[发明专利]大直径深孔套料加工工艺及工艺装备

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及实心轴类大直径深孔套料加工工艺及工艺装备。

背景技术

目前，有一种大型轴类工件外圆直径为φ1400mm，长度约为8000mm，经锻造为实心毛坯，要将该毛坯通过套料的方法分离为筒体和芯轴两个零件，传统的套料工艺方法解决方案如下：

（一）、在车床上将两端面车出环形导向孔；

（二）、先在一端面套料深度至工件长度的一半左右；

（三）、工件调头，在另一端面套料至相通为止；

（四）、抽出工件中间的料芯。 

传统的套料杆为圆筒型结构，只有一组外杆和套料头组成。由车床的大托板带动套料杆纵向进给；传统套料刀具切削刃是嵌焊在套料头上的，切削刃宽度为12mm。

按照传统套料的工艺装备及工艺进行加工的缺点在于：

（一）、传统套料杆内部为空心，在随着套料深度的增加，中间套料完成部分的料芯由于重力会自然下垂，料芯下垂后会与套料杆的内壁碰撞摩擦，增加了套料杆进给阻力，同时也会加剧套料杆的磨损。

（二）传统套料刀具切削刃宽度为12mm，加工后的铁屑尺寸就比较大，铁屑与排屑槽的间隙只有2~3mm，间隙太小排屑不畅通，必须频繁退出刀具清理铁屑，生产效率低。

（三）使用车床大托板带动套料杆进给，由于进给力不能完全作用于工件回转中心位置，进给阻力增加，拖板磨损也急剧增加，所以车床精度损失就比较快。

（四）工件端面套料前必须先在车床上车出环形导向孔，否则无法确定套料的中心位置；但是车床上工作任务比较紧，所以生产周期无法保证。

（五）、传统套料工艺装备的套料内孔直径最大约为φ500mm，最大深度约为3000~3500mm左右，用它来加工上述工件，虽然是两端面对头来套料，也无法套通。

（六）、由于套料深度较大，套料孔与外圆容易出现偏心现象，尤其时两端面对头进行套料，两端面的套料孔很容易产生错位，中间的料芯无法与外圆筒体分离。

（七）、套出的料芯只能是一件光轴，无法套出台阶轴（一端或中间直径大）。

发明内容

为了克服现有技术不足，本发明提供一种大直径深孔套料加工工艺及工艺装备，以解决套料直径小、深度浅，料芯下垂，套料易偏心错位，排屑不畅通、无法套出台阶轴生产效率低等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在重型卧式车床上设置了大直径深孔的套料刀具，配备导向支承架和进给箱，形成新的加工工艺。

套料刀具由套料头和套料杆组成。

套料头由刀体、刀头、支撑键组成，刀体外圆均匀分部了八个排屑槽；在刀头的前端焊接有硬质合金切削刃，更换刀头简便易行；支撑键体上嵌焊了切削刃。将刀头上的硬质合金切削刃磨为阶梯型刃进行分屑，每一个切削刃的切削宽度只有4~6mm。刀头上每一个切削刃的宽度要小于排屑槽的宽度的一半。

套料杆有内杆和外杆组成，内、外杆均为无缝钢管管道；外杆末端连接切削油泵进油口，密封连接，外杆前端通过螺纹副与套料刀具相连接。内杆为一个封闭的筒体，前端安装有60°~75°锥形顶尖，末端的端面有中心孔。

采用上述刀具及工艺装备即可完成大直径深孔套料加工，具体工艺步骤如下：

第一步：工件在卧式车床上装夹找正，套料内杆前端顶尖顶入工件的端面中心孔内，车床尾座顶尖顶入套料内杆后端面的中心孔内，尾座的顶尖锁紧并施加预紧力，这样可以防止套料过程中料芯由于重力下垂。车床尾座的预紧力根据工件重量不同而选择。

第二步：车床卡盘带动工件做旋转运动，进给箱带动套料外杆及套料刀具做纵向进给，套至图纸要求深度或工件套通；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，并保证冷却油泵工作正常，效果会很好。

第三步：工件套至规定深度，则用切刀在套料深度处切断工件，再抽出料芯；若套通，直接抽出中间套料剩余料芯。

采用本发明的积极效果是简化了实心轴类大直径深孔套料工艺，设置了专用套料工装及刀具，增大了卧式车床的加工范围，巧妙的解决了在加工过程解决套料直径小、深度浅，料芯下垂，套料易偏心错位，生产效率低等问题。抽出料芯还可以作为其它零件毛坯使用，从而降低了成本，提高了效率，提升产品质量和竞争力。解决了业内一直认为深孔套料排屑困难的问题。

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为套料工艺装备结构示意图；

附图2套料刀具结构示意图；