[发明专利]一种中长距离高同轴度孔的精密加工装置

说明书

技术领域

本发明是一种中长距离高同轴度孔的精密加工装置，属于加工成型技术领域。

背景技术

在一些框架类零件的加工中，中长距离高同轴度孔系加工始终是此类零件加工的关键工序，传统的加工工艺如图1所示。对于几何尺寸较大的零件，由于其两孔之间的距离较长，超出了镗床镗杆b沿轴向方向的行程范围，若要在机床上完成两端孔的镗削，镗完前端孔c后，则需要将机床回转工作台a调转180°后进行后端孔d的镗削加工。这种方法由于在加工两个孔时加工基准产生了变化，除机床本身的导轨直线度外，零件装夹时的误差，机床回转工作台的回转误差均对最终的加工结果造成影响，因此要实现较高的同轴要求受到很多因素的制约。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种中长距离高同轴度孔的精密加工装置，其目的是使孔系的加工精度不再依赖于机床导轨精度和机床回转工作台的定位精度，可以加工出同轴度指标优于机床导轨运动精度的孔系特征，极大程度地提高了中长距离孔系的同轴度指标。此方法改变了传统的调转机床工作台180°方向分别加工的方法，消除了由于镗杆悬臂长度不同带来的误差，达到充分拓展机床的加工精度极限，降低加工成本的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种中长距离高同轴度孔的精密加工装置，其特征在于：在镗床工作台上安装两个支撑轴套，两个支撑轴套的内孔之间穿过一根气浮镗杆，两个支撑轴套的内孔保持同轴，气浮镗杆的外圆与两个支撑轴套的内孔表面之间通过压缩空气膜支撑以实现回转运动，气浮镗杆在两个支撑轴套外侧的延长段上分别装有用于镗孔的前刀具和后刀具，气浮镗杆上安装前刀具一侧的延长段的顶端通过联轴器和镗床主轴连接。

本发明技术方案的优点是：

一、该装置摆脱了加工设备精度条件的限制，可以进一步提高现有的加工精度，解决加工工艺中的瓶颈问题，从而提高所属产品的性能指标；

二、使用该装置进行加工可以将以往大量用于手工修配、研磨和测量的时间大幅度压缩，以机加工代替手工提高精度，同时减轻了劳动强度，减少了不确定因素，提高了效率。

附图说明

图1为现有技术加工长距离同轴度孔的装置的结构示意图

图2为本发明装置的结构示意图

图3为本发明装置的侧视图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

参见附图2～3所示，该种中长距离高同轴度孔的精密加工装置，其特征在于：在镗床工作台1上安装两个支撑轴套4，两个支撑轴套4的内孔之间穿过一根气浮镗杆2，气浮镗杆2保证了两个支撑轴套4的内孔同轴，气浮镗杆2的外圆与两个支撑轴套4的内孔表面之间通过压缩空气膜支撑以实现回转运动，机床工作台1通过镗杆支撑轴套4传递气浮镗杆2与工件之间的相对直线运动，气浮镗杆2在两个支撑轴套4外侧的延长段上分别装有用于镗孔的前刀具8和后刀具9，气浮镗杆2上安装前刀具8一侧的延长段的顶端通过联轴器7和镗床主轴6连接，传递气浮镗杆2与工件之间的回转运动。

使用该装置镗孔时，将气浮镗杆2的两个支撑轴套4置于被加工框架10内，支撑距离在满足加工行程的前提下尽可能大，保证整个气浮镗杆2的角向刚度；前刀具8和后刀具9分别在气浮镗杆2的直径方向可以进行微调，以保证镗孔的绝对尺寸；镗削前孔3和后孔5后，能够将气浮镗杆2退出孔口，以便进行孔径测量，确定孔径的余量和下次进刀的尺寸；气浮镗杆2的支撑轴套4下部加垫平行垫块，根据零件镗孔的中心高确定其厚度尺寸。机床主轴6与气浮镗杆2间以联轴器7传递轴向切削力并带动气浮镗杆2回转，这一轴向刚性、径向柔性的环节消除了机床主轴6回转误差带来的影响；采用此种方法镗孔时，不需要机床工作台进行180°回转，零件只需一次装夹，且加工基准不发生改变，前孔3和后孔5间的同轴度要求靠气浮镗杆2在支撑轴套4中沿轴向的运动精度来保证，消除了机床导轨直线性的影响。由于气浮镗杆2本身在支撑轴套4内运动精度较高，故较传统的加工方式可以大幅提高两孔的同轴度及圆柱度等精度指标。

与现有技术相比，本发明装置提供了一种中长距离高同轴度孔的精密加工方法，改变了传统的调转机床工作台180°方向分别加工的方式，消除了由于镗杆悬臂长度不同带来的误差，可以取代传统的镗孔工艺，具有很好的实用意义。