專利名稱：超長(zhǎng)精密深孔的加工方法及工藝設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用普通車床加工超長(zhǎng)精密深孔的方法和工藝設(shè)備，屬機(jī)械加工領(lǐng)域。
在目前的機(jī)械制造業(yè)中，超長(zhǎng)精密深孔加工的現(xiàn)狀是加工難度大、加工成本高、效率低。特別是對(duì)在板料或大直徑超長(zhǎng)階梯軸上加工精密深孔或偏心孔類的問(wèn)題，目前普遍采作的方法是在大型專用設(shè)備上，利用超長(zhǎng)麻花鉆、槍鉆、DF內(nèi)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(shè)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(nèi)排屑深孔加工的孔徑和孔深均受機(jī)床旋轉(zhuǎn)半徑和導(dǎo)軌長(zhǎng)度的限制，在大型工件上加工超長(zhǎng)孔時(shí)，就需要大型的專用設(shè)備，這必將造成加工成本大幅度提高。
本發(fā)明的目的，就是利用我國(guó)目前生產(chǎn)的普通車床，(如C616、C6140、C630等)并根據(jù)DF噴吸鉆削原理，設(shè)計(jì)了一套結(jié)構(gòu)獨(dú)特且簡(jiǎn)單實(shí)用的工藝裝置，采用巧妙的方法，突破機(jī)床加工范圍的限制，解決超長(zhǎng)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(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明是這樣設(shè)計(jì)的在普通車床走刀拖扳上去掉刀架，另安裝一套帶有電機(jī)皮帶傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器，帶動(dòng)DF鉆桿、鉆頭做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而走刀板由車床驅(qū)動(dòng)，向床尾方向做縱向反向走刀對(duì)工件進(jìn)行鉆削，工件可固定安裝在導(dǎo)軌末端上或完全外置于車床導(dǎo)軌末端以外的支承座上，通過(guò)調(diào)整安裝在車床導(dǎo)軌末端的孔前導(dǎo)向密封器，使導(dǎo)向密封管外伸與工件保持接觸密封，引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入工件；另外，采用分段接桿的方法，將鉆桿延伸，從而達(dá)到可在導(dǎo)軌長(zhǎng)度的2--3米的普通車床上，加工出4--7米長(zhǎng)的精密深孔的目的。
本發(fā)明中，被加工工件可安裝在車床導(dǎo)軌上或完全外置于導(dǎo)軌外的平臺(tái)或支座上，可以通過(guò)調(diào)整工件在支座上的位置，或利用激光校準(zhǔn)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(zhuǎn)半徑及導(dǎo)軌長(zhǎng)度的范圍限制，擴(kuò)大了工件被加工的孔的深度在鉆削過(guò)程中，工件外置固定，DF鉆桿、鉆頭由旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)并由走刀拖板帶動(dòng)并縱向反向進(jìn)給進(jìn)行鉆削，當(dāng)進(jìn)給量達(dá)到一定長(zhǎng)度后，利用鉆桿支撐接頭進(jìn)行多桿連接和孔內(nèi)支撐導(dǎo)向，以達(dá)到所需鉆孔的超長(zhǎng)深度。
本發(fā)明中，孔前導(dǎo)向密封器，可安裝在機(jī)床導(dǎo)軌任一位置上，由前支座、吊板、導(dǎo)向密封管、調(diào)整螺母、軸承、導(dǎo)向套、密封圈及前進(jìn)油管組成。緊固吊板，可將該導(dǎo)向密封器在導(dǎo)軌上固定。然后，通過(guò)旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母，可使導(dǎo)向密封管向前外伸，與被加工工件接觸、密封。當(dāng)鉆頭開始鉆削時(shí)，導(dǎo)向套與鉆頭一起作旋轉(zhuǎn)，起到穩(wěn)定鉆頭以保證其準(zhǔn)確定位，并引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入工件。同時(shí)從前進(jìn)油管中進(jìn)入的壓力油流經(jīng)導(dǎo)向密封管從鉆頭與導(dǎo)向套之間的間隙，進(jìn)入鉆頭切削區(qū)，起到冷卻潤(rùn)滑作用，并將鉆屑推入空心鉆頭，通過(guò)空心的DF鉆桿內(nèi)孔，由旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器產(chǎn)生負(fù)壓作用下將鉆屑順利吸出，送回過(guò)濾油箱，實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)本加工超長(zhǎng)精密深孔的工藝設(shè)備，是由電機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器、DF鉆桿、鉆頭、鉆桿支撐接頭、工件支座、液壓冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)及孔前導(dǎo)向密封器組成。
旋轉(zhuǎn)負(fù)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(diào)整套、調(diào)整螺母和后進(jìn)油管等組成。
該空心管安裝在支承座的軸承上，由電機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與其相聯(lián)接的鉆桿、鉆頭進(jìn)行鉆削，同時(shí)從后進(jìn)油管來(lái)的壓力油流經(jīng)空心管錐面和錐面間隙調(diào)整套之間的間隙時(shí)，向后噴射，從而產(chǎn)生負(fù)壓、吸取從空心管中回流的油流和鉆屑并經(jīng)過(guò)排屑管回到過(guò)濾油箱，形成閉路循環(huán)。
本發(fā)明采用以上的方法和工藝設(shè)備可在普通車床上加工出大型工件上的超長(zhǎng)精密深孔，對(duì)于8至250孔徑，長(zhǎng)徑比大于150的深孔更具有優(yōu)勢(shì)。其設(shè)備投資成本低、操作簡(jiǎn)單容易，具有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的整個(gè)加工系統(tǒng)工作原理示意圖。
圖2是旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是孔前導(dǎo)向密封器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中
1.普通車床2.旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器3.走刀拖板4.皮帶傳動(dòng)裝置5.中心架6.DF鉆桿7.孔前導(dǎo)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(jìn)油管13.電機(jī)14.液壓系統(tǒng)15.后進(jìn)油管16.排屑管17.錐面間隙調(diào)整套18.空心管19.支承座20.軸承21.壓蓋22.調(diào)整螺母23.導(dǎo)向密封管24.導(dǎo)向套25.軸承26.密封圈27.吊板28.前支座29.車床導(dǎo)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(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器2，其上聯(lián)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(jī)13通過(guò)皮帶傳動(dòng)裝置4驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行鉆削。鉆頭10的進(jìn)給是通過(guò)反向進(jìn)刀，即走刀拖板3由車床1驅(qū)動(dòng)向圖1中右方前進(jìn)。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(jìn)行深孔加工，與工件9相接觸的是安裝在機(jī)床尾部前支座28上的孔前導(dǎo)向密封器7。可以通過(guò)調(diào)整工件9在工件支座11上的位置，或者采用激光校準(zhǔn)儀來(lái)進(jìn)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(tǒng)14通過(guò)后進(jìn)油管15、前進(jìn)油管12分別向旋轉(zhuǎn)負(fù)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(zhǎng)度后，鉆頭19退出，再接上1根鉆桿，通過(guò)鉆桿支撐接頭8來(lái)連接，繼續(xù)加工，并在深孔中以孔壁為支撐，保證鉆桿的剛度和導(dǎo)向。
從圖2中可以看出，旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器由支承座19、軸承20、壓蓋21、空心管18、錐面間隙調(diào)整套17組成，皮帶傳動(dòng)裝置4帶動(dòng)空心管及與其相聯(lián)接的DF鉆桿6旋轉(zhuǎn)，壓力油從后進(jìn)油管15中進(jìn)入，在空心管18與錐面間隙調(diào)整套17之間的可調(diào)間隙區(qū)流過(guò)向后噴射，產(chǎn)生負(fù)壓。將空心管18和DF鉆桿6內(nèi)孔中的回油和鉆屑吸出。旋動(dòng)螺母31調(diào)整錐面間隙調(diào)整套17位置，可以得到較好的負(fù)壓吸屑效果。
從圖3中可看出，孔前導(dǎo)向密封器由前支座28、導(dǎo)向密封管23、調(diào)整螺母22、軸承25、導(dǎo)向套24、密封圈26組成，它通過(guò)吊板27安裝在車床導(dǎo)孔軌29之上。壓力油從前進(jìn)油管12中進(jìn)入導(dǎo)向密封管23，通過(guò)鉆頭10與導(dǎo)向套24之間的間隙進(jìn)入鉆削區(qū)，起冷卻潤(rùn)滑作用的同時(shí)，把鉆屑推入空心鉆頭10之內(nèi)，從空心的DF鉆桿6中被負(fù)壓吸回經(jīng)排屑管16回到過(guò)濾油箱，形成閉路循環(huán)。密封圈26緊貼工件9，保證壓力油不外漏，達(dá)到DF鉆桿6中負(fù)壓吸屑的效果。鉆頭10開始鉆屑時(shí)，與導(dǎo)向套24一起旋轉(zhuǎn)，并在導(dǎo)向套24的導(dǎo)向下鉆進(jìn)，保證鉆頭位置精度和方向?qū)χ小?br> 權(quán)利要求
1.一種利用普通車床加工超長(zhǎng)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(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器，帶動(dòng)DF鉆桿、鉆頭旋轉(zhuǎn)，采用縱向反向走刀對(duì)工件進(jìn)行鉆削，工件可固定安裝在機(jī)床導(dǎo)軌上或完全外置于機(jī)床之外的支撐座上，通過(guò)安裝在車床導(dǎo)軌尾端的孔前導(dǎo)向密封器與工件保持接觸密封，引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入工件，另外，采用分段接桿方法，將鉆桿延伸到一定長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是當(dāng)被加工工件的尺寸、形狀受到車床旋轉(zhuǎn)半徑和導(dǎo)軌長(zhǎng)度限制時(shí)，工件可安裝在車床導(dǎo)軌外的支座上，并通過(guò)調(diào)整工件位置來(lái)找正和對(duì)中。
3.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)并由走刀拖板帶動(dòng)并縱向反向進(jìn)給進(jìn)行鉆削；當(dāng)進(jìn)給量達(dá)到一定長(zhǎng)度后，利用鉆桿支撐接頭進(jìn)行鉆桿連接和孔內(nèi)支撐導(dǎo)向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是孔前導(dǎo)向密封器。固定在車床導(dǎo)軌末端，調(diào)整后外伸至導(dǎo)軌以外與工件保持接觸密封，引導(dǎo)鉆頭鉆削進(jìn)入工件，并使油流達(dá)至切削區(qū)，起到冷卻、潤(rùn)滑作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝設(shè)備，其特征是工藝設(shè)備是由電機(jī)、皮帶傳動(dòng)裝置、旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器、DF鉆桿、鉆桿支撐接頭、工件支座、液壓冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)及孔前導(dǎo)向密封器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝設(shè)備，其特征是旋轉(zhuǎn)負(fù)壓吸屑器，由安裝在車床走刀拖板上的支承座、軸承、壓端帶有10--25度錐面的空心管和錐面間隙調(diào)整套、后進(jìn)油管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5、6所述的工藝設(shè)備，其特征是該空心管尾端帶有10--25度錐面，另一端以DF鉆桿相聯(lián)接，該管由皮帶裝置帶動(dòng)做旋轉(zhuǎn)鉆削運(yùn)動(dòng)外，還以錐面間隙調(diào)整套構(gòu)成可調(diào)油流噴射間隙區(qū)產(chǎn)生負(fù)壓。
全文摘要
一種利用普通車床加工超長(zhǎng)精密深孔的方法及工藝設(shè)備,其特點(diǎn)是在車床的走刀拖板上安裝一套具有負(fù)壓吸屑功能的旋轉(zhuǎn)鉆削裝置,而被加工工件置于車床尾部以外的平臺(tái)或支座上校正固定?？浊皩?dǎo)向密封器的導(dǎo)向密封管外伸與工件保持接觸密封,引導(dǎo)鉆頭進(jìn)入工件,而車床的走刀拖板帶動(dòng)負(fù)壓吸屑旋轉(zhuǎn)器做縱向的反向進(jìn)給,對(duì)工件進(jìn)行鉆削加工。對(duì)超長(zhǎng)深孔可采用分段接桿的方法,將鉆桿延伸。使用本發(fā)明,可用普通車床加工無(wú)法做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的板類及大直徑軸類等類似零件上的超長(zhǎng)深孔、偏心類孔以及各種孔徑的精密深孔。成本低、效益好。
文檔編號(hào)B23B43/00GK1268417SQ9911412
公開日2000年10月4日 申請(qǐng)日期1999年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月24日
發(fā)明者葉小寧 申請(qǐng)人:葉小寧