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具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法
申请号	CN201210544604.3	申请日	2012-12-14	公开(公告)号	CN103862226A	公开(公告)日	2014-06-18
申请人	上海重型机器厂有限公司;			发明人	李视清; 程志家; 张亮;
摘要	本发明公开了一种具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，包括以下步骤：第一步，分段粗加工；第二步，焊接成整体后精加工。本发明先采用数控龙铣上铣出总长两端面，并形成工艺及测量基准；再采用数控镗铣床按基准面找正，对两端轴承孔进行半精加工和精加工，能够实现直径大于φ1500mm的大直径孔的加工，并且两端孔的同轴度误差不大于0.03mm，从而能够保证两端轴承孔的同轴度位置精度。
权利要求	1.一种具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，分段粗加工；单面留10mm余量，粗车管头的Φ2300/Φ2060孔；单面留10mm余量，粗车管尾的Φ2075/Φ1900/Φ1880孔；第二步，焊接成整体后精加工；工序一，将经过粗加工的管头、管身、管尾焊接为一体；工序二，将工件上数控龙铣，找正；半精铣Φ2060孔的端面和Φ1880孔的端面，使两端面平行度误差不大于0.03mm；工序三，在Φ2060孔的端面点焊多块左基准钢板，多块左基准钢板的左端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块左基准钢板的左端面形成左端面辅助基准面，多块左基准钢板的轴向内侧面形成左轴向基准面；在Φ1880孔的端面点焊多块右基准钢板，多块右基准钢板的右端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块右基准钢板的右端面形成右端面辅助基准面，多块右基准钢板的轴向内侧面形成右轴向基准面；工序四，将工件上数控镗铣床，使管头端与机床的主轴方向一致；采用千分表按左端面辅助基准面找正Φ2060孔的端平面，误差不大于0.03mm；将刀盘机构安装于数控镗铣床上，利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2300/Φ2060孔，倒角；测量Φ2300/Φ2060孔中心与左基准钢板的左端面和内侧面之间的距离，并记录；工序五，精镗Φ2300/Φ2060H7孔，倒角；工序六，将工件调头，使管尾端与机床的主轴方向一致；采用千分表按右端面辅助基准面找正Φ1880孔的端平面，误差不大于0.03mm；利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2075/Φ1900/Φ1880孔，倒角；测量Φ2075/Φ1900/Φ1880孔中心与右基准钢板的右端面和内侧面之间的距离；若有误差，则调整机床位置，保证两端孔中心与基准钢板的端面辅助基准面和轴向基准面的距离一致，误差不大于0.01mm；工序七，精镗Φ2075/Φ1900H7/Φ1880H8孔，倒角。 2.根据权利要求1所述的具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，其特征在于，所述刀盘机构包括刀盘体(5)，刀盘体(5)的一端设置有刀排(1)；刀排(1)通过短螺钉(2)、中螺钉(3)、长螺钉(4)与刀盘体(5)固定连接；刀排(1)连接镗刀；镗刀通过螺钉(8)与刀排(1)固定连接；刀排(1)的外侧设置有盖板(11)，盖板(11)将刀排(1)与刀盘体(5)固定连接；盖板(11)通过多个螺栓(12)、垫圈(13)与刀排(1)固定连接；刀盘体(5)的后端面设置有键槽。 3.根据权利要求2所述的具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，其特征在于，所述刀盘机构的安装方法如下：先将键(10)安装至刀盘体(5)的键槽内；再将刀盘体(5)装上数控镗铣床的滑枕；然后通过多个螺栓(6)和垫圈(7)将刀盘体(5)紧固在数控镗铣床的铣轴上；将装有镗刀的刀排(1)插入刀盘体(5)上的凹槽中，根据待加工孔的大小，调整刀排(1)的位置，然后用短螺钉(2)、中螺钉(3)、长螺钉(4)将刀排(1)与刀盘体(5)固定连接；刀排(1)的外侧覆上盖板(11)，盖板(11)通过多个螺栓(12)、垫圈(13)与刀排(1)固定连接；通过铣轴带动刀盘体(5)旋转，通过滑枕使刀盘体(5)进行轴向进给运动，进行孔的加工。
说明书全文	具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种孔的加工方法，具体涉及一种具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法。背景技术 [0002] 2500KN/6300KN·m大型锻造操作机是与165MN自由锻造油压机配套的辅助设备。该操作机中的支撑管如图1所示，材质为ZG20SiMn铸钢件，净重126.366吨，总长8415mm，管头设有直径Φ2300/Φ2060H7，深580mm的轴承孔，管尾设有直径Φ2075/Φ1900H7/Φ1880H8，深460mm的轴承孔，并且两端孔的同轴度误差不大于0.01mm。两端的大直径轴承孔用于安装大型轴承，轴承的内孔与装有夹钳、夹钳头、夹钳杆的空心轴进行装配连接，使整个夹钳部分可以进行360°旋转。 [0003] 由于该支撑管的两端孔直径超大，并且同轴度要求高，现有的设备无法完成对该支撑管两端轴承孔的加工。发明内容 [0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，它可以利用现有机床设备加工大直径孔。 [0005] 为解决上述技术问题，本发明具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法的技术解决方案为： [0006] 包括以下步骤： [0007] 第一步，分段粗加工； [0008] 单面留10mm余量，粗车管头的Φ2300/Φ2060孔； [0009] 单面留10mm余量，粗车管尾的Φ2075/Φ1900/Φ1880孔； [0010] 第二步，焊接成整体后精加工； [0011] 工序一，将经过粗加工的管头、管身、管尾焊接为一体； [0012] 工序二，将工件划线后上数控龙铣，找正；半精铣Φ2060孔的端面和Φ1880孔的端面，使两端面平行度误差不大于0.03mm； [0013] 工序三，在Φ2060孔的端面点焊多块左基准钢板，多块左基准钢板的左端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块左基准钢板的左端面形成左端面辅助基准面，多块左基准钢板的轴向内侧面形成左轴向基准面； [0014] 在Φ1880孔的端面点焊多块右基准钢板，多块右基准钢板的右端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块右基准钢板的右端面形成右端面辅助基准面，多块右基准钢板的轴向内侧面形成右轴向基准面； [0015] 工序四，将工件上数控镗铣床，使管头端与机床的主轴方向一致；采用千分表按左端面辅助基准面找正Φ2060孔的端平面，误差不大于0.03mm； [0016] 将刀盘机构安装于数控镗铣床上，利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2300/Φ2060孔，倒角；测量Φ2300/Φ2060孔中心与左基准钢板的左端面和内侧面之间的距离，并记录； [0017] 工序五，精镗Φ2300/Φ2060H7孔，倒角； [0018] 工序六，将工件调头，使管尾端与机床的主轴方向一致；采用千分表按右端面辅助基准面找正Φ1880孔的端平面，误差不大于0.03mm； [0019] 利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2075/Φ1900/Φ1880孔，倒角；测量Φ2075/Φ1900/Φ1880孔中心与右基准钢板的右端面和内侧面之间的距离；若有误差，则调整机床位置，保证两端孔中心与基准钢板的端面辅助基准面和轴向基准面的距离一致，误差不大于0.01mm； [0020] 工序七，精镗Φ2075/Φ1900H7/Φ1880H8孔，倒角。 [0021] 所述刀盘机构包括刀盘体5，刀盘体5的一端设置有刀排1；刀排1通过短螺钉2、中螺钉3、长螺钉4与刀盘体5固定连接；刀排1连接镗刀；镗刀通过螺钉8与刀排1固定连接； [0022] 刀排1的外侧设置有盖板11，盖板11将刀排1与刀盘体5固定连接；盖板11通过多个螺栓12、垫圈13与刀排1固定连接；刀盘体5的后端面设置有键槽。 [0023] 所述刀盘机构的安装方法如下： [0024] 先将键10安装至刀盘体5的键槽内，键10通过螺钉9与刀盘体5固定连接；再将刀盘体5装上数控镗铣床的滑枕；然后通过多个螺栓6和垫圈7将刀盘体5紧固在数控镗铣床的铣轴上； [0025] 将装有镗刀的刀排1插入刀盘体5上的凹槽中，根据待加工孔的大小，调整刀排1的位置，然后用短螺钉2、中螺钉3、长螺钉4将刀排1与刀盘体5固定连接；刀排1的外侧覆上盖板11，盖板11通过多个螺栓12、垫圈13与刀排1固定连接； [0026] 通过铣轴带动刀盘体5旋转，通过滑枕使刀盘体5进行轴向进给运动，进行孔的加工。 [0027] 本发明可以达到的技术效果是： [0028] 本发明先采用数控龙铣上铣出总长两端面，并形成工艺及测量基准(即端面辅助基准面和轴向基准面)；再采用数控镗铣床按基准面找正，对两端轴承孔进行半精加工和精加工，能够实现直径大于φ1500mm的大直径孔的加工，并且两端孔的同轴度误差不大于0.03mm，从而能够保证两端轴承孔的同轴度位置精度。 [0029] 本发明将刀盘直接安装在机床滑枕的铣轴上，使得刀盘与铣轴接触面积比刀盘与主轴的接触面大的多，铣轴的刚性大于主轴的刚性，刀盘在孔的切屑加工过程中，得到了更高的稳定性，获得了良好的切削效果，孔的圆度误差只有0.01mm，精度完全满足了图纸的技术要求。 [0030] 本发明刀盘上的刀排能够根据加工孔的大小进行调节，用这个非标刀盘加工孔的直径范围可达Φ1700mm至Φ2400mm。而且，根据不同机床的设备状况，设计、制作与刀盘相配的接排，在其他大型机床上也能使用。 [0031] 本发明解决了大型锻造操作机的主关零件支撑管中轴承孔的加工难题，提高了利用现有机床设备加工大直径孔的能力。附图说明 [0032] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明： [0033] 图1是大型锻造操作机的支撑管的结构示意图； [0034] 图2是本发明具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法所采用的刀盘机构的示意图； [0035] 图3是图2的侧视图。 [0036] 图中附图标记说明： [0037] 1为刀排， 2为短螺钉， [0038] 3为中螺钉， 4为长螺钉， [0039] 5为刀盘体， 6为螺栓， [0040] 7为垫圈， 8为螺钉， [0041] 9为螺钉， 10为键， [0042] 11为盖板， 12为螺栓， [0043] 13为垫圈。具体实施方式 [0044] 本发明具有同轴度要求的特大型轴承孔的加工方法，包括以下步骤： [0045] 第一步，分段粗加工； [0046] 单面留10mm余量，粗车管头的Φ2300/Φ2060孔； [0047] 单面留10mm余量，粗车管尾的Φ2075/Φ1900/Φ1880孔； [0048] 第二步，焊接成整体后精加工； [0049] 工序一，将经过粗加工的管头、管身、管尾焊接为一体； [0050] 工序二，将工件划线后上数控龙铣，找正；半精铣总长8200mm的两端面(即Φ2060孔的端面和Φ1880孔的端面)，使两端面平行度误差不大于0.03mm； [0051] 工序三，在Φ2060孔的端面点焊多块左基准钢板(即工艺焊块)，多块左基准钢板的左端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块左基准钢板的左端面形成左端面辅助基准面，多块左基准钢板的轴向内侧面形成左轴向基准面； [0052] 在Φ1880孔的端面点焊多块右基准钢板，多块右基准钢板的右端面处于同一平面上，误差不大于0.03mm；多块右基准钢板的右端面形成右端面辅助基准面，多块右基准钢板的轴向内侧面形成右轴向基准面； [0053] 工序四，将工件上数控镗铣床，使管头端与机床的主轴方向一致；采用千分表按基准面找正Φ2060孔的端平面，误差不大于0.03mm； [0054] 将刀盘机构安装于数控镗铣床上，利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2300/Φ2060孔，倒角；测量Φ2300/Φ2060孔中心与左基准钢板的左端面和内侧面之间的距离，并记录； [0055] 刀盘机构如图2、图3所示，包括刀盘体5，刀盘体5的一端设置有刀排1；刀排1通过短螺钉2、中螺钉3、长螺钉4与刀盘体5固定连接；刀排1连接镗刀；镗刀通过螺钉8与刀排1固定连接； [0056] 刀排1的外侧设置有盖板11，盖板11将刀排1与刀盘体5固定连接；盖板11通过多个螺栓12、垫圈13与刀排1固定连接；刀盘体5的后端面设置有键槽。 [0057] 短螺钉2为M20×50mm； [0058] 中螺钉3为M20×70mm； [0059] 长螺钉4为M20×85mm。 [0060] 使用时，先将键10安装至刀盘体5的键槽内，键10通过螺钉9与刀盘体5固定连接；再将刀盘体5装上数控镗铣床的滑枕；然后通过多个螺栓6和垫圈7将刀盘体5紧固在数控镗铣床的铣轴上； [0061] 将装有镗刀的刀排1插入刀盘体5上的凹槽中，根据待加工孔的大小，调整刀排1的位置，然后用短螺钉2、中螺钉3、长螺钉4将刀排1与刀盘体5固定连接；刀排1的外侧覆上盖板11，盖板11通过多个螺栓12、垫圈13与刀排1固定连接； [0062] 通过铣轴带动刀盘体5旋转，通过滑枕使刀盘体5进行轴向进给运动，进行孔的加工。 [0063] 工序五，精镗Φ2300/Φ2060H7孔，倒角； [0064] 工序六，将工件调头，使管尾端与机床的主轴方向一致；采用千分表按基准面找正Φ1880孔的端平面，误差不大于0.03mm； [0065] 利用刀盘机构，单面留2mm余量，半精镗Φ2075/Φ1900/Φ1880孔，倒角；使用激光跟踪仪测量Φ2075/Φ1900/Φ1880孔中心与右基准钢板的右端面和内侧面之间的距离；若有误差，则调整机床位置，保证两端孔中心与基准钢板的端面辅助基准面和轴向基准面的距离一致(即Φ2075/Φ1900/Φ1880孔中心与右基准钢板的右端面和内侧面之间的距离，与工序四所测的Φ2300/Φ2060孔中心与左基准钢板的左端面和内侧面之间的距离一致)，误差不大于0.01mm； [0066] 工序七，精镗Φ2075/Φ1900H7/Φ1880H8孔，倒角。

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