[发明专利]一种高精度履带板内孔单管扩孔钻加工方法及工艺

摘要

一种高精度履带板内孔单管扩孔钻加工方法及工艺，尤其是可用于高强度、高刚性、高精度、高效的履带板内孔的精密加工，克服了薄壁圆管件装夹变形，解决了深孔加工中数控车削时履带板毛坯外表面装夹、定位难题，通过改变刀体结构和外排屑方式来深孔加工中消除表面划伤以及退刀痕等关键技术；采用在线扭矩监控技术，自动调节进给量，提高了延长钻头使用寿命；提出了利用钢球挤压的方法来提高内孔的光洁度和均匀性；通过一次扩孔钻削加工即可代替一般需要钻、扩、铰工序才能达到深孔的加工精度和表面粗糙度；该方法提高了履带板内孔加工的制造精度，降低了生产周期和成本，可满足高强度、高刚性、高精度、高效的履带板内孔的加工需求。

主权项

一种高精度履带板内孔单管扩孔钻加工方法及工艺，其特征是：刀具主轴传动系统通过交流变频电机 (1)带动刀杆(15)旋转做主运动；Z轴直线进给轴传动系统通过交流伺服电机1（16）通过高精密滚珠丝杠1（17）带动Z轴滑台（5）在动导轨（6）做轴向直线进给；导向套（7）起到刀杆（15）导向的作用，工件缸1（11）、工件缸2（12）同时动作压紧工件（10）；工件夹具部件履带板采用管体下圆面定位，定位块加工成半圆结构，起到面支撑，有效阻止了履带板的弹性变形，夹紧工具采用转角油缸；履带板前端支撑（13）、后端支撑（14）起到精确定位的作用，中间橡胶条加大摩擦力；采用单管扩孔刀具，刀具由刀杆（15）、刀体（18）、刀块（19）、导向块（20）、导向块1（26）以及辊压块（21）、辊压块1（25）、辊压块2（27）组成，刀杆（15）尾部是5^#锥柄，与主轴（3）配合，前端是带有定位面的梯形螺纹（22），有四个梯形螺纹（22）入口，便于保证刀体（18）快速更换与主轴精度调节；刀体分为刀块部位、导向块部位、辊压块部位三部分，由精密数控铣床加工，三者呈一定角度布置，有效地分解切削力，使导向块（20）和辊压块（21）始终与已加工表面贴合，起到良好的导向和辊压作用；刀块（19）采用两面刃切削结构，前刃起主切削作用，切削大量加工余量，侧刃起精切削作用，进行微量和精密切削，保证孔的加工质量；导向块（20）、导向块1（26）是保证深孔的形状精度；辊压块（21）、辊压块1（25）、辊压块2（27）进一步提高深孔的表面质量。刀块（19）后面的支撑导向键（23）起到退刀时支撑导向键（23）的作用，起到消除退刀痕的作用；为保证孔的加工精度，确定在履带板原有的底孔上进行扩孔加工，可以将工件现有的孔径作为切屑排除通道，避免切屑与讲过表面的再次接触，划伤内孔表面，采用高压、大流量切屑液对切屑过程中产生的切屑进行定向清洗，切屑从未加工的内孔流出，排屑方式属于外排屑结构，切屑接触的是为加工表面，没有对已加工表面造成损伤，保证了内孔的加工精度；刀杆（15）采用单管结构，切屑从刀杆（15）内孔的前端流出，强度增加，为便于排屑，将刀体前部设计成空心结构，前部为喇叭口（24）形状，使从内向外排屑更加顺畅；采用在线扭矩监控技术，将扭矩传感器（4）装在旋转主轴上，随时测量钻削过程中的扭矩，并不断将其同钻头预定的临界扭矩值进行比较。当钻头磨损而扭矩增大时，进给量自动降低，从而使钻削扭矩值保持在预定的范围内，延长钻头耐用度；加工后的工件（10）内孔利用钢球挤压的方法来提高内孔的光洁度和均匀性。