CN107350500A - 一种加工深孔的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种加工深孔的方法，该方法先在工件内加工出通孔；再将通孔分成两段，在其中一段内粗镗出内孔，同时，在该段通孔与另一段通孔的对接处镗出对接过渡面；修正基准，精镗步骤中的内孔；以对接过渡面上相应位置为进刀点，采用斜线进刀方式由内至外逐层进行镗削，粗镗出另一段通孔处的内孔；修正基准，对上一步骤获得的内孔进行精镗，精镗完毕后，在对接处获得一沿内孔圆周分布的环状凸起；珩磨，消除环状凸起，获得成品深孔。本发明通过可通过珩磨去除的环状凸起的设计及斜线进给方式的配合，有效避免了常规对接加工过程中对接处过切造成零件报废问题。

Description

一种加工深孔的方法
技术领域
本发明涉及一种加工深孔的方法，属于机械加工技术领域。
背景技术
飞机起落架是飞机系统最为重要的部件之一，承担着飞机的安全起飞、着陆和滑行等。现代飞机起落架设计要求具有可靠性能高，与机体同寿命等，越来越多的超高强度难加工材料诸如300M、A-100钢、钛合金等得到广泛应用，同时起落架主承力构件由整体结构代替焊接结构等，材料与结构形式的变化使得新型飞机起落架零件的加工工艺变得更为复杂，加工难度越来越大，深孔加工就是起落架主承力构件中的最为关键技术之一。
图1为某项目起落架侧支撑构件的剖面结构简图，构件内深孔及型腔可以采用NC径向镗削加工，分段逐层“拉镗”或“推镗”完成，这种工艺对底孔要求非常高，且加工效率低，周期非常长，无法满足要求。如果采用减振刀杆镗削加工，一方面对底孔无要求，另一方面加工效率非常高，但由于长径比已远远大于10，超出减振刀杆标准设计能力，只能两侧对接加工。
遇到的问题是，刀杆悬伸较大，落刀点刀头无负载，而其余被加工部位因加工抗力造成“让刀”，尺寸测量时尺寸与进给量存在偏差，需要多次进给补偿才能保证孔被加工至要求的尺寸，补偿时，进刀点往往就在零件已加工好的区域上，进刀时，刀头会给该区域施加一定应力，进给补偿完毕后，进刀点往往已严重切伤零件，造成对接处产生沟槽9，产品寿命大幅下降，尺寸超差，导致产品报废，对接加工产生沟槽9的原理如图2所示。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种加工深孔的方法，以解决深长孔对接加工过程中对接处容易产生过切的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种加工深孔的方法，包括如下步骤：
（1）在工件内加工出通孔；
（2）将通孔分成两段，在其中一段内粗镗出内孔，同时，在该段通孔与另一段通孔的对接处镗出对接过渡面；
（3）修正基准，精镗步骤（2）中的内孔；
（4）以对接过渡面上相应位置为进刀点，采用斜线进刀方式由内至外逐层进行镗削，粗镗出另一段通孔处的内孔；
（5）修正基准，采用步骤（4）的方法对步骤（4）中的内孔进行精镗，精镗完毕后，在对接处获得一沿内孔圆周分布的环状凸起；
（6）珩磨，消除步骤（5）中的环状凸起，获得成品深孔；
其中，通孔的直径小于内孔的直径。
进一步地，一种在工件内加工深孔的方法，包括如下步骤：
（1）在工件内加工出通孔；
（2）将通孔分成两段，在其中一段内粗镗出内孔，同时，在该段通孔与另一段通孔的对接处镗出对接过渡面；
（3）修正外圆基准，找正修正后的基准跳动，精镗步骤（2）中的内孔，保证精孔与基准外圆同轴；
（4）以对接过渡面上相应位置为进刀点，采用微斜线进刀方式，由内至外逐层进行镗削，粗镗出另一段通孔处的内孔；
（5）修正外圆基准，找正修正后的基准跳动，采用步骤（4）的方法对步骤（4）中的内孔进行精镗，保证精孔与基准外圆同轴，精镗完毕后，在对接处获得一沿内孔圆周分布的环状凸起；
（6）珩磨，消除步骤（5）中的环状凸起，获得成品深孔；
其中，通孔的直径小于内孔的直径。
采用本发明的方法，在对接处采用分层微斜线进刀方式，切削量由小到大，优化切削环境，保证切削过程平稳，减少刀具带来的冲击和振动以及“让刀”现象的产生，提高加工效率和工件质量。相反，如果采用垂直进刀方式，刀具直接切入工件，瞬时受到较大冲击，导致刀具和工件受力后弹性变形，一方面刀尖在冲击力下断裂，刀具报废，有时断裂过程切伤工件；另一方面弹性变形造成刀尖过量切入工件，造成工件缺陷甚至报废等。
进一步地，所述通孔的长度与通孔的直径之比大于10。
进一步地，步骤（2）中所述对接过渡面为锥形面、凸弧面、凹弧面中的一种，优选为锥形面或凹弧面。
优选地，步骤（2）和步骤（4）中，粗镗出的内孔的直径比内孔的设计值小0.8~1.2mm，进一步优选地，比设计值小0.95~1.05mm。
进一步地，步骤（5）中所述环状凸起的最高点与内孔之间的距离h为0.25~0.35mm，优选为0.3mm，方便后续工艺中通过珩磨抛光去除。
进一步地，所述环状凸起的横截面为三角形。
本发明针对现有技术的不足，通过对接过渡面的设置以及进刀方式的控制，解决深长孔对接加工过程中对接处容易产生过切问题的方法，避免了因对接加工产生“过切”导致工件的报废，大大提高了加工效率和产品质量，节约了成本，缩短了产品生产周期，也为此类结构的加工提出了一种非常可靠又高效的解决方案。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）采用微斜线进给，切削量由小到大，优化切削环境，保证切削过程平稳，减少刀具带来的冲击和振动以及“让刀”现象的产生，提高加工效率和工件质量；
（2）设计环状凸起（最终珩磨抛光去除），有效避免了常规对接加工过程中对接处过切造成零件报废问题；
（3）比NC径向进给镗削工艺效率提高3～5倍，大大缩短加工周期；
（4）大大节省了订制采购NC径向镗杆的费用，降低了生产成本；
（5）简化了工艺设计难度，提高了工艺准备和设计效率，缩短了产品试制周期。
附图说明
图1是某工件的剖面结构简图。
图2是工件过切情况简图。
图3是本发明第一种实施方式中右端内孔的加工示意图。
图4是图3中A部位的放大图。
具体实施方式
以下将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。
图1为某转包项目起落架侧支撑构件的剖面结构简图，其深孔长径比L：D≈16，选择减振刀杆一次加工是不可能的，选择NC径向镗工艺效率低，成本高，无法满足客户要求。
本实施方式采用φ60减振刀杆两端对接镗工艺，即先加工左端通孔7处内孔5尺寸，其中对接面加工至倾斜的对接过渡面8（实际为锥形面）；然后掉头准备加工另一端，按照发明方案，进行入图3所示的刀轨设计NC程序，采用预留微三角型面的原理，即斜线快进，微斜线进给的方式切入待加工区6，刀头2的刀路轨迹3见图3；准备工艺试验件进行试切，确定切削参数；珩磨抛光和剖切检测计量。具体如下：
根据图3所示，将孔分成两段，先加工左端，再加工右端，对接处预留0.3mm高的环状凸起4，斜线进刀进行镗削。工艺流程为：（1）将工件1夹右端外圆架左端外圆，找正后粗镗左端内孔5，直径上留1mm余量；（2）更换装夹方式，夹右端外圆顶左端孔口倒角，找正后精车外圆，修正基准，然后再按步骤（1）装夹找正，精镗左端内孔5，斜线退刀，形成对接过渡面8；（3）同上，夹左端外圆架右端外圆，以对接过渡面8上相应位置为进刀点，采用斜线进刀方式由内至外逐层进行镗削，粗镗出右端内孔5，直径上留1mm余量；（4）夹左端外圆顶右端孔口倒角，找正后精车外圆，修正基准，保证两次加工完成的内孔5始终与基准外圆同轴，避免了两次加工的对接面发生偏移；（5）然后再按步骤（3）装夹找正，精镗右端内孔，以对接过渡面8上相应位置为进刀点，采用预留微三角型面的原理，斜线快进，微斜线进给的方式切入加工，加工完毕，在对接处获得横截面为微凸三角形面的环状凸起4；（6）珩磨，消除预留的微凸三角型面，提高粗糙度。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种加工深孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在工件（1）内加工出通孔（7）；
（2）将通孔（7）分成两段，在其中一段内粗镗出内孔（5），同时，在该段通孔与另一段通孔的对接处镗出对接过渡面（8）；
（3）修正基准，精镗步骤（2）中的内孔（5）；
（4）以对接过渡面（8）上相应位置为进刀点，采用斜线进刀方式由内至外逐层进行镗削，粗镗出另一段通孔处的内孔（5）；
（5）修正基准，采用步骤（4）的方法对步骤（4）中的内孔（5）进行精镗，精镗完毕后，在对接处获得一沿内孔（5）圆周分布的环状凸起（4）；
（6）珩磨，消除步骤（5）中的环状凸起（4），获得成品深孔；
其中，通孔（7）的直径小于内孔（5）的直径。
2.根据权利要求1所述的加工深孔的方法，其特征在于，所述通孔（7）的长度与通孔（7）的直径之比大于10。
3.根据权利要求1所述的加工深孔的方法，其特征在于，步骤（2）中所述对接过渡面（8）为锥形面、凸弧面、凹弧面中的一种。
4.根据权利要求1所述的加工深孔的方法，其特征在于，步骤（2）和步骤（4）中，粗镗出的内孔（5）的直径比内孔（5）的设计值小0.8~1.2mm。
5.根据权利要求1所述的加工深孔的方法，其特征在于，步骤（5）中所述环状凸起（4）的最高点与内孔（5）之间的距离h为0.25~0.35mm。
6.根据权利要求1~5任一项所述的加工深孔的方法，其特征在于，所述环状凸起（4）的横截面为三角形。
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