一種平面多反向臺階孔加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平面多反向臺階孔加工方法，包括制作可與表面孔加工鉆模，表面加工鉆模上預(yù)制兩個定位孔以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔；用定位銷通過定位孔將表面孔加工鉆模定位到待加工工件上并鎖緊固定；在導(dǎo)向孔的引導(dǎo)下，成型各反向臺階孔的第一次通孔；將反向銑刀的刀柄由待加工工件反向臺階孔的內(nèi)側(cè)穿過第一次通孔，然后啟動驅(qū)動主軸帶動反向銑刀自轉(zhuǎn)的同時沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動，以成型反向臺階孔的內(nèi)側(cè)臺階孔。本發(fā)明通過上述方法輕松實現(xiàn)可操作空間窄、高精度、多孔、多孔徑、反向臺階孔加工等高要求、條件苛刻的加工要求，并達到適應(yīng)性強、操作性好、加工精度高、加工效率高的效果，形成自主技術(shù)的一整套加工方案。
【專利說明】一種平面多反向臺階孔加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于機加工領(lǐng)域，特別是涉及一種平面多反向臺階孔加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]反應(yīng)堆壓力容器是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設(shè)備，如圖1-圖4所示，反應(yīng)堆壓力容器支撐環(huán)屬于核電站核島廠房重要支撐設(shè)備，產(chǎn)品總重56噸，最大外徑7920mm，總高1650mm。為由上法蘭、下法蘭、筒體和128塊筋板裝焊組成的大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，最終通過機加在拼焊件表面獲得滿足要求的功能性機加表面，最小機加空間Φ 100，最大機加距離要求750mm (不含工件與機床間的距離)，最小加工孔規(guī)格M12，最大加工孔規(guī)格Φ26，孔深度大于90mm，各孔均為三級反向臺階孔(內(nèi)側(cè)孔徑大，外側(cè)孔徑小，并且內(nèi)側(cè)無可操作空間)，各孔之間的位置度要求±0.5，每臺設(shè)備16個機加面，每面12孔，孔數(shù)量共192。機加要求特點為可操作機加空間窄小、機加精度要求高、孔加工數(shù)量多、需進行反向銑削加工。
[0003]目前現(xiàn)有的技術(shù)方案通常有兩種，一為全自動數(shù)控機加，采用機床定位孔，確?？孜恢镁?，但此方案與工件的特殊外形沖突而發(fā)生干涉，數(shù)控機床無法到達全部加工區(qū)域；二為采用手工劃線的方式確定孔位置，再使用磁力孔鉆孔，但手工劃線難以保證孔位置精度，并且磁力鉆鉆孔過程也存在精度誤差，極易超出要求的精度范圍，難以滿足加工要求。
[0004]即現(xiàn)有技術(shù)的缺點如下:
1.加工范圍窄:使用大型數(shù)控機床加工平面孔，存在兩方面問題，一是由于工件外形復(fù)雜，工件表面可操作空間窄小，數(shù)控機床需要一定操作空間，存在局部機床無法達到的區(qū)域，二是孔數(shù)量眾多，機床每次只能加工一個孔，效率低下；
2.加工精度低:采用手工劃線后直接使用磁力鉆鉆孔可解決數(shù)控機床無法加工全部區(qū)域的問題，但手工劃線存在孔位置精度不穩(wěn)定的問題，不能確保加工后所有孔的位置度滿足要求，相反會引起加工失敗產(chǎn)品不滿足要求；
3.無法加工反向臺階孔:工件的臺階孔為外小內(nèi)大結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有加工方案只能從機加面正面(外側(cè))施加加工作用力，無法在其背面形成反向的機加作用力，無法實現(xiàn)反向臺階孔的加工。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種平面多反向臺階孔加工方法，很好的實現(xiàn)了反應(yīng)堆壓力容器支撐環(huán)的可操作空間窄、高精度、多孔、多孔徑、反向臺階孔加工的技術(shù)要求。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種平面多反向臺階孔加工方法，包括以下步驟:
A.制作可與待加工工件外側(cè)表面貼合的表面孔加工鉆模，所述表面加工鉆模上預(yù)制兩個定位孔以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔；
B.用定位銷通過定位孔將所述表面孔加工鉆模定位到待加工工件外側(cè)表面，并鎖緊固定;
C.在所述導(dǎo)向孔的引導(dǎo)下，在待加工工件上成型各反向臺階孔的第一次通孔；
D.將反向銑刀的刀柄由待加工工件反向臺階孔的內(nèi)側(cè)穿過所述第一次通孔，并通過刀座與驅(qū)動主軸連接，在刀座和驅(qū)動主軸的連接處外側(cè)加裝刀具夾頭，通過所述刀具夾頭將刀座和驅(qū)動主軸緊固連接，然后啟動驅(qū)動主軸帶動所述反向銑刀自轉(zhuǎn)的同時沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動，以成型反向臺階孔的內(nèi)側(cè)臺階孔；
E.重復(fù)步驟D，完成待加工工件各反向臺階孔內(nèi)側(cè)臺階孔的成型。
[0007]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述表面孔加工鉆模包括鉆模本體，所述鉆模本體上設(shè)有兩個定位孔以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔，各導(dǎo)向孔內(nèi)均裝有鉆套，鉆模本體的外周設(shè)有伸至待加工工件側(cè)向端面外側(cè)的抱臂，所述抱臂上設(shè)有螺紋緊固件。
[0008]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述刀具夾頭包括內(nèi)部設(shè)有可抱緊所述刀座和驅(qū)動主軸的彈性套筒，所述彈性套筒的筒壁沿軸向形成開口，并在所述開口兩側(cè)設(shè)有向外側(cè)伸出的安裝座，所述安裝座上裝有若干鎖緊螺栓。
[0009]進一步作為本發(fā)明技術(shù)方案的改進，所述驅(qū)動主軸由磁力鉆驅(qū)動，并通過磁力鉆精確測量反向銑刀沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動距離。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.適應(yīng)性強:可適用于外形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件表面的孔加工，操作空間要求小，可用于操作空間窄小等條件惡劣的環(huán)境，解決數(shù)控機床無法到達的問題；
2.操作性好:加工過程只需通過定位孔和模具便過裝其他孔準(zhǔn)確定位，避免手工劃線確定孔位置，一次定位所有孔，并可以實現(xiàn)多孔同時精加工；
3.加工精度高:通過高精度模具保證孔的位置精度，確?？孜恢玫木纫?；
4.加工效率高:整個定位、加工過程簡單、操作便捷，并且各孔可流水操作各工步，避免數(shù)控機床每次只能機加一個孔的低效問題，加工效率顯著提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是反應(yīng)堆壓力容器支撐環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1中A向視圖；
圖3是圖2中顯示反向臺階孔分布的B-B處剖視圖；
圖4是反應(yīng)堆壓力容器支撐環(huán)上反向臺階孔結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明中表面孔加工鉆模與待加工工件裝配結(jié)構(gòu)主視圖；
圖6是本發(fā)明中表面孔加工鉆模與待加工工件裝配結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
圖7是反向銑刀、刀座、驅(qū)動主軸和刀具夾頭安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是刀具夾頭結(jié)構(gòu)主視圖；
圖9是刀具夾頭結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

【具體實施方式】
[0012]參照圖5至圖9，本發(fā)明提供了一種平面多反向臺階孔加工方法，包括以下步驟:
A.制作可與待加工工件I外側(cè)表面貼合的表面孔加工鉆模2，所述表面加工鉆模2上預(yù)制兩個定位孔21以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔22 ；
B.用定位銷通過定位孔21將所述表面孔加工鉆模2定位到待加工工件I外側(cè)表面，并鎖緊固定，此時各導(dǎo)向孔22便精確對準(zhǔn)待加工工件I外側(cè)表面的各待加工反向臺階孔各個孔位；
C.在所述導(dǎo)向孔22的引導(dǎo)下，在待加工工件I上成型各反向臺階孔的第一次通孔；
D.將反向銑刀3的刀柄31由待加工工件I反向臺階孔的內(nèi)側(cè)穿過所述第一次通孔，并通過刀座4與驅(qū)動主軸5連接，在刀座4和驅(qū)動主軸5的連接處外側(cè)加裝刀具夾頭6，通過所述刀具夾頭6將刀座4和驅(qū)動主軸5緊固連接，然后啟動驅(qū)動主軸5帶動所述反向銑刀3自轉(zhuǎn)的同時沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動，以成型反向臺階孔的內(nèi)側(cè)臺階孔；
E.重復(fù)步驟D，完成待加工工件I各反向臺階孔內(nèi)側(cè)臺階孔的成型。
[0013]其中，所述表面孔加工鉆模2包括鉆模本體23，所述鉆模本體23上設(shè)有兩個定位孔21以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔22，各導(dǎo)向孔22內(nèi)均裝有鉆套24，以精確引導(dǎo)成孔，鉆模本體23的外周設(shè)有伸至待加工工件I側(cè)向端面外側(cè)的抱臂25，所述抱臂25上設(shè)有螺紋緊固件26，當(dāng)定位銷將所述表面孔加工鉆模2定位后，通過抱臂25螺紋緊固件26鎖緊固定。
[0014]由于傳統(tǒng)的銑刀驅(qū)動結(jié)構(gòu)的受力方向均沿銑刀外緣周向或者壓向驅(qū)動主軸軸向，為了滿足反向統(tǒng)刀3反向受拉的要求,需在刀座4和驅(qū)動主軸5的連接處加裝刀具夾頭6,所述刀具夾頭6包括內(nèi)部設(shè)有可抱緊所述刀座4和驅(qū)動主軸5的彈性套筒61，所述彈性套筒61的筒壁沿軸向形成開口 62，并在所述開口 62兩側(cè)設(shè)有向外側(cè)伸出的安裝座63，所述安裝座63上裝有若干鎖緊螺栓。裝配使用時，彈性套筒61的開口 62自然張開，將刀座4和驅(qū)動主軸5裝入所述彈性套筒61內(nèi)，然后通過鎖緊螺栓緊固所述開口 62以使刀座4和驅(qū)動主軸5緊固連接，通過鎖緊螺栓的調(diào)節(jié)可以容易的調(diào)節(jié)彈力，足以使刀座4承受向后的拉力，從而實現(xiàn)往后拉的加工。
[0015]作為本發(fā)明優(yōu)選的實施方式，所述驅(qū)動主軸5由磁力鉆驅(qū)動，并通過磁力鉆精確測量反向銑刀3沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動距離。
[0016]當(dāng)然，本發(fā)明創(chuàng)造并不局限于上述實施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平面多反向臺階孔加工方法，其特征在于包括以下步驟: A.制作可與待加工工件外側(cè)表面貼合的表面孔加工鉆模，所述表面加工鉆模上預(yù)制兩個定位孔以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔； B.用定位銷通過定位孔將所述表面孔加工鉆模定位到待加工工件外側(cè)表面，并鎖緊固定; C.在所述導(dǎo)向孔的引導(dǎo)下，在待加工工件上成型各反向臺階孔的第一次通孔； D.將反向銑刀的刀柄由待加工工件反向臺階孔的內(nèi)側(cè)穿過所述第一次通孔，并通過刀座與驅(qū)動主軸連接，在刀座和驅(qū)動主軸的連接處外側(cè)加裝刀具夾頭，通過所述刀具夾頭將刀座和驅(qū)動主軸緊固連接，然后啟動驅(qū)動主軸帶動所述反向銑刀自轉(zhuǎn)的同時沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動，以成型反向臺階孔的內(nèi)側(cè)臺階孔； E.重復(fù)步驟D，完成待加工工件各反向臺階孔內(nèi)側(cè)臺階孔的成型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面多反向臺階孔加工方法，其特征在于:所述表面孔加工鉆模包括鉆模本體，所述鉆模本體上設(shè)有兩個定位孔以及對應(yīng)各待加工反向臺階孔的導(dǎo)向孔，各導(dǎo)向孔內(nèi)均裝有鉆套，鉆模本體的外周設(shè)有伸至待加工工件側(cè)向端面外側(cè)的抱臂，所述抱臂上設(shè)有螺紋緊固件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面多反向臺階孔加工方法，其特征在于:所述刀具夾頭包括內(nèi)部設(shè)有可抱緊所述刀座和驅(qū)動主軸的彈性套筒，所述彈性套筒的筒壁沿軸向形成開口，并在所述開口兩側(cè)設(shè)有向外側(cè)伸出的安裝座，所述安裝座上裝有若干鎖緊螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的平面多反向臺階孔加工方法，其特征在于:所述驅(qū)動主軸由磁力鉆驅(qū)動，并通過磁力鉆精確測量反向銑刀沿第一次通孔軸向向外側(cè)移動距離。
【文檔編號】B23Q3/12GK104227062SQ201410476790
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】江國焱, 顏建文, 陳麟贈, 彭振, 胡旭 申請人:東方電氣(廣州)重型機器有限公司