一種深孔鏜削加工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于復雜孔壁形狀的鏜削加工領域，具體涉及一種深孔鏜削加工方法。
【背景技術】
[0002]鏜削是一種用刀具擴大孔或其它圓形輪廓的內徑切削工藝，其應用范圍一般從半粗加工到精加工，所用刀具通常為鏜刀或鏜桿。鏜孔是對鍛出，鑄出或鉆出孔的進一步加工，屬于鏜削方式的一種。鏜孔可擴大孔徑，提高精度，減小表面粗糙度，還可以較好地糾正原來孔軸線的偏斜。
[0003]普通的鏜刀結構，一般包括刀柄和設置在刀柄前端的刀具，刀柄后端安裝在機床上，使用時靠機床提供動力進行鏜削加工。但對于一些不適合靠機床實現(xiàn)加工的情況，例如在一些已安裝好的較大設備上進行技改需要擴孔鏜削加工等情況，則很難采用現(xiàn)有的加工設備實現(xiàn)加工。
[0004]另外，現(xiàn)有的鏜刀，鏜削加工性能有限，對于深度大于直徑6倍以上的深孔鏜削加工，以及一些比較復雜的結構例如螺旋式斷隔槽、直槽、斜槽、圓弧槽、螺紋、螺旋面、圓弧面、內孔的局部擴大等加工時，也難以保證精度和加工效率。

【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是:如何提供一種能夠提高鏜削穩(wěn)定性，加工精度高的深孔鏜削加工方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案:
一種深孔鏜削加工方法，本方法中采用鏜削裝置進行加工，其特征在于，鏜削裝置的刀柄中設置了刀具穩(wěn)定支撐裝置，刀具穩(wěn)定支撐裝置中沿刀柄周向設置有支撐件，在加工過程中靠刀具穩(wěn)定支撐裝置將支撐件向外撐出并抵緊在被加工孔內壁上，實現(xiàn)輔助支撐以提尚深孔鍵削穩(wěn)定性。
[0007]這樣，本深孔鏜削加工方法中，在鏜削裝置加工的同時，靠鏜削裝置刀柄上的支撐件抵接在被加工孔內壁，實現(xiàn)輔助支撐定位，極大地提高了加工穩(wěn)定性，提高了加工精度。
[0008]作為優(yōu)化，所述鏜削裝置包括整體呈圓柱狀的刀柄和刀具，刀具安裝在刀柄前端的切削段內，所述刀柄上切削段后端向后依次形成有用于控制刀具徑向進給的徑向進給控制段、用于控制刀具切削段周向旋轉的周向旋轉控制段和用于控制刀具切削段軸向伸縮的軸向伸縮控制段，刀柄上還設置有用于實現(xiàn)在被加工孔內支撐的刀具穩(wěn)定支撐裝置;刀具穩(wěn)定支撐裝置包括形成于刀柄外表面的一段小直徑的外撐機構安裝段，外撐機構安裝段上沿周向均勻安裝有多組外撐機構，外撐機構包括能夠被控制沿徑向向外伸出的支撐件。
[0009]這樣，上述鏜削裝置構成三軸聯(lián)動機械臂結構，能夠靠刀具穩(wěn)定支撐裝置支撐在被加工孔內部，然后加工過程中能夠產生三軸聯(lián)動，靠周向旋轉控制段控制旋轉鏜削的同時能夠控制刀具沿徑向進給或伸縮運動，進而實現(xiàn)了鏜削獨立加工的同時，能夠完成復雜結構和深孔結構的鏜削加工。具有鏜削加工范圍大，適用性廣的特點。外撐機構的設置方便實現(xiàn)對刀柄自身在被加工孔內的支撐。實施時作為優(yōu)選，外撐機構安裝段可以設置在軸向伸縮控制段筒體外表面位置，該位置能夠起到更好地支撐穩(wěn)定刀柄的效果。
[0010]進一步地，所述外撐機構可以為連桿式外撐機構，所述連桿式外撐機構包括沿軸向設置的液壓缸和二連桿結構，二連桿結構包括第一連桿、第二連桿和支撐件，第一連桿的一端鉸接在液壓缸伸縮臂前方的外撐機構安裝段上，第二連桿的一端鉸接在液壓缸伸縮臂前端位置，第一連桿和第二連桿的另一端均共同鉸接在支撐件內側同一鉸軸上使得液壓缸伸縮臂向外伸出時能夠帶動第一連桿和第二連桿較遠端相對移動并將支撐件沿徑向向外頂起。這樣具有結構簡單，控制方便等優(yōu)點，同時二連桿結構可以進一步地使得將支撐件撐出頂緊在被加工孔內壁后連桿盡量呈現(xiàn)接近徑向方向頂緊，這樣產生自鎖效果，液壓缸不用承擔較大的抵緊反作用力，保證支撐效果穩(wěn)定可靠。進一步地，所述液壓缸為雙桿液壓缸，所述二連桿結構對稱布置于液壓缸兩端的伸縮臂前。這樣，實現(xiàn)前后兩處支撐點更好地提高支撐穩(wěn)定性。作為優(yōu)化，液壓缸伸縮臂前端連接有一個同軸套設在外撐機構安裝段上的同步套環(huán)，第二連桿鉸接在同步套環(huán)上。這樣能夠更好地保證各組外撐機構一致性。
[0011]另外，所述外撐機構還可以為楔塊式外撐機構，所述楔塊式外撐機構包括沿軸向設置的液壓缸，依次設置在液壓缸伸縮臂前方的楔塊和支撐件，支撐件整體呈弧形塊狀結構且弧形方向的一端鉸接在外撐機構安裝段上構成內端，另一端在一個復位彈簧作用下抵接在楔塊上構成外端，楔塊和支撐件接觸的該側表面為朝支撐件方向沿徑向向里傾斜的斜面，楔塊遠離支撐件一端和液壓缸伸縮臂前端連接。這樣，控制液壓缸伸縮臂伸出可以帶動楔塊靠其斜面配合帶動支撐件外端向外伸出抵接在被加工孔內壁上;故具有結構簡單，裝配方便，控制反應靈敏等優(yōu)點；同時支撐時支撐件的反作用力大部分傳遞到楔塊上形成沿楔塊徑向向內的分力進而被抵消，液壓缸不用承擔較大的抵緊反作用力，保證支撐效果穩(wěn)定可靠。進一步地，所述支撐件外端設置有支撐滾輪并靠支撐滾輪表面和楔塊以及被加工孔內壁接觸實現(xiàn)支撐，這樣靠滾動降低了摩擦力，提高支撐穩(wěn)定性。進一步地，所述液壓缸為雙桿液壓缸，且兩端的伸縮臂前均布置有配合的楔塊和支撐件結構。這樣，實現(xiàn)前后兩處支撐點更好地提高支撐穩(wěn)定性。作為優(yōu)化，各組外撐機構中對應的楔塊沿周向連接為環(huán)狀的整體形成同步滑環(huán)。這樣能夠更好地保證各組外撐機構一致性。進一步地，所述復位彈簧可以為設置在支撐件內端鉸接處的扭簧或者為一個呈環(huán)狀連接在支撐件外端的一圈伸縮彈簧。前者的扭簧結構小巧簡單，后者的伸縮彈簧能夠進一步提高支撐件動作同步性。
[0012]作為優(yōu)化，所述切削段包括一個切削段筒體，切削段筒體前部位置設置有刀具安裝槽并用于安裝刀具，刀具包括用于形成切削刃的刀頭部分和用于實現(xiàn)安裝和刀具徑向進給傳動的安裝柄部分，刀頭部分的切削刃位置外露出刀具安裝槽，刀頭部分和安裝柄部分分體式設計且采用螺栓固定連接為一體，安裝柄部分的內側面上設置有傳動齒條用于實現(xiàn)刀具徑向進給傳動。
[0013]這樣，刀具采用刀頭和安裝柄兩部分結構實現(xiàn)，靠刀頭部分形成切削刃，這樣，可以針對切削和安裝不同的要求各自采用不同的材料，以提高切削刃加工強度的同時降低成本。同時將刀具分為兩個部分，方便安裝柄部分上設置傳動結構實現(xiàn)刀具徑向進給傳動。該傳動結構采用傳動齒條，可以方便和傳動輸入齒輪嚙合實現(xiàn)刀具進給進給傳動，結構簡單且利于傳動比精確控制。
[0014]作為優(yōu)化，所述傳動齒條包括第一傳動齒條和第二傳動齒條，第一傳動齒條和第二傳動齒條并列錯位設置且同時和用于實現(xiàn)刀具徑向進給傳動的刀具徑向進給傳動齒輪嚙合。
[0015]這樣，設置兩個傳動齒條同時和刀具徑向進給傳動齒輪嚙合，可以靠兩個傳動齒條的錯位設置，使其兩個傳動齒條中錯位相鄰的兩個輪齒分別貼合到刀具徑向進給傳動齒輪一個齒槽的前后兩側;這樣就消除了采用齒輪嚙合傳動容易存在的嚙合間隙，在較小嚙合間隙導致的傳動誤差的同時極大地降低了對齒輪制造精度的要求。
[0016]進一步地，刀具安裝槽前側內壁傾斜設置且前側內壁中和刀具徑向進給方向一致的該端往靠近刀具的方向傾斜，該刀具安裝槽前側內壁和刀具前側外壁之間配合設置有一塊斜鐵，斜鐵和刀具安裝槽前側內壁相貼一側為斜面，斜鐵和刀具相貼一側為和刀具進給方向一致的直面;這樣能夠更好地消除刀具安裝產生的軸向間隙且方便刀具安裝。進一步地，斜鐵較大一端被固定于靠近刀具安裝槽前側內壁的切削段筒體外表面的限位螺釘限位固定;這樣結構簡單且方便斜鐵的限位固定。再進一步地，第一傳動齒條和第二傳動齒條靠并列相接一側對應設置的凹凸配合結構實現(xiàn)嵌接配合，所述凹凸配合結構中具有傾斜于相接側面的一個斜向滑動配合面;這樣，在裝配時，先將第一傳動齒條和第二傳動齒條并列排布好，并使得二者相接一側的凹凸配合結構先沿斜向滑動配合面相貼插入完成部分嵌入配合，將刀具徑向進給傳動齒輪安裝到位，再將斜鐵的較小一端從斜鐵安裝空間的較大一端插入，斜鐵插入時依靠和刀具安裝槽前側的傾斜內壁的滑動配合擠壓兩塊傳動齒條相互并攏，兩塊傳動齒條相互并攏過程中依靠二者之間凹凸配合結構中的斜向滑動配合面的配合帶動兩塊傳動齒條沿自身傳動方向錯位移動，直至刀具徑向進給傳動齒輪一個齒槽的兩側同時被兩塊傳動齒條的一個輪齒相貼抵緊;此時斜鐵無法再行插入，將斜鐵保持位置固定完畢后完成裝配