[发明专利]小孔轴类中心位置深度取样工艺及工艺装备

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及轴类零件的机械加工工艺及锻件取样验收。

背景技术

目前，锻件的力学性能是验收锻件的一个重要检验项目。通常实心或小孔轴类锻件是在某一端面增加一定的长度来作为取样区域，该区域的纵向长度必须足以超过所取试样的长度，而且该区域取样后就作为余料锯除；其次，试样的径向位置通常是在距外圆1/3半径处来套取。

现在有一种轴，图纸要求最终尺寸为外圆φ510mm，总长2600mm，要在中心轴线方向套取φ25mm深780mm的试样。按照传统的取样方法，如此深度试样的获取由以下工序步骤组成：1、锻件毛坯锻造时就必须在轴端面增加大于780mm的长度作为取样区域，直径与工件外圆基本一致；2、用龙门锯床将780mm试样区域锯下来；3、在车床上将锯下的试样车外圆为φ25的尺寸；4、试样送检验。

按照传统套取试样的刀具及工艺进行加工的缺点在于：

（一）、目前行业内部使用或市场销售的套试样刀具，切削刀刃和刀体镶焊为一体，如切削刃损坏必须刀具整体更换；而且这种刀具能套取试样深度均在200mm~300mm之间，若单是加长刀具本体长度，则刀具的刚性会大大降低，根本无法完成深度（780mm）取样。

（二）现有刀具套料时铁屑排出非常困难，套料时必须频繁退出排屑，生产效率低。

（三）锻件若增加长了780mm的取样区域，按图纸要求为φ510mm×2600mm来计算，锻件的重量会增加23%，工件总的成本会增加25.2%。

（四）、用龙门锯床的锯下试样区域，锯床的精度有限，很容易锯条跑偏，尤其是这种大直径轴类，若锯片跑偏就会伤及轴身本体；其次就是锯床效率不高。

（五）、锯下的试样轴段并不能直接进行检验，必须再通过车床加工，如此大的轴外径（φ510mm）车至φ25mm，加工量相当的大，生产效率极低。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供一种小孔轴类零件中心位置深度取样加工工艺及工艺装备，以解决锻件留取试样区域大，成本高，生产效率低等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是设计了小直径的套料钻刀具和深孔钻刀具，形成新的加工工艺。

套料钻刀具由刀体、刀头、支撑键组成，刀体的材质选用了9SiCr，刀体外圆均匀分部了三个排屑槽；刀头材质选用GCr15，但是在刀头的前端焊接有硬质合金作为切削刃；支撑键材质为硬质合金，嵌焊到刀体上。为了减小铁屑的外形尺寸，将刀头上的硬质合金刃加工成阶梯型刃进行分屑，每一个切削刃的切削宽度只有4~6mm。为了便于铁屑的排出，刀头上每一个切削刃的宽度要小于排屑槽的宽度。

深孔钻刀具由刀头、刀体、支撑键组成，刀体前端呈圆锥形，刀体的材质选用了GCr15，在前端锥形处设有2个排屑孔；刀头材质也选用GCr15，但是在刀头的前端焊接有硬质合金作为切削刃；支撑键材质为硬质合金，嵌焊到刀体上。

采用上述刀具即可完成轴类零件中心位置深孔取样加工，具体工艺步骤如下：

第一步：在工件两端面车出导向孔，需取样端车环形导向孔，另一端车圆柱形导向孔；

第二步：使用专用的套料钻刀具在工件所需取样的一端进行套料，套取试样深度大于等于780mm；套料时工件的线速度控制在70~90m/min，进给量选择0.1~0.35mm/转，采用油冷却，油泵压力为2.5MPa，冷却油同时将铁屑排出；

第三步：工件调头，在另一端面用专用的深孔钻刀具进行钻深孔与试样相通；钻孔时工件的线速度控制在75~100m/min，进给量选择0.15~0.4mm/转，也要使用油冷却；

第四步：取下试样送检验。

采用本发明的积极效果是简化了小孔轴类零件深度取样工艺，设置了专用刀具，巧妙的解决了取样区域大，获取困难。从而降低了成本，提高了生产效率，提升产品质量和竞争力。解决了业内一直认为小直径套料钻排屑困难的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

附图1为套料钻刀具示意图；

附图2深孔钻刀具示意图；

图1中1-1刀头、1-2刀体、1-3支撑键；

图2中2-1刀头、2-2刀体、2-3支撑键。

具体实施方式