[发明专利]一种内腔孔端面加工方法

说明书

本发明公开了一种内腔孔端面加工方法，解决了现有技术中端面加工精度较低、加工效率较低、刀具寿命较短的问题，刀具与工件点接触，切削力小，加工过程中振动小，加工表面质量好。其技术方案为：先加工内腔孔下端面/上端面，将刀具装夹在主轴上，主轴定向使刀具停在孔中心的上方，之后偏离孔中心设定距离使刀具能够从上端孔进入型腔；刀具下降进入内腔后主轴与孔中心对齐，之后将刀杆中心移动偏离孔中心设定距离R；启动主轴，刀具沿轴向下移设定进给量，同时机床带动主轴以孔中心为圆心，以R为半径做圆弧插补运动；加工完成后，刀具抬起，主轴定向，之后将刀具偏离孔中心设定距离，退出刀具；更换刀具，重复上述步骤加工上端面/下端面。

技术领域

本发明涉及工件加工领域，尤其涉及一种内腔孔端面加工方法。

背景技术

工程机械的行星轮支架、变速箱等常有内腔孔端面加工要求。上下两端面之间安装齿轮，齿轮与端面之间安装垫片或油封。对内腔孔端面的要求有：上下两端面平行且垂直于孔轴线；确保上下端面之间的尺寸要求；上下端面满足平面度和粗糙度要求。通常采用端面镗刀或刮刀加工，刀具由刀头、刀体、刀杆组成。加工时，刀杆装夹在主轴上，先主轴定向使刀具停在特定的方向，再偏离孔中心一定的距离，使刀具通过上面的孔进入内腔。刀具进入内腔后将刀杆中心移动到与孔中心重合，启动主轴，刀具旋转并使刀具轴向移动，刀刃将下孔端面的材料刮削去除，上孔端面用刀头在上面的刀具加工完成。

发明人发现，现有内腔孔端面加工时常出现以下问题：

(1)上下端面与孔轴线不垂直：由于受到孔径限制，刀杆不能太粗，刀杆刚性差；加工时刀刃与加工端面全接触，切削力大，引起刀体和刀杆弯曲变形，导致加工的端面与孔轴线不垂直；

(2)上下端面不平行：加工上、下端面时，刀具方向不同，导致刀杆弯曲方向不一致，加工出的上下端面不平行；

(3)上下端面之间的尺寸不易控制：由于刀杆弯曲变形，加工出的端面出现凸心或凹心，很难控制上下端面之间的尺寸；

(4)端面粗糙度不易控制：由于刀杆刚性差，切削力大，加工过程中易出现刀具振动，影响表面质量；

(5)加工效率低：由于刀杆刚性差，切削力大，加工过程中易出现让刀现象，刀具切削能力差，加工效率低；

(6)刀具寿命短：由于刀杆刚性差，切削力大，加工过程中引起刀具振动，易造成刀具崩刃破损。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种内腔孔端面加工方法，刀具与工件点接触，切削力小，加工过程中振动小，加工表面粗糙度值低，表面质量好。

本发明采用下述技术方案：

一种内腔孔端面加工方法，使用不同的刀具加工工件内腔孔上端面和下端面，包括以下步骤：

步骤(1)先加工内腔孔下端面/上端面，将刀具装夹在主轴上，主轴定向使刀具停在孔中心的上方，之后偏离孔中心设定距离使刀具能够从上端孔进入型腔；

步骤(2)刀具下降进入内腔后主轴与孔中心对齐，之后将刀杆中心移动偏离孔中心设定距离R，使刀尖超出端面最大外径；

步骤(3)启动主轴，刀具沿轴向下移设定进给量，刀尖切入孔端面的材料将其去除；同时机床带动主轴以孔中心为圆心，以R为半径做圆弧插补运动，根据端面材料余量分几次进刀，直到端面加工到尺寸；

步骤(4)加工完成后，刀具抬起，主轴定向，之后将刀具偏离孔中心设定距离，使刀具位于孔中心，退出刀具；

步骤(5)更换刀具，重复步骤(1)～(4)加工上端面/下端面。

进一步的，所述刀具包括刀杆、刀体和刀头，所述刀体安装于刀杆一侧；