[發明專利]用于柴油機機架貫穿螺栓孔的加工方法及刀具

在審

• 申請號: 201811264350.3
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109262033A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 鄧吉明;高少鵬;黃驚濤;范紅建;汪德全
• 申請（專利權）人: 上海中船三井造船柴油機有限公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;B23C5/00;B23C5/28
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種用于柴油機機架貫穿螺栓孔的加工方法及刀具，在數控龍門銑床上，先后采用安裝在連接于動力附件的防震刀柄上的粗銑刀具和精銑刀具，通過數控程序指令以圓弧螺旋插補的方式自動完成所述機架上所有貫穿螺栓孔的粗銑和精銑切削加工；所述防震刀柄與動力附件之間的連接經過過盈配合處理，即，該防震刀柄首次安裝時測量出所述防震刀柄與動力附件連接面的間隙尺寸，根據該間隙尺寸定制過盈配合墊片，并將該過盈配合墊片固定在所述防震刀柄的連接面上。本發明優化了刀具的角度，實現了高效連續全程序控制的自動加工，達到了加工切削震顫小、降低切削溫度、排屑順暢的效果，不僅保證了孔壁加工質量，而且提升了加工效率，適合于柴油機機架貫穿螺栓孔及深孔的加工。

技術領域

本發明涉及一種船用柴油機零件的金屬切削加工，尤其涉及一種用于柴油機機架貫穿螺栓孔的加工方法及刀具，屬于柴油機制造技術領域。

背景技術

機架是船用柴油機的重要零件之一，請參閱圖1，多缸柴油機的機架設有多個貫穿螺栓孔F，每一缸的位置上有4個貫穿螺栓孔F，機架的缸數乘4即等于全部貫穿螺栓孔F的個數，所述貫穿螺栓孔F設在內部的三角板上，三角板的毛坯為實心鋼板，兩邊焊接在機架上平面下方的深處，距機架上平面L＝650mm，板厚30mm，而另兩邊不焊接。

傳統孔加工的方法為：鉆削和鏜削。但是傳統方法只適用于深度為孔涇3倍左右的情況，而此處貫穿螺栓孔F的深度超過600mm，已經超過孔徑的6倍，由于孔較深，鋼板厚度又較薄，所以常規鉆頭無法定心，而且加工還會產生振動；此外又因孔徑較大，采用鉆頭的直徑也大，所以產生的鉆削力也較大，因此鋼板毛坯受力后易產生彈性變形，當鉆頭鉆通后，又會產生反彈力作用于鉆頭刀片和孔壁，導致鉆頭刀片損壞、孔壁拉傷變形。由于機架的貫穿螺栓孔F數量較多，孔徑精度公差要求較高，因此孔壁的質量難以保證，而且工時也耗費較多。

總之，傳統的孔加工方法存在著加工效率低、無法保證質量、加工成本高的問題，無法勝任柴油機機架貫穿螺栓孔的加工作業。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服傳統加工方法的不足，提供一種用于柴油機機架貫穿螺栓孔的加工方法及刀具，以達到加工切削震顫小、確保孔壁質量和提升加工效率的效果，實現貫穿螺栓孔的高效連續全程序控制的自動加工。

本發明采用如下技術方案解決其技術問題：

一種用于柴油機機架貫穿螺栓孔的加工方法，在數控龍門銑床上，先后采用安裝在連接于動力附件的防震刀柄上的粗銑刀具和精銑刀具，通過數控程序指令以圓弧螺旋插補的方式自動完成所述機架上所有貫穿螺栓孔的粗銑和精銑切削加工；

所述防震刀柄與動力附件之間的連接經過過盈配合處理，所述過盈配合處理是指，該防震刀柄首次安裝時測量出所述防震刀柄與動力附件連接面的間隙尺寸，根據該間隙尺寸定制過盈配合墊片，并將該過盈配合墊片固定在所述防震刀柄的連接面上，起到降低刀具跳動導致的切削振動以及提高刀具剛性的作用。

進一步地，所述的加工方法包括如下步驟：

1)所述機架放置在所述數控龍門銑床的臺面上，進行校平校直并夾固壓緊，然后設定零位；

2)所述動力附件安裝在數控龍門銑床的主軸上，所述防震刀柄安裝在該動力附件上，并將定制的過盈配合墊片固定在所述防震刀柄的連接面上；

3)在所述防震刀柄上安裝粗銑刀具，并將粗銑刀片安裝在該粗銑刀具的刀片定位槽內，經過試切調整該粗銑刀片的安裝數量，通過程序自動控制，使用刀具半徑補償功能，以圓弧螺旋插補小切深大進給的方式，沿X、Y、Z三軸切削進給粗銑加工所述貫穿螺栓孔，加工到孔單邊留有余量1mm；

4)在所述防震刀柄上安裝精銑刀具，并將精銑刀片安裝在該精銑刀具的刀片定位槽內，經過試切調整該精銑刀片的安裝數量，通過程序自動控制，使用刀具半徑補償功能，以圓弧螺旋插補小切深小進給的方式，沿X、Y、Z三軸切削進給精銑加工所述貫穿螺栓孔，加工到圖紙要求的孔公差尺寸。