用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具及方法技术

一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具及方法，包括内冷拉钉、内冷芯轴、加长内冷刀柄、直径转换套、可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头、底孔用可转位内冷钻头、丝锥刀柄、丝锥接长杆和丝锥，分别装配成四种加工刀具；加工步骤为一、装配斜面加工刀具，加工主轴承螺孔的孔口，二、装配沉孔加工刀具，加工主轴承螺孔沉孔，三、装配底孔加工刀具，加工主轴承螺孔底孔，四、装配螺纹加工刀具，加工主轴承螺孔螺纹；加工时冷却液依次经过内冷拉钉、内冷芯轴的中心通孔和加长内冷刀柄的刀柄中心通孔，进入刀具内冷孔到达刀片表面，对刀具进行内冷却。本发明专利技术简化了工艺，实现了内冷加工，采用了具有直径转换套和断屑功能的高速刀具，增强了刀具刚性，提升了刀具切削参数，大幅提高了加工效率。

Tool and method for machining spiral hole of main bearing of diesel engine frame

A tool and method for the machining of the main bearing screw hole of the diesel engine seat, including inner cold pull nail, inner cold core shaft, lengthened inner cold knife handle, diameter conversion sleeve, adjustable inner cold keyway milling cutter, translocation internal cooling bit for sinking hole, translocation inner cold bit, taper shank, taper long rod and taper respectively. Four machining tools; the processing steps are one, the assembly of the bevel cutting tool, the hole of the main bearing screw hole, two, the assembly of the hole cutting tool, the machining of the main bearing screw hole, three, the assembly of the bottom hole machining tool, the machining of the bottom hole of the main bearing screw hole, four, the assembly thread machining tool, the machining of the screw hole thread of the main bearing; The coolant passes through the central hole of the inner cold pulling nail, the inner cooling core shaft and the central hole of the knife handle with the lengthened inner cooling knife handle, and enters the inner cooling hole of the tool to reach the blade surface, and the tool is cooled inside. The invention simplifies the process and realizes the internal cooling process. The high speed tool with the diameter conversion sleeve and the chip breaking function is adopted, the tool rigidity is enhanced, the cutting parameters of the tool are raised, and the machining efficiency is greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具及方法
本专利技术涉及一种金属工件加工工具及方法，尤其涉及一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具及方法，属于机械加工

技术介绍
船用低速柴油机机座的主轴承螺孔主要用于安装主轴承盖，主轴承盖与主轴承座组合后构成主轴承孔，用于装配曲轴。MAN系列的船用柴油机主轴承盖的安装面都是采用90度V型斜面结构，如图1所示，主轴承螺孔38位于与水平成25度的斜面34上，该斜面34位于机座上平面33以下1000mm左右的位置。请参阅图2，所述主轴承螺孔38由主轴承螺孔沉孔35、主轴承螺孔螺纹36和主轴承螺孔底孔37自上至下连接而成，机座主轴承螺孔38的加工就是要在不干涉机座上平面33的条件下进行。由于主轴承螺孔38的位置远离机床主轴，而且其加工是在与孔轴线成一角度的斜面34上进行，因此加工十分困难，目前常规的加工方法是采用钻模及莫氏接长杆加麻花钻的方式加工，详细加工步骤如下：1)安装钻模板在每缸的主轴承座上预先安装固定好钻模板，每一钻模板上有4个孔位对应机座主轴承螺孔的加工孔位；以6缸柴油机计算，共有7档主轴承座，共需要安装固定7次钻模板，加工28个主轴承螺孔，如果钻模板数量不足7个，还需要将已加工完毕的主轴承螺孔上的钻模板拆除，安装到未加工的主轴承座上。2)铣平孔口斜面安装莫氏刀柄、莫氏接长杆和莫氏带扁尾键槽铣刀(材料为高速钢，材质：W18Cr4V)，利用安装好配套钻套的钻模板，在25度斜面上加工出足够深度的平面，便于后续麻花钻加工时的落尖及导向，键槽铣刀刀具线速度15m/min，进刀速度0.1mm/r。3)加工主轴承螺孔沉孔①将键槽铣刀更换为莫氏带扁尾的麻花钻(材料为高速钢，材质：W18Cr4V)，利用钻模板并安装配套的钻套，预钻主轴承螺孔沉孔(直径比图纸尺寸小0.4mm)，麻花钻刀具线速度15m/min，进刀速度0.1～0.2mm/r。②将麻花钻更换为扩孔钻(材料为高速钢，材质：W18Cr4V)，利用钻模板并安装配套的钻套，加工主轴承螺孔沉孔到图纸尺寸，扩孔钻刀具线速度15m/min，进刀速度0.2～0.3mm/r。4)加工主轴承螺孔底孔①将扩孔钻更换为底孔麻花钻(材料为高速钢，材质：W18Cr4V)，利用钻模板并安装配套的钻套，预钻主轴承螺孔底孔(直径比图纸尺寸小0.4mm)，底孔麻花钻刀具线速度15m/min，进刀速度0.1～0.2mm/r。③将底孔麻花钻更换为底孔扩孔钻(材料为高速钢，材质：W18Cr4V)，利用钻模板并安装配套的钻套，加工主轴承螺孔底孔到图纸尺寸，底孔扩孔钻刀具线速度15m/min，进刀速度0.2～0.3mm/r。5)加工主轴承螺孔螺纹安装攻丝刀柄、丝锥接杆和丝锥，加工主轴承螺孔螺纹，并达到图纸要求。6)完工检查清理工作拆除所有钻模板，清理孔内铁屑、切削液，检查孔壁及螺纹质量，完工。传统加工方法存在有以下几个主要问题：1)加工工步多且操作步骤繁琐。需要安装众多的钻模板，且因为是加工大长径比的孔(长径比超过20倍以上)，为了保证加工质量，孔的加工都是采用钻、扩的方式，还需要根据不同的刀具直径拆换配套的钻套，加工步骤繁琐，拆换刀时间长，操作工作内容多，劳动强度大。2)加工刀具效率低。使用的键槽铣刀、麻花钻、扩孔钻都使用莫氏接长杆加长，因为属于大长径比刀具，刀具刚性差，刀具转速慢，只能使用低效的W18Cr4V高速工具钢，线速度一般只有15m/min，每转进给只有0.1～0.2mm；而且为了断屑及排屑效果好，必须手动或程序控制断屑及排屑，进一步影响了加工效率。3)加工质量不稳定。由于加工刀具长径比达到20倍以上，且为大直径刀具(刀具直径大于50mm)，切削阻力大，对刀体的刚性要求高，这种以莫氏接长杆加麻花钻的方式加工不稳定，容易造成孔壁加工质量差，难以达到图纸要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有加工方法和刀具的缺陷，提供一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具及方法，达到减少加工工步、简化操作步骤、提升加工效率、稳定加工质量的效果。本专利技术采用如下技术方案解决其技术问题：一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，包括有内冷拉钉、内冷芯轴、加长内冷刀柄、直径转换套、可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头、底孔用可转位内冷钻头、丝锥刀柄、丝锥接长杆和丝锥；所述内冷芯轴通过所述内冷拉钉连接机床主轴，该内冷芯轴设有与机床主轴锥孔配合定位的锥面和定位所述加长内冷刀柄的中心定位轴，所述内冷芯轴的中心设有通过冷却液的中心通孔；所述加长内冷刀柄连接于所述内冷芯轴的下方，该加长内冷刀柄的中心设有通过冷却液的刀柄中心通孔，该刀柄中心通孔的上方设有与所述中心定位轴配合的中心定位孔，下方设有用于配合连接刀具柄部的刀具定位孔；所述直径转换套为管状构件，设置于所述刀具定位孔中，该直径转换套的外圆与所述加长内冷刀柄的刀具定位孔相配合，所述直径转换套的内孔中安装所述可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头或者底孔用可转位内冷钻头；所述丝锥刀柄连接在机床主轴上，该丝锥刀柄、丝锥接长杆与丝锥依次连接。作为进一步改进，所述的加长内冷刀柄的上端为主轴安装端面，下端为刀具安装端面，该加长内冷刀柄的外圆与中心定位孔和刀具定位孔保证高同轴度，该中心定位孔与所述主轴安装端面以及该刀具定位孔与所述刀具安装端面均保证高垂直度。作为进一步改进，所述的加长内冷刀柄的中心定位孔的底面上设有密封槽，该密封槽内设置有防止冷却液渗漏的O型橡胶密封圈。作为进一步改进，所述的直径转换套上设有水平的刀柄安装面和刀具安装面，该刀柄安装面与所述直径转换套的外圆保证高垂直度，该刀具安装面与所述直径转换套的内孔保证高垂直度，所述外圆与内孔保证高同轴度。作为进一步改进，所述的直径转换套设置成多种不同规格，其内孔的直径根据所述可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头和底孔用可转位内冷钻头的柄部直径来确定。本专利技术的另一技术方案为：一种采用所述工具的柴油机机座主轴承螺孔的加工方法，其包括如下具体步骤：工步一：装配斜面加工刀具，加工主轴承螺孔的孔口；将内冷拉钉通过螺纹与内冷芯轴连接，用机床卡爪将该内冷芯轴拉紧，使所述锥面与机床主轴锥孔紧密贴合，再将O型橡胶密封圈装入加长内冷刀柄的中心定位孔的密封槽内，将内冷芯轴的中心定位轴塞入该中心定位孔中，并使用螺栓将加长内冷刀柄固定在机床主轴上；将可转位内冷键槽铣刀的刀柄装入直径转换套内，再一起塞入加长内冷刀柄的刀具定位孔中，侧面利用紧定螺钉将可转位内冷键槽铣刀紧固在加长内冷刀柄上，装配成斜面加工刀具；利用安装在机床主轴上的斜面加工刀具，将主轴承螺孔孔口处的斜面加工成平面，作为后续加工的导向孔；工步二：装配沉孔加工刀具，加工主轴承螺孔沉孔；在斜面加工刀具上卸下斜面加工刀具的直径转换套和可转位内冷键槽铣刀，安装沉孔用可转位内冷钻头及其对应的直径转换套，形成沉孔加工刀具；利用安装在机床主轴上的沉孔加工刀具，加工主轴承螺孔沉孔并清理铁屑；工步三：装配底孔加工刀具，加工主轴承螺孔底孔；在沉孔加工刀具上拆下沉孔用可转位内冷钻头及其对应的直径转换套，安装底孔用可转位内冷钻头及其对应的直径转换套，形成底孔加工刀具；利用安装在机床主轴上的底孔加工刀具，加工主轴承螺孔底孔，加工完毕后整体卸下底孔加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：包括有内冷拉钉、内冷芯轴、加长内冷刀柄、直径转换套、可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头、底孔用可转位内冷钻头、丝锥刀柄、丝锥接长杆和丝锥；所述内冷芯轴通过所述内冷拉钉连接机床主轴，该内冷芯轴设有与机床主轴锥孔配合定位的锥面和定位所述加长内冷刀柄的中心定位轴，所述内冷芯轴的中心设有通过冷却液的中心通孔；所述加长内冷刀柄连接于所述内冷芯轴的下方，该加长内冷刀柄的中心设有通过冷却液的刀柄中心通孔，该刀柄中心通孔的上方设有与所述中心定位轴配合的中心定位孔，下方设有用于配合连接刀具柄部的刀具定位孔；所述直径转换套为管状构件，设置于所述刀具定位孔中，该直径转换套的外圆与所述加长内冷刀柄的刀具定位孔相配合，所述直径转换套的内孔中安装所述可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头或者底孔用可转位内冷钻头；所述丝锥刀柄连接在机床主轴上，该丝锥刀柄、丝锥接长杆与丝锥依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：包括有内冷拉钉、内冷芯轴、加长内冷刀柄、直径转换套、可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头、底孔用可转位内冷钻头、丝锥刀柄、丝锥接长杆和丝锥；所述内冷芯轴通过所述内冷拉钉连接机床主轴，该内冷芯轴设有与机床主轴锥孔配合定位的锥面和定位所述加长内冷刀柄的中心定位轴，所述内冷芯轴的中心设有通过冷却液的中心通孔；所述加长内冷刀柄连接于所述内冷芯轴的下方，该加长内冷刀柄的中心设有通过冷却液的刀柄中心通孔，该刀柄中心通孔的上方设有与所述中心定位轴配合的中心定位孔，下方设有用于配合连接刀具柄部的刀具定位孔；所述直径转换套为管状构件，设置于所述刀具定位孔中，该直径转换套的外圆与所述加长内冷刀柄的刀具定位孔相配合，所述直径转换套的内孔中安装所述可转位内冷键槽铣刀、沉孔用可转位内冷钻头或者底孔用可转位内冷钻头；所述丝锥刀柄连接在机床主轴上，该丝锥刀柄、丝锥接长杆与丝锥依次连接。2.根据权利要求1所述的用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：所述的加长内冷刀柄的上端为主轴安装端面，下端为刀具安装端面，该加长内冷刀柄的外圆与中心定位孔和刀具定位孔保证高同轴度，该中心定位孔与所述主轴安装端面以及该刀具定位孔与所述刀具安装端面均保证高垂直度。3.根据权利要求1所述的用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：所述的加长内冷刀柄的中心定位孔的底面上设有密封槽，该密封槽内设置有防止冷却液渗漏的O型橡胶密封圈。4.根据权利要求1所述的用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：所述的直径转换套上设有水平的刀柄安装面和刀具安装面，该刀柄安装面与所述直径转换套的外圆保证高垂直度，该刀具安装面与所述直径转换套的内孔保证高垂直度，所述外圆与内孔保证高同轴度。5.根据权利要求1所述的用于柴油机机座主轴承螺孔加工的工具，其特征在于：所述的直径转换套设置成多种不同规格，其内孔的直径根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，张杰，蒋超，高少鹏，
申请(专利权)人：上海中船三井造船柴油机有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31