激光校準儀確定需要加工孔的精確位置。使得被加工工件的尺寸、形狀可不受車床旋轉半徑及導軌長度的范圍限制，擴大了工件被加工的孔的深度在鉆削過程中，工件外置固定，DF鉆桿、鉆頭由旋轉負壓吸屑器帶動旋轉并由走刀拖板帶動并縱向反向進給進行鉆削，當進給量達到一定長度后，利用鉆桿支撐接頭進行多桿連接和孔內支撐導向，以達到所需鉆孔的超長深度。本專利技術中，孔前導向密封器，可安裝在機床導軌任一位置上，由前支座、吊板、導向密封管、調整螺母、軸承、導向套、密封圈及前進油管組成。緊固吊板，可將該導向密封器在導軌上固定。然后，通過旋轉調整螺母，可使導向密封管向前外伸，與被加工工件接觸、密封。當鉆頭開始鉆削時，導向套與鉆頭一起作旋轉，起到穩定鉆頭以保證其準確定位，并引導鉆頭進入工件。同時從前進油管中進入的壓力油流經導向密封管從鉆頭與導向套之間的間隙，進入鉆頭切削區，起到冷卻潤滑作用，并將鉆屑推入空心鉆頭，通過空心的DF鉆桿內孔，由旋轉負壓吸屑器產生負壓作用下將鉆屑順利吸出，送回過濾油箱，實現閉路循環本加工超長精密深孔的工藝設備，是由電機、皮帶傳動裝置、旋轉負壓吸屑器、DF鉆桿、鉆頭、鉆桿支撐接頭、工件支座、液壓冷卻潤滑系統及孔前導向密封器組成。旋轉負壓吸屑器，由安裝在車床走刀拖板上的支承座、軸承、尾端帶有10--25度錐面的空心管、及錐面間隙調整套、調整螺母和后進油管等組成。該空心管安裝在支承座的軸承上，由電機通過皮帶傳動裝置驅動旋轉，從而帶動與其相聯接的鉆桿、鉆頭進行鉆削，同時從后進油管來的壓力油流經空心管錐面和錐面間隙調整套之間的間隙時，向后噴射，從而產生負壓、吸取從空心管中回流的油流和鉆屑并經過排屑管回到過濾油箱，形成閉路循環。本專利技術采用以上的方法和工藝設備可在普通車床上加工出大型工件上的超長精密深孔，對于8至250孔徑，長徑比大于150的深孔更具有優勢。其設備投資成本低、操作簡單容易，具有很高的實用價值和經濟效益。下面結合附圖對本專利技術作進一步的詳細描述。附圖說明圖1是本專利技術的整個加工系統工作原理示意圖。圖2是旋轉負壓吸屑器的結構原理示意圖。圖3是孔前導向密封器的結構原理示意圖。圖中1.普通車床2.旋轉負壓吸屑器3.走刀拖板4.皮帶傳動裝置5.中心架6.DF鉆桿7.孔前導向密封器8.鉆桿支撐接頭9.工件10.鉆頭11.工件支座12.前進油管13.電機14.液壓系統15.后進油管16.排屑管17.錐面間隙調整套18.空心管19.支承座20.軸承21.壓蓋22.調整螺母23.導向密封管24.導向套25.軸承26.密封圈27.吊板28.前支座29.車床導軌30.密封墊31.螺母從圖1可看出，普通車床1的走刀拖板3上裝有旋轉負壓吸屑器2，其上聯接有用中心架5支撐的DF鉆桿6和鉆桿支撐接頭8、鉆頭10，它們由電機13通過皮帶傳動裝置4驅動旋轉進行鉆削。鉆頭10的進給是通過反向進刀，即走刀拖板3由車床1驅動向圖1中右方前進。工件9安裝在普通車床1床尾外部的工件支座11上，這樣大尺寸的工件并不受車床加工范圍限制，也能進行深孔加工，與工件9相接觸的是安裝在機床尾部前支座28上的孔前導向密封器7。可以通過調整工件9在工件支座11上的位置，或者采用激光校準儀來進行被加工的深孔位置的精確找正。從圖1中也可看出，液壓系統14通過后進油管15、前進油管12分別向旋轉負壓吸屑器2和密封器7供給壓力油。鉆桿支撐接頭8的作用就是深孔加工到一定長度后，鉆頭19退出，再接上1根鉆桿，通過鉆桿支撐接頭8來連接，繼續加工，并在深孔中以孔壁為支撐，保證鉆桿的剛度和導向。從圖2中可以看出，旋轉負壓吸屑器由支承座19、軸承20、壓蓋21、空心管18、錐面間隙調整套17組成，皮帶傳動裝置4帶動空心管及與其相聯接的DF鉆桿6旋轉，壓力油從后進油管15中進入，在空心管18與錐面間隙調整套17之間的可調間隙區流過向后噴射，產生負壓。將空心管18和DF鉆桿6內孔中的回油和鉆屑吸出。旋動螺母31調整錐面間隙調整套17位置，可以得到較好的負壓吸屑效果。從圖3中可看出，孔前導向密封器由前支座28、導向密封管23、調整螺母22、軸承25、導向套24、密封圈26組成，它通過吊板27安裝在車床導孔軌29之上。壓力油從前進油管12中進入導向密封管23，通過鉆頭10與導向套24之間的間隙進入鉆削區，起冷卻潤滑作用的同時，把鉆屑推入空心鉆頭10之內，從空心的DF鉆桿6中被負壓吸回經排屑管16回到過濾油箱，形成閉路循環。密封圈26緊貼工件9，保證壓力油不外漏，達到DF鉆桿6中負壓吸屑的效果。鉆頭10開始鉆屑時，與導向套24一起旋轉，并在導向套24的導向下鉆進，保證鉆頭位置精度和方向對中。權利要求1.一種利用普通車床加工超長精密深孔的方法，其特征是在普通車床走刀拖板上安裝一套帶有電機驅動的旋轉負壓吸屑器，帶動DF鉆桿、鉆頭旋轉，采用縱向反向走刀對工件進行鉆削，工件可固定安裝在機床導軌上或完全外置于機床之外的支撐座上，通過安裝在車床導軌尾端的孔前導向密封器與工件保持接觸密封，引導鉆頭進入工件，另外，采用分段接桿方法，將鉆桿延伸到一定長度。2.根據權利要求1所述的方法，其特征是當被加工工件的尺寸、形狀受到車床旋轉半徑和導軌長度限制時，工件可安裝在車床導軌外的支座上，并通過調整工件位置來找正和對中。3.根據權利要求1所述的方法，其特征是工件外置固定，DF鉆桿，鉆頭由旋轉負壓吸屑器帶動旋轉并由走刀拖板帶動并縱向反向進給進行鉆削；當進給量達到一定長度后，利用鉆桿支撐接頭進行鉆桿連接和孔內支撐導向。4.根據權利要求1所述的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用普通車床加工超長精密深孔的方法，其特征是：在普通車床走刀拖板上安裝一套帶有電機驅動的旋轉負壓吸屑器，帶動ＤＦ鉆桿、鉆頭旋轉，采用縱向反向走刀對工件進行鉆削，工件可固定安裝在機床導軌上或完全外置于機床之外的支撐座上，通過安裝在車床導軌尾端的孔前導向密封器與工件保持接觸密封，引導鉆頭進入工件，另外，采用分段接桿方法，將鉆桿延伸到一定長度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉小寧，
申請(專利權)人：葉小寧，
類型：發明
國別省市：34[中國|安徽]