CN106425592B - 一种斜壁钻孔均匀去毛刺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜壁钻孔均匀去毛刺的方法，采用的夹具圆盘形底座（1）上端面有一与圆盘形底座（1）同心的圆柱形第一凹槽（3），圆柱形凹槽（3）内有一圈圆柱形凸起（7），圆柱形凸起（7）内为圆柱形第二凹槽（2），第一凹槽（3）外侧且沿着圆盘形底座（1）圆周方向开有圆柱形贯穿孔（4），贯穿孔（4）的轴线方向平行于圆盘形底座（1）轴线方向，贯穿孔（4）外侧的圆盘形底座（1）上端面开有第一螺钉孔（5），贯穿孔（4）与圆柱形第一凹槽（3）之间且在圆盘形底座（1）上端面上开有定位销孔（6）。本发明将涡轮盘平面装夹于夹具上，单人即可完成全部的操作过程，有效控制零件钻孔质量，节约大量的人工成本，提高效率近3倍。

Description

一种斜壁钻孔均匀去毛刺的方法

技术领域

本发明属于数控加工技术领域，特别是盘类零件在圆弧面钻孔及去毛刺的方法和相应夹具。

背景技术

随着设计能力和材料性能的提升，在航空零部件加工制造过程中零部件结构呈现结构复杂化发展，出现越来越多的复杂型面加工要求，加工难度加大，对产品加工的的能力要求也越来越高，对普通传统的加工方法造成了极大挑战，耗时费力，效率低下，质量难以保证。因此必须有效的解决此类问题，提升加工效率，稳定加工质量。

如图1所示，为解决某型发动机Ⅱ级涡轮盘钻32个通气孔的问题，现有技术方案是在摇臂钻床上采用专用定位分度夹具进行加工（如图1所示为零件装夹位置），在钻孔、去毛刺加工时，由于是圆柱面钻斜孔，斜面装夹零件，耗时费力，且极易出现钻孔偏差，难以保证钻孔质量的稳定性。倒角去毛刺纯靠手工，劳动强度大，效率低下，基于上述情况，需要提出新的加工方法以克服现有加工方法耗时长、效率低下、人工成本高，且专控效果和质量难以令人满意的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种斜壁钻孔均匀去毛刺的方法，改善和减轻操作者的劳动强度，提高加工效率，稳定产品加工质量。

一种斜壁钻孔均匀去毛刺的夹具，包括上下端面平行的圆盘形底座，圆盘形底座上端面有一与圆盘形底座同心的圆柱形第一凹槽，圆柱形第一凹槽内有一圈圆柱形凸起，圆柱形凸起内为圆柱形第二凹槽，圆柱形第一凹槽外侧且沿着圆盘形底座圆周方向开有圆柱形贯穿孔，贯穿孔的轴线方向平行于圆盘形底座轴线方向，贯穿孔外侧的圆盘形底座上端面开有第一螺钉孔，贯穿孔与圆柱形第一凹槽之间且在圆盘形底座上端面上开有定位销孔。

一种采用上述夹具的斜壁钻孔均匀去毛刺方法，将夹具水平安装在五轴数控机床的工作台上，找正夹具端面及外圆跳动不大于0.03mm，再将零件水平装夹在夹具上，找正其端面及外圆跳动不大于0.03mm,然后以中心钻和扩孔的方式进行孔加工。

进一步，钻孔方向与水平面夹角约12°，包括以下步骤：

1）钻孔前按孔的位置、尺寸要求，选择铣刀铣出一个小平面；

2）用中心钻头钻一小孔作为引导孔；

3）根据孔径尺寸选择相应钻头钻孔；

4）用铣刀进行扩钻；

5）将所有孔钻完后，更换倒角刀进行倒角加工，去除孔边沿尖边和毛刺。

圆柱形第一凹槽和第二凹槽为夹具预留凸台；凸起固定零件直径方向位置度，保证零件钻孔时水平直径方向位置度，且减轻夹具重量；贯穿孔用作夹具固定于机床工作台的光孔，以配螺钉固起固定夹具；第一螺钉孔为零件固定螺丝孔，配以螺钉和挡块可固定零件垂直方向位置度；定位销孔定位圆周相对机床转动，找正夹具后，保证零件装夹加工的重复找正。

通过数控倒角去毛刺，可以有效避免因为材质过硬导致手工去毛刺难且难以保证质量均衡的问题；效率高、人力成本低。

本发明相对现有加工方案进行了改进，不仅保证了孔的位置度及相关尺寸合格，还具有很高的加工稳定性，且加工一件零件仅需20分钟；平面装夹于夹具上，单人即可完成全部的操作过程，有效控制零件钻孔质量，节约大量的人工成本，提高效率近3倍。

附图说明

图1为现有加工方法装夹示意图；

图2为本发明夹具示意图；

图3为Ⅱ级涡轮盘水平放置时的状态示意图；

图4为Ⅱ级涡轮盘和夹具装夹位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明：

如图1所示，为解决某型发动机Ⅱ级涡轮盘钻32个通气孔在摇臂钻床上采用专用定位分度夹具进行加工（如图1所示零件装夹位置）耗时长、效率低下、人工成本高，且专控效果和质量难以令人满意的问题，本发明设计了图2中所示的夹具。

如图2所示，一种斜壁钻孔均匀去毛刺的夹具，包括上下端面平行的圆盘形底座1，圆盘形底座1上端面有一与圆盘形底座1同心的圆柱形第一凹槽3，圆柱形凹槽3内有一圈圆柱形凸起7，圆柱形凸起7内为圆柱形第二凹槽2，第一凹槽3外侧且沿着圆盘形底座1圆周方向开有圆柱形贯穿孔4，贯穿孔4的轴线方向平行于圆盘形底座1轴线方向，贯穿孔4外侧的圆盘形底座1上端面开有第一螺钉孔5，贯穿孔4与圆柱形第一凹槽3之间且在圆盘形底座1上端面上开有定位销孔6。

图2中，1为夹具底座；2、3为夹具预留凹槽，4用作夹具固定于机床工作台的光孔，以配螺钉固起固定夹具；5为零件固定螺丝孔，配以螺钉和挡块可固定零件垂直方向位置度；6为定位销孔，定位圆周相对机床转动；7为定位凸台，凸台7固定零件直径方向位置度，且减轻夹具重量。

通过改进加工方法，采用五轴数控方法进行钻孔，将Ⅱ级涡轮盘固定装夹在五轴数控设备的工作台上，使Ⅱ级涡轮盘平面装夹（如图3、4所示），即先找正夹具端面及外圆跳动不大于0.03mm，再将零件装夹在夹具上，找正其端面及外圆跳动不大于0.03mm，然后配以加长细质刚性刀杆，以中心钻和扩孔的方式进行加工，整个加工过程省时省力。

一种采用上述夹具的斜壁钻孔均匀去毛刺方法，根据零件和夹具尺寸要求，可以选择MF630、DMU80P等五轴加工中心，零件和夹具按照图4装夹；将夹具水平安装在五轴数控机床的工作台上，找正夹具端面及外圆跳动不大于0.03mm，再将零件装夹在夹具上，找正其端面及外圆跳动不大于0.03mm,钻孔方向于水平面夹角约12°，为避免零件和夹具干涉，设计制作长细质刚性刀杆以保证避免碰伤零件，然后以中心钻和扩孔的方式进行孔加工。

具体来说包括以下步骤：

1）首先将夹具安装在设备的工作台上，找正夹具端面及外圆跳动不大于0.03；

2）再将零件装夹在夹具上，找正其端面及外圆跳动不大于0.03mm；

3）钻孔前必须按孔的位置、尺寸要求，选择相应的铣刀铣出一个小平面；

4）用中心钻头钻一小孔作为引导空；

5）根据孔径尺寸选择相应砖头钻孔；

6）用铣刀进行阔钻，保证孔径尺寸精度要求、表面质量要求；

7）将所有孔钻完后，更换倒角刀进行倒角加工，去除孔边沿尖边和毛刺。

8）钻小孔或深孔时，进给量要小，并要及时退钻排屑，以免切屑阻塞而折断钻头；铣刀扩孔给进操作时，不应转速过大，否则会造成铣刀挤压、断裂，伤毁零件；

9）加工零件，待加工完成取下，装夹第二件零件。

Claims (1)

1.一种斜壁钻孔均匀去毛刺的方法，采用的夹具包括上下端面平行的圆盘形底座（1），圆盘形底座（1）上端面有一与圆盘形底座（1）同心的圆柱形第一凹槽（3），圆柱形第一凹槽（3）内有一圈圆柱形凸起（7），圆柱形凸起（7）内为圆柱形第二凹槽（2），圆柱形第一凹槽（3）外侧且沿着圆盘形底座（1）圆周方向开有圆柱形贯穿孔（4），贯穿孔（4）的轴线方向平行于圆盘形底座（1）轴线方向，贯穿孔（4）外侧的圆盘形底座（1）上端面开有第一螺钉孔（5），贯穿孔（4）与圆柱形第一凹槽（3）之间且在圆盘形底座（1）上端面上开有定位销孔（6），其特征在于：将夹具水平安装在五轴数控机床的工作台上，找正夹具端面及外圆跳动不大于0.03mm，再将零件水平装夹在夹具上，找正其端面及外圆跳动不大于0.03mm,然后以中心钻和扩孔的方式进行孔加工，钻孔方向与水平面夹角约12°，包括以下步骤：

1）钻孔前按孔的位置、尺寸要求，选择铣刀铣出一个小平面；

2）用中心钻头钻一小孔作为引导孔；

3）根据孔径尺寸选择相应钻头钻孔；

4）用铣刀进行扩钻；

5）将所有孔钻完后，更换倒角刀进行倒角加工，去除孔边沿尖边和毛刺。