[发明专利]高精度薄壁铜件加工方法

说明书

本发明公开了一种高精度薄壁铜件的加工方法，将铜件安装在专用加工定位工装上并安装在深孔钻镗床‑安装镗头并在镗头上安装木键，然后半精镗孔‑镗头退回，拆卸尖刀，用光刀排稍‑排稍结束后，退回镗头，镗头光刀进行精镗孔到全长尺寸后停下‑拉镗孔‑磨孔。专用加工定位工装具有良好的装夹性能，同时提供足够装夹力保证工件和工装之间不会发生位移。加工方法方便、可靠，能有效减少薄壁铜件在加工内孔过程中由于装夹、金属切削热及切削内应力产生的变形同时消除加工误差，且加工效率高、质量稳定；本发明加工方法可以加工长度超3m、内孔直径超φ600的薄壁铜件内孔，内孔圆柱度可以达0.05mm的铜件。

技术领域

本发明属于铜件内孔的加工技术领域，具体涉及一种高精度薄壁铜件加工方法。

背景技术

在船用轴系中，薄壁铜件是非常常见的，它通过热装到桨轴、艉轴等轴承位上，因此内孔尺寸公差及形位公差精度要求较高。一般会采用如下几种方法加工：1、采用车床加工内孔，2、在数控镗铣床上，通过镗孔达到要求。

以上两种方法均适合较短的孔，随着我们造船业的发展，薄壁铜件的直径和长度都越来越大，车床和镗铣床受车刀杆和镗杆的长度限制，无法加工。我们可以选用深孔钻镗床来加工。薄壁铜件的加工难点：(1)铜件壁薄，夹持容易变形；(2)铜件加热极易发热，产生热变形。以上两种变形导致薄壁铜件内孔圆柱度得不到保证，随着铜件长度的增加，内孔直径的增大，加工难度将成倍增加。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一能有效减少由于装夹、金属切削热及切削内应力产生的变形同时消除加工误差的高精度薄壁铜件加工方法。

为实现上述目的，本发明所设计的高精度薄壁铜件的加工方法如下：

1)将铜件安装在专用加工定位工装上并安装在深孔钻镗床

其中，加工定位工装包括联接套，联接套的内孔与铜件的工艺夹头外圆间隙配合并固定，联接套端面与铜件的轴线垂直；然后深孔钻镗床的鼓形卡盘夹持联接套，铜件外圆支撑在闭式中心架上，闭式中心架的上盖滚轮和铜件外圆面无挤压接触；

2)安装镗头并在镗头上安装木键，然后半精镗孔；

3)镗头退回，拆卸尖刀，用光刀排稍；

4)排稍结束后，退回镗头，镗头光刀进行精镗孔到全长尺寸后停下，此时，光刀完全从内孔中出来，木键依旧支撑在键槽中，且镗头不退回，停机床24～48小时以上，等待铜件冷却；

5)拉镗孔：光刀尺寸保持步骤4)不变，镗头从铜件出口反向进刀，主轴转动，镗杆运动，最后从铜件的进口出来；

6)磨孔：用砂纸将键槽内的木键均逆时针包一圈，正向开动主轴磨孔，反向走刀磨出，如此反复若干次完成薄壁铜件内孔的精加工。

进一步地，所述步骤1)中，间隙为0.1～0.2mm。

进一步地，所述步骤1)中，工艺夹头外圆面上设置有应力槽，应力槽深度为8～12mm、宽度为8～12mm。

进一步地，所述步骤1)中，加工定位工装还包括联接螺栓和弹簧垫片，联接套端面沿圆周方向均匀设置多个螺栓孔，螺栓孔与工艺夹头端面的螺纹孔一一对应，联接螺栓穿过弹簧垫片、螺栓孔与工艺夹头的螺纹孔相联接。

进一步地，所述步骤1)中，若上盖滚轮和铜件外圆面之间的油膜碾压痕迹加深，调整至上盖滚轮和铜件外圆面无挤压接触。

进一步地，所述步骤2)中，木键包括底部长方体和顶部梯形体，且梯形体沿长度方向的面和宽度方向的面均为斜面且与长方体的面圆滑过渡。

进一步地，所述步骤2)中，半精镗孔的具体过程为：开启高压液压油泵系统，镗头上安装尖刀和光刀，尖刀在前、光刀在后，进行半精镗孔，半精镗孔到全长尺寸后停下。