非全形细长孔径的加工新方法.docx

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1、1序言在生产过程中，有时会遇到一些特殊零件，如本文所述的一种非全形细长孔径的加工，如图1所示。这种不是整圆而是由两个小半圆组合在一起、长径匕HE常大的零件,其孔径尺寸、直线度及表面粗糙度等技术要求非常高，加工难度很大。图1非全形细长孔该零件是由上、下两片（以一种特殊铜为材料，长度2250mm,厚度12mm,宽度40mm）,中间两侧加垫5mm厚度的绝缘板组合制造而成的A装配后要求保证130mm孑施，直线度为每300mm,公差0.02mm,表面粗糙度值Ra=0.8mo非全形细长孔截面如图2所示。图2非全形细长孔截面2工艺分析2.1零件特点从图2可看出，该零件有以下特点。1）典型的超深孔。长度与直径

2、比10的孔，一般就被认为是深孔，而此零件L/D二173,是非常典型的超深孔。2）非全形超深孔。它是由2片小半圆弧组成，对于深孔加工，通常采用深孔钻、枪钻等方法，但这些方法难以实现两半圆弧孔的加工。3）由不同材料组合而成的非全形超深孔。对于由2种不同材料组合而成的零件进行超深孔加工，钻削方向会向软材料方向倾斜，加工难度很大。4）由不同材料组合而成的非全形超深孔的直径、直线度以及表面粗糙度要求很高，零件精度非常高，加工难度更大。2.2加工难点（1）工艺难以确定加工方法有以下两种。1）各单件尺寸均精加工完成，最后靠组装来保证其直线度和孑准等技术要求。2）各组合单件首先进行粗加工，留精加工余量，在整体

3、组装后，最后对孑L三进行精加工，来保证各项精度要求。(2)加工方式难以选择若采用各单件尺寸均精加工完成，最后靠总装保证孑宙及其他技术要求的工艺路线，那么，采用什么定位方式和装配方法能保证各项技术要求？若采用各单件先粗加工，整体组装后，再精加工，那么，是采用挤光刀挤压成形、钢珠挤光滚压、钱削还是其他加工方式，才能保证其精度要求？(3精度难以保证加工过程中225Omm长的f13+0.09+0mm非全形超深孔,每300mm中0.02mm的直线度如何保证？孔径全长表面粗糙度值Ra=0.8m靠什么工具保证？3创新加工根据以上加工难点分析，团队成员集思广益，群策群力，并通过多种方法试验，最终确定了采用单件

4、留余量,装配后再整体加工的工艺方案,并选择了以钱削为加工手段，自行设计加工专用设备和刀具，创新出了独具特色的加工非全形超深孔的不等长导向式跨齿钱削”法，保证了零件的各项精度要求。该方法有三大创新点，下面分别叙述。3.1 导向式将自制螺旋较刀与导向杆通过巧妙的结构连接在一起，既能相互转动，又能使钱刀沿着导孔方向直线行进。钱削中，钱刀作周向旋转切削运动，而导向杆则作引导作用，带动钱刀轴向前移，而不进行旋转。同时，导向杆与较刀柄部共同作用于孔壁，以稳定较刀，消除振纹。自制较削设备如图3所示，导向式钱刀组合件如图4所示,导向杆、钱刀及传动杆安装如图5所示。图3自制较削设备图4导向式钱刀组合件传动杆较刀

5、导向杆/图5导向杆、较刀及传动杆安装示意钱削开始前,首先应根据孑L余量大小配磨导向杆直径,以柔性进入余量孔为最佳；然后使钱刀和导向杆用螺钉紧固，注意银刀的导向孔长度要小于导向杆配合尺寸的长度，两者之间采用小间隙配合，这样才能保证较削时，导向杆只做轴向导向移动，而不产生周向转动，以减小摩擦、减少发热；传动杆与较刀柄部用螺钉联接并一起转动，螺钉高度应低于较刀柄部外径，较刀以每次吃刀量0.020.03mm、转速240rmin为宜。3.2 不等长通过改变每一次导向杆的长短，来不断改变钱刀钱削过程中的点位和切削量，以避免孔壁较削点位和钱刀切削刃同一点位及同一点位切削量大小的重复性，进一步提高孔图6不等长

6、导向杆3.3 跨齿自主设计制造的跨齿螺旋较刀，创新了钱刀的刀齿分布，使较刀刀齿在横截面上两齿之间各对应点的间距略大于枪体孑宙槽宽距离,钱削时，较刀刀齿中,前一刀齿在进入切削上部圆弧面时,后一刀齿不脱离下部圆弧面。同时,一定长度内的20。螺旋刀齿，从起点至终点间的垂直距离也大于枪体孑Lg槽宽距离，避免了螺旋刀齿完全包容在枪体孑L三槽宽之中,使每时每刻均有螺旋刀齿接触在孑Lg的圆弧面部分，最大限度地保证了钱刀钱削过程中的稳定性，克服了非全形孔两槽产生的拌刀、扎刀现象，保证了较削的顺利完成，最终解决了直齿较刀、深孔钻等切削工具因为拌刀、扎刀现象不能加工非全形孔径的难题。轴向跨齿原理如图7所示，径向跨齿原理如图8所示。图7轴向跨齿原理图8径向跨齿原理4结束语本文通过应用不等长导向式跨齿较削法，来加工组合式非全形超深孔，其特色就在于针对一般深孔加工方法不能完成的组合式非全形超深孔的加工，自行设计制造了跨齿螺旋钱刀,使每时每刻均有螺旋刀齿接触在孑电的圆弧面部分,克服了直齿较刀、深孔钻等切削工具的拌刀、扎刀现象，实现了此类超深孔的加工。同时，通过钱刀、导向杆的巧妙组合，实现了两头导向、中间较削的稳定较削方式，提升了孑性较削质量，保证了较削孔径的直线度，更通过变换导向杆的长度，不断改变钱刀受力方向的方式，避免了钱削过程中点位及较削量大小重复的弊端，进一步提高了较削孔径的直线度精度。