一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法与流程

1.本发明公开了一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法，属于异形零件加工技术领域。


背景技术：

2.汽车的发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。发动机缸盖是发动机中最关键零件之一，其精度要求高，加工工艺复杂，加工的质量直接影响发动机的整体性能和质量，因此，发动机缸盖的加工特别重要，尤其在成品缸盖上加工传感器孔，铸铁缸盖材质较硬，其型腔内造型布局复杂多样，传感器孔直径较小，加工难度较大，若加工失败，此缸盖将报废直接造成经济损失。
3.工程师常常需要测定发动机的缸内参数。发动机缸内参数的测试需要将数据线引出缸外，往往涉及到对发动机机体或缸盖的零部件的改制，因此，在发动机试制过程中，通常需要在气缸盖燃烧室外部斜向钻孔，并在该斜孔中插入温度传感器，以检测发动机在工作环境下的温度。由于铸铁发动机缸盖材质较硬内部造型布局复杂多样，给传感器孔的加工带来了一定的难度。
4.现有技术中，加工深孔的方法通常是先用铣刀加工出平面，使用中心钻打出中心孔，然后用短钻头钻预钻孔，最后使用长钻头加工出孔。此方法只能针对于加工区域是实心的零件加工。面对铸铁缸盖深腔异形传感器孔难以使用常规方法实现加工。如图1所示，加工区域为深腔且有异形部件2断面异形干扰。采用常规的钻孔加工方法时，钻头刚切入加工斜面时，刀具会产生滑刀，很容易发生打刀和孔钻偏的情况。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有的采用常规的钻孔加工方法时，钻头刚切入加工斜面时，刀具会产生滑刀，很容易发生打刀和孔钻偏的问题，提出一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法。
6.本发明所要解决的问题是由以下技术方案实现的：
7.一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法，包括：
8.步骤s10，在立卧转换式加工中心上进行工件装夹；
9.步骤s20，使用立铣刀铣平传感器导管孔的平面；
10.步骤s30，使用钻头钻通传感器导管孔；
11.步骤s40，根据待加工传感器孔的直径大小和加工深度制备相应铣刀、中心钻和钻头；
12.步骤s50，使用铣刀沿加工轴线钻铣异形部件的壁面和传感器孔的平面；
13.步骤s60，使用中心钻沿加工轴线在传感器孔平面上钻定心孔；
14.步骤s70:使用钻头在定心孔上进一步加工至要求深度；
15.步骤s80:将传感器导管孔加工至深度尺寸。
16.优选的是，所述步骤s20中：立铣刀为硬质合金两刃铣刀，其转速为1500r/min，进刀量为120mm/min并采用外冷式冷却。
17.优选的是，所述步骤s30中：钻头为硬质合金两刃尖角钻头，其转速为2000r/min，进刀量为150mm/min并采用内冷式冷却。
18.优选的是，所述步骤s30中：钻通传感器导管孔4深度多向下加工3mm。
19.优选的是，所述步骤s50中：铣刀为硬质合金四刃平底铣刀，其直径为4mm，总长为125mm，切削刃长为40mm，其转速为1000r/min，进刀量为50mm/min并采用外冷式冷却。
20.优选的是，所述步骤s50中：铣刀采用啄式退刀断削式钻铣加工，该铣刀每次切深0.5mm退刀2mm，加工至传感器孔的上表面停留1s后抬刀至安全高度。
21.优选的是，所述步骤s60中：中心钻总长为130mm，其柄径为4mm，长度为126mm，钻尖为2.2mm，长为4mm，其转速为600r/min，进刀量为30mm/min且采用外冷式冷却。
22.优选的是，所述步骤s60中：使用中心钻沿加工轴线在传感器孔平面上钻定心孔加工深度1-2mm。
23.优选的是，所述步骤s70中：钻头为硬质合金两刃尖角钻头，其总长为130mm，其柄径为4mm，长度为90mm，钻头直径为2.2mm，长度40mm，其转速为600r/min，进刀量为30mm/min且采用外冷式冷却。
24.本发明相对于现有而言具有的有益效果：
25.本发明公开了一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法，该方法不需要专用夹具和专用刀具即可高效率，高质量的完成加工，节约了加工成本和加工时间，操作简单,无需专用夹具和定制刀具，加工精度高，不易出现滑刀折刀的现象。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
27.图1是本发明涉及铸铁缸盖的部分结构及加工部位示意图；
28.图2是本发明铣刀加工异形面及传感器孔平面示意图；
29.图3是本发明中心钻加工中心孔示意图；
30.图4是本发明钻头加工深度示意图；。
31.其中：
32.1-铸铁缸盖；
33.2-异形部件；
34.3-加工轴线；
35.4-传感器导管孔；
36.5-传感器孔；
37.6-铣刀；
38.7-中心钻；
39.8-钻头。
具体实施方式
40.以下根据附图1-4对本发明做进一步说明：
41.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
42.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，
44.仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
45.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；
46.可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
47.如图2所示，本发明第一实施例在现有技术的基础上提供了一种铸铁缸盖深腔异形传感器孔的加工方法，包括：
48.步骤s10，在立卧转换式加工中心上进行工件1装夹；
49.步骤s20，使用立铣刀铣平传感器导管孔4的平面，直径为12mm的立铣刀为硬质合金两刃铣刀，其转速为1500r/min，进刀量为120mm/min并采用外冷式冷却。
50.步骤s30，使用钻头钻通传感器导管孔4，直径为4mm的钻头为硬质合金两刃尖角钻头，其转速为2000r/min，进刀量为150mm/min并采用内冷式冷却。钻通传感器导管孔4深度多向下加工3mm。其中先将传感器导管孔加工为直径4的通孔在于为铣刀6起到导向和固定位置的作用，防止其产生滑刀现象。
51.步骤s40，根据待加工传感器孔的直径大小和加工深度制备相应铣刀6、中心钻7和钻头8；
52.步骤s50，使用铣刀6沿加工轴线3钻铣异形部件2的壁面和传感器孔5的平面，铣刀6为硬质合金四刃平底铣刀，其直径为4mm，总长为125mm。切削刃长为40mm，其转速为1000r/min，进刀量为50mm/min并采用外冷式冷却。铣刀6加工方式采用啄式退刀断削式钻铣加工，该铣刀每次切深0.5mm退刀2mm，加工至传感器孔5的上表面停留1s后抬刀至安全高度。其每次切深0.5mm退刀2mm的作用在于防止铣刀6偏离加工轴线3，其加工至传感器孔5的上表面停留1s的作用在于矫正传感器孔5的位置度。
53.步骤s60，使用中心钻7沿加工轴线3在传感器孔5平面上钻定心孔，中心钻7总长为130mm，其柄径为4mm，长度为126mm，钻尖为2.2mm，长为4mm，其转速为600r/min，进刀量为30mm/min且采用外冷式冷却，沿加工轴线3在传感器孔5平面上钻定心孔，加工深度1～2mm如图3所示。
54.步骤s70:使用钻头8在定心孔上进一步加工至要求深度，钻头8为硬质合金两刃尖角钻头，其总长为130mm，其柄径为4mm，长度为90mm，钻头直径为2.2mm，长度40mm，其转速为600r/min，进刀量为30mm/min且采用外冷式冷却，如图4所示。
55.步骤s80:将传感器导管孔加工至深度尺寸。
56.本发明先将传感器导管孔加工为和传感器孔平面直径相同大小，为加工传感器孔平面的铣刀起到导向和固定位置的作用，防止其发生滑刀打刀的现象。加工方式采用啄式退刀断削式钻铣加工，铣刀每次切深0.5mm退刀2mm，加工至传感器孔的上表面停留1s后抬刀至安全高度，其每次切深0.5mm退刀2mm的作用在于防止铣刀偏离加工轴线，其加工至传感器孔的上表面停留1s的作用在于修正传感器孔的位置度；有效的保护了刀具并且提高了加工精度；
57.在钻孔前使用中心钻打中心孔，为钻头起到了导向作用保证了传感器孔的位置度；该深腔传感器孔的加工方法操作简单,无需专用夹具和定制刀具，加工精度高，不易出现滑刀折刀的现象，提高了加工效率和产品质量。
58.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。
59.对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。