CN106853578A - 一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法 - Google Patents

一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法 Download PDF

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严萍
曹连群
胡林荣
陈鹏
罗兴奎
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Abstract

本发明提供了一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法,具体包括:根据待加工盲孔直径尺寸制备铣刀、钻头和锪刀的步骤,所述钻头是二刃右旋铣刀,所述钻头具有内冷孔、排屑槽、定位块;所述锪刀是三刃右旋锪刀;使用所述铣刀在待加工斜面上预先铣削加工平面的步骤;使用所述钻头采用啄式加工方法钻削加工的步骤;使所述锪刀采用直线加工方法一次加工成形的步骤;采用本发明提供的加工盲孔的方法,有利于增加刀具的强度,减少刀具在加工过程中产生的振动,有利于在加工过程中排出铁屑及加工中产生的切削热,同时避免了在切削加工中出现的滑刀和打刀等现象;保证了工件的加工精度,取得了有益的效果。

Description

一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域,尤其涉及一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法。
背景技术
在某型航空发动机上的转动件时,当被加工零件上待加工平面为斜面,且盲孔尺寸深径比大于10时,例如:直径φ3±0.05、深度40mm,孔内表面粗糙度要求为Ra1.6的盲孔。对于这类盲孔,若采用常规的钻孔加工方法存在以下如下缺陷:
一、由于盲孔待加工平面为斜面,盲孔尺寸深径比大于10,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,容易发生打刀或孔钻偏;
二、在采用常规钻头加工这类深径比大于10的盲孔时,随着钻头的不断深入钻削,铁屑极易堆积在所述盲孔底部而不易排出;
三、由于铁屑堆积在盲孔底部,钻削加工过程中产生的切削热不能及时排出,极易对工件造成伤害,使得所加工的盲孔内表面粗糙度达不到加工精度的要求;
四、由于此类盲孔深径比大于10,当钻削加工到一定深度时,钻头上所承受的扭矩随着加工深度的增加而增大,刀头也出现振动现象,当钻头上所承受的扭矩大于其强度极限时,就容易造成钻头断裂。
为了解决上述问题,本发明提供一种加工此类盲孔的加工方法及刀具,在保证加工精度的同时,降低了机械加工成本。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法。
本发明提供了一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法,具体包括如下步骤:
步骤一、根据待加工盲孔直径尺寸,选择使用硬质合金材料制备刀具,分别制备铣刀、钻头、锪刀三把刀具;所述钻头为二刃右旋铣刀,并在钻头上设有内冷孔、排屑槽、定位块;所述锪刀为三刃右旋锪刀;刀具制备过程中,需避免刀具存在裂纹、沙眼等缺陷。
步骤二、使用步骤一中制备的铣刀在待加工斜面上铣削加工一个平面,所述平面垂直于待加工盲孔的中心线,其深度应大于待加工盲孔的中心线与待加工斜面的交点;
步骤三、使用中心钻在步骤二中加工的所述平面上钻削加工一个中心孔;
步骤四、以步骤三中所述钻削加工的中心孔为导向,使用步骤一中制备的所述钻头沿待加工盲孔的轴线方向按照啄式加工方法进行钻削加工,在加工过程中同时用冷却液冲洗钻头;
步骤五、使用步骤一中制备的所述锪刀,沿着步骤四加工的所述孔的深度方向按照直线加工方法一次加工成形,在加工过程中同时采用冷却液冲洗;
同时,本发明提供一种用于加工盲孔的钻头,所述钻头是两刃铣刀,具有定位块、排屑槽及内冷孔,所述定位块设置在与所述钻头的切削刃同一圆周面上,所述定位块长度与所述切削刃长度一致,所述排屑槽的长度大于所述盲孔的深度,所述内冷孔贯穿所述钻头的刀体。
本发明的有益效果在于:
采用本发明所提供的一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法后,由于采用本发明提供的上述刀具,所述钻头为二刃铣刀,既增加了刀具的强度,也减小了钻削加工过程中产生的振动;由于所述钻头具有定位块,定位快设置在与钻头切削刃的同一圆周面上,且定位快的长度与切削刃的长度一致,在钻削加工过程中,可用于刀具刀刃的定位,减少刀头随切削扭矩产生的振动,提高整个刀体的稳定性,刀具不易断裂;所述钻头上还设有排屑槽,排屑槽长度根据被加工盲孔的深度设计,排屑槽长度大于被加工盲孔的深度,有利于在加工过程中排出铁屑,并将排屑槽的表面进行抛光,减少铁屑通过时的摩擦力,提高被加工孔内的表面粗糙度,铁屑更加容易排除;所述钻头还设有内冷孔,内冷孔贯穿整个刀体,钻削加工时,高压冷却液通过内冷孔进入刀尖,将铁屑通过刀具的排屑槽排除,冷却充分,加工产生的切削热能及时排除。所述锪刀的设计为三刃锪刀,有利于增加锪刀的强度和排除加工过程中产生的铁屑。
本发明所述一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法中,所述步骤二中由于使用铣刀铣削加工一个平面,有利于防止钻头在切削加工切入待加工斜面瞬间时产生滑刀和打刀;
本发明所述一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法中,所述步骤四中由于预先在所述平面上使用中心钻钻削加工中心孔,该中心孔有利于对切入待加工斜面的钻头起着引导作用,方式钻削加工跑偏;同时由于采用了啄式加工方法,有利排除加工过程中产生的铁屑,同时便于操作人员观察钻头刀刃的磨损情况。
采用本发明的加工方法对航空发动机上转动件盲孔进行加工,不仅解决了打刀、孔偏、排屑难、孔内表面粗糙度难以保证加工精度等技术问题,实现加工稳定性,而且保证零件孔的加工质量,同时提高生产效率,降低生产成本。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
本发明提供了一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法,具体包括如下步骤:
步骤一:根据待加工零件孔的直径大小制备铣刀、钻头和锪刀;
步骤二:使用步骤一中所述铣刀在待加工盲孔的端面加工一平面;
步骤三:使用中心钻在步骤二中所述平面上加工一个中心孔;
步骤四:使用步骤一中的钻头以步骤三所述中心孔为导向,沿所述待加工盲孔的轴线方向使用啄式加工方法加工盲孔,加工过程中使用冷却液冲洗钻头;
步骤五:使用步骤一中所述锪刀沿步骤四中所述盲孔轴线按直线加工方法加工盲孔,加工过程中使用冷却液冲洗钻头;
其中,所述步骤一中所述铣刀、所述钻刀、所述锪刀的材料是硬质合金。所述钻头是两刃铣刀,所述钻头具有定位块、排屑槽及内冷孔,所述锪刀是三刃右旋锪刀。所述钻头的定位块设置在与所述钻头的切削刃同一圆周面上,所述定位块长度与所述切削刃长度一致。所述钻头的排屑槽的长度大于所述盲孔的深度,所述排屑槽的表面经过抛光处理。所述钻头的内冷孔贯穿所述钻头的刀体。
所述步骤二中所述平面垂直于所述盲孔的轴线,其深度大于所述盲孔轴线与待加工平面的交点。
同时,本发明提供一种用于加工盲孔的钻头,所述钻头是两刃铣刀,所述钻头具有定位块、排屑槽及内冷孔,所述定位块设置在与所述钻头的切削刃同一圆周面上,所述定位块长度与所述切削刃长度一致,所述排屑槽的长度大于所述盲孔的深度,所述内冷孔贯穿所述钻头的刀体。
采用本发明所提供的一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法后,由于采用本发明提供的上述刀具,所述钻头为二刃铣刀,既增加了刀具的强度,也减小了钻削加工过程中产生的振动;由于所述钻头具有定位块,定位快设置在与钻头切削刃的同一圆周面上,且定位快的长度与切削刃的长度一致,在钻削加工过程中,可用于刀具刀刃的定位,减少刀头随切削扭矩产生的振动,提高整个刀体的稳定性,刀具不易断裂;所述钻头上还设有排屑槽,排屑槽长度根据被加工盲孔的深度设计,排屑槽长度大于被加工盲孔的深度,有利于在加工过程中排出铁屑,并将排屑槽的表面进行抛光,减少铁屑通过时的摩擦力,提高被加工孔内的表面粗糙度,铁屑更加容易排除;所述钻头还设有内冷孔,内冷孔贯穿整个刀体,钻削加工时,高压冷却液通过内冷孔进入刀尖,将铁屑通过刀具的排屑槽排除,冷却充分,加工产生的切削热能及时排除。所述锪刀的设计为三刃锪刀,有利于增加锪刀的强度和排除加工过程中产生的铁屑。
本发明所述一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法中,所述步骤二中由于使用铣刀铣削加工一个平面,有利于防止钻头在切削加工切入待加工斜面瞬间时产生滑刀和打刀;
本发明所述一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法中,所述步骤四中由于预先在所述平面上使用中心钻钻削加工中心孔,该中心孔有利于对切入待加工斜面的钻头起着引导作用,方式钻削加工跑偏;同时由于采用了啄式加工方法,有利排除加工过程中产生的铁屑,同时便于操作人员观察钻头刀刃的磨损情况。
本发明提供了一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法,属于机械加工技术领域,可适用于对深径比大于10,孔内表面粗糙度要求较高的盲孔进行加工,还可以对零件的一般位置的盲孔进行加工。

Claims (7)

1.一种航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:根据待加工零件孔的直径大小制备具有两刃的铣刀、具有定位块、排屑槽及内冷孔的钻头和具有三刃的右旋锪刀;
步骤二:使用步骤一中所述铣刀在待加工盲孔的端面加工一平面;
步骤三:使用中心钻在步骤二中所述平面上加工一个中心孔;
步骤四:使用步骤一中的钻头以步骤三所述中心孔为导向,沿所述待加工盲孔的轴线方向使用啄式加工方法加工盲孔,加工过程中使用冷却液冲洗钻头;
步骤五:使用步骤一中所述锪刀沿步骤四中所述盲孔轴线按直线加工方法加工盲孔,加工过程中使用冷却液冲洗钻头。
2.如权利要求2所述的航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:所述步骤一中所述铣刀、所述钻刀、所述锪刀的材料是硬质合金。
3.如权利要求1或2所述的航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:步骤一中所述钻头的定位块设置在与所述钻头的切削刃同一圆周面上,所述定位块长度与所述切削刃长度一致。
4.如权利要求1或2所述的航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:步骤一中所述钻头的排屑槽的长度大于所述盲孔的深度,所述排屑槽的表面经过抛光处理。
5.如权利要求1或2所述的航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:步骤一中所述钻头的内冷孔贯穿所述钻头的刀体。
6.如权利要求1或2所述的航空发动机上转动件盲孔的加工方法,其特征在于:所述步骤二中所述平面垂直于所述盲孔的轴线,其深度大于所述盲孔轴线与待加工平面的交点。
7.一种用于加工盲孔的钻头,其特征在于:所述钻头是两刃铣刀,所述钻头具有定位块、排屑槽及内冷孔,所述定位块设置在与所述钻头的切削刃同一圆周面上,所述定位块长度与所述切削刃长度一致,所述排屑槽的长度大于所述盲孔的深度,所述内冷孔贯穿所述钻头的刀体。
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