[发明专利]变径深孔机加工专用机构及机加工方法

说明书

本发明公开了一种变径深孔机加工专用机构及机加工方法，解决了变径深孔的机加难题。在连接法兰（1）的右端面上固定连接刀杆支撑管（19），在刀杆支撑管（19）的管腔中间隔地固定设置带石墨铜套的滑动轴承（6）和连接杆（5），连接杆的左端通过左无齿隙联轴器（3）与伺服电机传动机构（20）连接，伺服电机传动机构（20）与设置在连接法兰（1）上的伺服电机（2）连接；进刀刀座（14）的顶端通过进刀导向杆（15）设置在刀座移动导轨（31）中，在进刀刀座（14）的底端面上固定设置齿条（10），在刀头框架（30）的底板上设置一对角接触球轴承（8）和设置齿轮轴和齿轮（9），齿轮与齿条啮合。精加工完成后壁厚值精度高。

技术领域

本发明涉及一种变径深孔的机加工装置，特别涉及对大型直流推进电机中轴类零件的变径深孔进行数控机床加工时所使用的一种专用机加工机构及机加工方法。

背景技术

为了适应产品的特殊要求，有些大型直流推进电机转轴的内孔直径呈“两头小，中间大”的状态分布。该工件长达5米，两端是直径为φ350的内孔，其深度均大于1米，中间直径为φ740的腹孔，其深度约3米。在加工该结构工件的内孔时，面临着以下几项技术难题：（1）因工件内孔深度大，机床上的刀杆刚性是不足以支撑如此深度的内孔加工刚度的，在加工过程中，刀杆极易出现颤动，使加工面出现颤纹；（2）在加工变径深孔的过程中，刀杆在轴向进刀至最大深度时，难以保证工件内外圆同轴，致使转轴精加工完成后，被加工工件的壁厚值会严重超差；（3）工件两端的孔径为φ350，腹孔的孔径为φ740，两者孔径相差390毫米，这就意味着如果实现该腹孔的加工，刀杆上的刀具径向伸出的长度要不低于195毫米，车床上常规刀杆是无法实现该伸长的；现有相关设备无法在保证刀杆刚性的同时，还可以实现如此深度的腹孔的加工；（4）由于该产品内孔直径“两头小，中间大”，在加工中间腹孔时，外部不能实现对内部加工过程的监视，不能及时发现“刀片断裂、排屑不畅”等事件发生，进而影响最佳切削参数的选取，降低了内孔表面光洁度及工件的加工效率。

发明内容

本发明提供了一种变径深孔机加工专用机构及机加工方法，解决了变径深孔的机加难题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种变径深孔机加工专用机构，包括数控车床尾座、数控车床三爪卡盘和带有粗加工中心直孔的被加工工件，被加工工件的右端设置在数控车床三爪卡盘中，在数控车床尾座上设置有连接法兰，在连接法兰的右端面上固定连接有刀杆支撑管，在连接法兰与被加工工件左端之间的刀杆支撑管上设置有机床导向装置，在刀杆支撑管的管腔中间隔地固定设置有带石墨铜套的滑动轴承，在带石墨铜套的滑动轴承中设置有连接杆，连接杆的左端通过左无齿隙联轴器与伺服电机传动机构连接在一起，伺服电机传动机构与设置在连接法兰上的伺服电机连接在一起；在刀杆支撑管的右端面上固定连接有刀头框架，刀杆支撑管的右端和刀头框架设置在被加工工件上的粗加工中心直孔内，在刀头框架的顶板上固定设置有刀座移动导轨，进刀刀座的顶端通过进刀导向杆设置在刀座移动导轨中，在进刀刀座的底端面上固定设置有齿条，在进刀刀座上设置有130度刀杆，在130度刀杆上设置有55度菱形刀片，在刀头框架的底板上设置有一对角接触球轴承，在两角接触球轴承之间设置有设置有齿轮轴，在齿轮轴的中央位置固定设置有齿轮，齿轮与齿条啮合在一起，齿轮轴的左端通过右无齿隙联轴器与连接杆的右端连接在一起。

在刀头框架上设置有红外线探头；在伸入到被加工工件内已加工好深孔中的刀杆支撑管上套接有减震套管。

在进刀刀座上固定设置有油缸，130度刀杆是连接在油缸的活塞杆上的，在油缸上连接有油管，油管穿出被加工工件上的粗加工中心直孔后与数控车床一侧的油站中心连接在一起；在进刀刀座上固定设置有油缸锁紧板，在刀头框架上分别设置有油缸移动压紧板和油缸进刀导向座。

一种变径深孔机加工方法，包括以下步骤：

第一步、在被加工工件上粗加工出中心直孔；将数控车床的尾座顶尖拆除；