[发明专利]一种用于复杂阶梯深孔加工的装置

说明书

一种用于复杂阶梯深孔加工的装置，该装置特别适合于带有复杂环槽的阶梯深孔的加工，尤其适合分瓣结构复杂阶梯深孔的整体加工，它采用工件转动并沿X向、Z向进给，刀具穿过工件固定不动的切削加工方式，在工件两侧增加了刀具随动支撑装置，随动支撑装置与刀具仅有Z向相对运动，与工件仅有X向相对运动，减少刀具弯曲变形，提高复杂细长通孔的加工精度及表面质量，装夹定位方式采用空心顶尖配合卡料环定位，传动方式是通过平键将动力传递到工件及卡料环，驱动工件高速旋转，实现主切削运动。

技术领域

本发明涉及一种用于复杂阶梯深孔加工的装置，特别适合于带有环槽的细长通孔的加工，特别适合分瓣结构复杂通孔的整体加工。

背景技术

所谓复杂阶梯深孔加工，就是孔表面具有环槽、螺纹、圆弧等结构，孔的长度与孔的直径比大于10的通孔的加工。在复杂细长通孔加工中，有的要求加工精度和表面质量较高，而且有的被加工材料的切削加工性较差，常常成为生产中一大难题，复杂阶梯深孔加工具有以下工艺难点：

1、刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响复杂阶梯深孔的加工精度和表面粗糙度。

2、在复杂阶梯深孔加工时，冷却润滑液在没有采用特殊装置的情况下，难于输入到切削区，使刀具耐用度降低，而且排屑也困难。

3、在复杂阶梯深孔加工过程中，不能直接观察刀具切削情况，只能凭工作经验听切削时的声音、看切屑、手摸振动与工件温度，来判断切削过程是否正常。

4、切屑排除困难，必须采用可靠的手段进行断屑及控制切屑的长短与形状，以利于顺利排除，防止切屑堵塞。

5、为了保证复杂阶梯深孔在加工过程中顺利进行和达到要求的加工质量，应增加刀具引导和支承装置。

6、刀具散热条件差，切削温度升高，使刀具的耐用度降低。

目前查阅的文献表明：复杂阶梯深孔加工装置的研究尚处在初级阶段， 没有专门用于复杂阶梯深孔加工的装置。

发明内容

为了解决现有复杂阶梯深孔加工过程中，由于刀杆受孔径的限制，直径小，长度大，造成刚性差，强度低，切削时易产生振动、波纹、锥度，而影响复杂阶梯深孔的加工精度和表面粗糙度的技术难题，本发明提供了一种用于复杂阶梯深孔加工的装置。该装置采用刀具固定不动，工件高速旋转并进给的新的加工方式，采用数控插补控制技术实现工件的进给运动，通过在工件两端安装卡料环对工件进行夹紧并以卡料环的两端的圆锥面作为工件加工的新的定位基准，采用空心顶尖定位及平键传动，刀具穿过工件中心孔，两端固定，在工件两端面处增加了刀具随动支承装置，工作时支撑装置可沿工件径向移动，与工件没有轴向相对运动，时刻保证刀具在一定的跨度下进行切削，控制刀具由于大跨度产生的挠度变形，进而解决切削时易产生振动、波纹、锥度的问题，提高复杂细长通孔的加工精度和表面粗糙度。