一种含型腔的管状零件加工方法技术

本发明专利技术公开了一种含型腔的管状零件加工方法，管状零件的型腔包括依次连通的中心锥孔、喉部和第二锥孔。加工方法包括粗加工、半精加工和精加工，以管状零件的外圆作为统一加工基准。粗加工主要用于加工加工基准、钻穿型腔孔以及初步去除中心锥孔加工余量。半精加工主要用于去除中心锥孔的剩余部分孔段的加工余量，并余留精加工余量。精加工用于去除第二锥孔的加工余量，以及前工序余留的中心锥孔加工余量和喉部加工余量。本发明专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，采取细长型腔高效余量去除方式，针对性进行精密车削刀具设计及选择，解决了现有技术加工精度和表面质量较差、加工效率低的问题，提高了零件的加工效率，零件合格率可达到90％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种含型腔的管状零件加工方法
本申请属于金属零件加工
，具体涉及一种含型腔的管状零件加工方法。
技术介绍
在液压和气压等工作介质为流体的领域，经常使用含型腔的管状零件。含型腔的管状零件通过内部型腔的尺寸设计，通过表面粗糙度小的中心锥孔及小孔径喉部来实现流体的限流，或获得一定规格的压差，如文氏管等零部件则充分利用了此原理。含型腔的管状零件一般具有以下特点：(1)材料一般采用不锈钢(防止材料接触液体锈蚀)，属于难加工材料；(2)内部型腔狭小细长，中心锥孔角度公差较小，角度公差±0.1°以内；(3)喉部孔径公差较小，直径公差±0.02mm以内；(4)中心锥孔表面粗糙度要求高，内部型腔表面粗糙度要求达到Ra1.6以下。现有的含型腔的管状零件的机械加工方法如下：(1)使用标准麻花钻作为主要钻削刀具进行排量；(2)粗、精车内外形至设计尺寸。另有部分生产厂家采用电火花加工。采用现有的机械加工方法存在的问题为：1、普通机械加工加工精度低，零件合格率仅50％；2、电火花加工型腔、型孔的加工精度高，零件合格率高，但是电火花加工必须依托先进的电火花加工设备，大部分零件生产厂家基于生产规模和生产成本的限制，未配置电火花加工设备。上述问题导致目前市面上含型腔的管状零件质量良莠不齐，而高质量的含型腔的管状零件成本较高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种含型腔的管状零件加工方法，可通过普通机械加工生产高精度含型腔的管状零件。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种含型腔的管状零件加工方法，所述型腔贯通所述管状零件，所述型腔包括中心锥孔、第二锥孔和喉部，所述喉部位于所述中心锥孔与所述第二锥孔之间、且连通所述中心锥孔与所述第二锥孔；加工方法包括如下步骤：粗加工：加工所述管状零件的外圆，以所述管状零件的外圆作为统一加工基准；采用1个以上钻头自所述中心锥孔侧钻孔，钻至对应所述中心锥孔锥孔直径所在的深度；采用直径小于所述喉部孔径的钻头自所述第二锥孔侧钻孔，直至两侧钻孔钻穿；去除所述中心锥孔的设定部分孔段的材料，余留设定的加工余量；半精加工：去除所述中心锥孔的剩余部分孔段的材料，余留设定的加工余量；精加工：通过两次以上走刀，去除所述中心锥孔的所述加工余量，完成所述中心锥孔的精加工；去除所述第二锥孔的加工余量，完成所述第二锥孔的精加工；进行所述喉部的精加工，得到所述含型腔的管状零件。进一步地，所述粗加工，包括：对所述管状零件的外圆进行磨削，加工至外圆圆度、直线度在0.05mm以内，将所述管状零件的外圆作为统一加工基准；采用2个以上直径不同的钻头自所述中心锥孔侧分段钻孔，2个以上所述钻头按直径从大至小、依次钻至对应所述中心锥孔锥孔直径所在的深度；直径小于所述喉部孔径的钻头采用硬质合金深孔钻头。进一步地，所述去除所述中心锥孔的设定部分孔段的材料，包括：采用车刀去除所述中心锥孔的直径最大的钻孔对应深度以上的材料，余留设定的加工余量。进一步地，所述半精加工，包括：采用立式装夹，以所述管状零件的外圆作为加工基准，打表外圆找正中心；采用加长球头铣刀，铣削去除所述中心锥孔的剩余部分孔段的材料，余留设定的加工余量。进一步地，所述设定的加工余量不超过所述中心锥孔直径的10％。进一步地，所述通过两次以上走刀，去除所述中心锥孔的所述加工余量，包括：第一次走刀，材料去除量0.05～0.15mm，消除粗加工及半精加工产生的接刀台阶；两次以上走刀，去除所述中心锥孔的剩余加工余量。进一步地，所述去除所述第二锥孔的加工余量，包括：将所述管状零件调头放置，以所述管状零件的外圆作为加工基准，打表外圆找正中心，保证喉部左右两侧同轴，去除所述第二锥孔的加工余量。进一步地，所述喉部的精加工，包括：车削所述喉部的材料，余留设定的喉部精加工余量；采用直径与所述喉部孔径相同的铰刀精铰喉部，去除所述喉部精加工余量。进一步地，所述走刀的刀具包括异形加长车刀杆和刀头；所述异形加长车刀杆采用调质热处理的高强度钢，所述异形加长车刀杆的装刀头部分的直径自刀头至夹持部分逐渐增大、且外形与待加工型腔的设计型腔尺寸特征适配。进一步地，所述刀头为镗刀片，所述镗刀片的前角和主偏角均大于所述刀具的原装车刀片。由上述技术方案可知，本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，可加工具有中心锥孔、第二锥孔和喉部的贯通型型腔，其喉部位于型腔中部，且喉部孔径小、孔径公差要求高，因而加工难度极大。为加工该含型腔的管状零件，本专利技术提供的加工方法工艺流程设置为包括粗加工、半精加工和精加工三个工序，在具体加工前首先加工管状零件的外圆，以管状零件的外圆作为统一加工基准，基准统一是加工精度的保障因素之一。本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，各个工序加工内容依次为：粗加工，主要用于加工加工基准、钻穿型腔孔以及初步去除中心锥孔加工余量。钻穿型腔孔过程中，首先进行钻削排量，根据中心锥孔不同深度处孔径的变化，用1个以上不同直径的钻头尽可能加工去除余量后，选用细长钻头(直径小于喉部孔径的钻头)加工至中心锥孔底部、钻穿钻孔，减少细长钻头在加工时的实际钻削深度。半精加工，主要用于去除中心锥孔的剩余部分孔段的加工余量，并余留精加工余量。此工序去除的余量是中心锥孔的靠近喉部的孔段，采用独立工序可提高加工精度。中心锥孔采用多种加工方式去除内部型腔余量，可以减少精加工切削阻力。精加工，用于去除第二锥孔的加工余量，以及前工序余留的中心锥孔加工余量和喉部加工余量。含型腔的管状零件中，中心锥孔和喉部是最为关键的结构，中心锥孔的精加工采用多次走刀，逐步去除精加工余量，从而获得±0.1°以内的角度公差。通过喉部精加工可获得±0.02mm以内的直径公差。与现有技术相比，本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法具有如下优点：(1)本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，钻穿型腔通孔时，首先进行钻削排量，根据中心锥孔不同深度处孔径的变化，用1个以上不同直径的钻头尽可能加工去除余量后，选用细长钻头加工至中心锥孔底部、钻穿钻孔，减少细长钻头在加工时的实际钻削深度。尤其适用于不锈钢等强度和硬度都较高材料，解决现有技术在在深孔加工中，容易产生不易断屑、钻头易折断、切削力较大以及切削振动等现象的技术问题。(2)本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，中心锥孔采用多种加工方式去除内部型腔余量，可以减少精加工切削阻力，克服现有技术中由于内腔余量去除不充分，采用车削进行精加工时，较难平衡切削参数与减小振动的之间关系以及加工深度与刀杆刚性、刀尖强度之间的关系，切削效率低、刀具选择难度大、刀具磨损严重，尺寸精度及表面质量很难满足要求的技术问题。(3)本专利技术提供的含型腔的管状零件加工方法，通过优化机加工艺流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含型腔的管状零件加工方法，其特征在于：所述型腔贯通所述管状零件，所述型腔包括中心锥孔、第二锥孔和喉部，所述喉部位于所述中心锥孔与所述第二锥孔之间、且连通所述中心锥孔与所述第二锥孔；所述加工方法包括如下步骤：/n粗加工：/n加工所述管状零件的外圆，以所述管状零件的外圆作为统一加工基准；/n采用1个以上钻头自所述中心锥孔侧钻孔，钻至对应所述中心锥孔锥孔直径所在的深度；/n采用直径小于所述喉部孔径的钻头自所述第二锥孔侧钻孔，直至两侧钻孔钻穿；/n去除所述中心锥孔的设定部分孔段的材料，余留设定的加工余量；/n半精加工：/n去除所述中心锥孔的剩余部分孔段的材料，余留设定的加工余量；/n精加工：/n通过两次以上走刀，去除所述中心锥孔的所述加工余量，完成所述中心锥孔的精加工；/n去除所述第二锥孔的加工余量，完成所述第二锥孔的精加工；/n进行所述喉部的精加工，得到所述含型腔的管状零件。/n

【技术特征摘要】
1.一种含型腔的管状零件加工方法，其特征在于：所述型腔贯通所述管状零件，所述型腔包括中心锥孔、第二锥孔和喉部，所述喉部位于所述中心锥孔与所述第二锥孔之间、且连通所述中心锥孔与所述第二锥孔；所述加工方法包括如下步骤：
粗加工：
加工所述管状零件的外圆，以所述管状零件的外圆作为统一加工基准；
采用1个以上钻头自所述中心锥孔侧钻孔，钻至对应所述中心锥孔锥孔直径所在的深度；
采用直径小于所述喉部孔径的钻头自所述第二锥孔侧钻孔，直至两侧钻孔钻穿；
去除所述中心锥孔的设定部分孔段的材料，余留设定的加工余量；
半精加工：
去除所述中心锥孔的剩余部分孔段的材料，余留设定的加工余量；
精加工：
通过两次以上走刀，去除所述中心锥孔的所述加工余量，完成所述中心锥孔的精加工；
去除所述第二锥孔的加工余量，完成所述第二锥孔的精加工；
进行所述喉部的精加工，得到所述含型腔的管状零件。


2.如权利要求1所述的含型腔的管状零件加工方法，其特征在于：所述粗加工，包括：
对所述管状零件的外圆进行磨削，加工至外圆圆度、直线度在0.05mm以内，将所述管状零件的外圆作为统一加工基准；
采用2个以上直径不同的钻头自所述中心锥孔侧分段钻孔，2个以上所述钻头按直径从大至小、依次钻至对应所述中心锥孔锥孔直径所在的深度；
直径小于所述喉部孔径的钻头采用硬质合金深孔钻头。


3.如权利要求2所述的含型腔的管状零件加工方法，其特征在于：所述去除所述中心锥孔的设定部分孔段的材料，包括：
采用车刀去除所述中心锥孔的直径最大的钻孔对应深度以上的材料，余留设定的加工余量。


4.如权利要求3所述的含型腔的管状零件加工方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小惠，甘其源，赵李萍，吴国君，
申请(专利权)人：湖北三江航天红阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42