[发明专利]一种超大长径比细孔的高效加工方法

说明书

提供一种超大长径比细孔的高效加工方法，属于机械加工技术领域，该加工方法是针对在工件上加工超大长径比细孔，细孔贯穿工件上下两端面，并且细孔中心线与工件中心线呈一定夹角θ的工件加工。本发明采用将卧式加工中心工作台回转优势和雷尼绍在线找正功能相结合，在保证细长孔的进、出口位置精度的基础上，由孔的两端分别对细长孔进行加工、接通，快速、准确的完成长径比细孔的加工，保证加工质量，提高加工效率。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种超大长径比细孔的高效加工方法。

背景技术

对于超大长径比细孔的加工，如某型工件图1所示，其上直径φ为φ7mm 的深孔需要加工，φ7mm孔与工件轴线夹角θ为8°，该孔全长L1为525mm，孔两端距零件中心位置a为225.7±0.2，b为152.66±0.2，精度均为±0.2。从被加工要素结构特点分析：该孔长径比为75，属于细长孔。从被加工要素设计精度分析：该孔进、出口相对零件轴线都有位置±0.2的精度要求。

目前，细长孔加工的成熟方案是在深孔钻床、卧式加工中或镗床上结合外接冷却系统使用枪钻加工。由于被加工孔长径比达到75且孔径仅为φ7，结合零件自身结构限制，常规情况下是在镗床上结合外接冷却系统用枪钻来加工该孔。设计专用工装，如图2示，将工件放在工装机体上，工件两侧面与工装上的限位块a1、a2、a3靠紧，限制工件的旋转自由度和与工装的相对位置。工件靠紧、压紧后拉直工装上的找正块Ⅰ和Ⅱ，此时被加工孔轴线与机床主轴平行，同时使零件大端面面向机床主轴，找正基准孔A偏移尺寸 200.71钻φ6.8底孔、铰至φ7H7，最后用枪钻钻通。该方法加工后，用三坐标测量φ7孔下端面出口位置，与图纸要求的152.66±0.2偏差较大，所以这样加工存在孔的出口位置精度不易保证且加工效率低的问题。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种超大长径比细孔的高效加工方法，本发明将卧式加工中心工作台回转优势和雷尼绍在线找正功能相结合，在保证细长孔的进、出口位置精度的基础上，由孔的两端分别对细长孔进行加工、接通，快速、准确的完成长径比细孔的加工，保证加工质量，提高加工效率。

本发明采用的技术方案：一种超大长径比细孔的高效加工方法，该加工方法是针对在工件上加工超大长径比细孔，细孔贯穿工件上下两端面，并且细孔中心线与工件中心线呈一定夹角θ的工件加工；

具体包括以下步骤：

步骤一：将工件固定在卧式加工中心的回转工作台上；

步骤二：采用卧式加工中心工作台的回转和雷尼绍在线找正相结合确定细孔两端的入口位置，由工件上端先钻加工细孔到一定深度后，再旋转工作台从下端钻加工细孔进行接通；

1)细孔上端面加工入口位置确定：

旋转工作台使细孔的上端面面向机床主轴，使用雷尼绍在线找正功能确定工件上端面中心A的位置，又已知机床回转中心O的位置，即可计算出A 与O在X向和Z向的差值分别是△X、△Z，根据△X、△Z结合工件图纸尺寸确定出细孔上端面旋转前位置C₁相对于机床回转中心O的位置，然后以机床回转中心O为圆心，使细孔上端面旋转前位置C₁旋转夹角θ得到细孔旋转后的上端面加工入口位置C'₁；

2)细孔下端面加工入口位置确定：

回转工作台旋转180°后工件的下端面面向机床主轴，使用雷尼绍在线找正功能确定工件下端面中心B的位置，又已知机床回转中心O的位置，即可计算出B与O在X向和Z向的差值分别是△X'、△Z'，则工件实际厚度L＝△Z+△Z'，由L计算出细孔在下端面旋转夹角θ前的实际位置lx＝a-L*tan θ°，根据lx和△Z'计算出细孔下端面旋转前位置C₂相对于机床回转中心 O的位置，然后以机床回转中心O为圆心，使细孔下端面旋转前位置C₂旋转夹角θ得到细孔旋转后的下端面加工入口位置C'₂。