CN108942088A - 一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工领域，公开了一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法。为了满足航空机电产品中高精度半圆孔组的加工需求，降低因半圆结构而引起的断屑切削变形，提高加工质量，减少不必要的返工返修及报废，解决传统加工方式下零件成活率低的问题，通过如下方法实现高精度半圆孔组的加工：(1)合理安排粗精加工工序；(2)优化粗精加工余量；(3)设置切削加工参数。通过本方法的加工，能够实现该类高精度半圆孔组的镗铣加工，提高产品质量，缩短生产周期，降低生产成本。

Description

一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法。

背景技术

高精度半圆孔组结构常见于航空机电产品中，受该类结构限制，实际加工中需采用断屑切削方式，刀具切削过程中受力不均匀。目前，传统加工方式为粗加工钻削底孔，镗或铰精加工孔组到尺寸，在该种加工方式下，由于加工过程中材料应力得不到充分释放，往往精加工后孔组出现位置或者尺寸精度超差，零件成活率低，产品配套交付节点难以保证，成为制约该类产品质量的一大难题。

发明内容

本发明解决的技术问题：为了满足航空机电产品中高精度半圆孔组的加工需求，降低因半圆结构而引起的断屑切削变形影响，提高产品质量，缩短生产周期，降低生产成本，解决传统加工方式下零件成活率低的问题，本发明提出一种适用于高精度半圆孔组的镗铣加工方法，实现该类高精度半圆孔组的镗铣加工。

本发明技术方案：一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法，包括(1)合理安排粗精加工工序，采用钻、铰方式加工(2)优化粗精加工余量(3)根据粗精加工余量，设置切削加工参数，其特征在于，所述合理安排粗精加工工序，在钻、铰加工工序之间加入铣、镗工序。

所述铣、镗工序中，在铣工序后加入热处理工序。

所述的优化粗精加工余量，高精度半圆孔组加工时，粗加工钻为半精、精加工留余量直径方向1mm，铣半精加工为镗半精加工、铰精加工留余量直径方向0.1mm，镗半精加工为铰精加工留余量直径方向0.04mm，铰精加工完成整个半圆孔组的最终尺寸加工。

所述设置切削加工参数，

a)主轴转速粗加工宜选择在每分钟3000-5000转，确保机床主轴旋转时稳定，半精加工宜选择在每分钟1000-2000转，精加工宜选择在每分钟500-800转，确保刀具切削时材料应力的充分释放。

b)经具体试验得出进给速度粗加工选在每分钟500mm-1000mm之间，半精加工选在每分钟200mm-300mm之间，精加工选在每分钟80mm-100mm之间。

c)每次吃刀量粗加工宜选在0.3mm-0.5mm之间，半精加工宜选在0.1mm-0.2mm之间，精加工宜选在0.005mm-0.015mm之间。

本发明的有益效果：

本发明主要针对高精度半圆孔组结构，通过合理安排粗精加工工序、优化粗精加工余量及根据粗精加工余量，设置切削加工参数等步骤，主要取得以下有益效果：

1).能够降低因半圆结构而引起的断屑切削变形影响，提高产品质量，缩短生产周期，降低生产成本；

2).优化粗精加工余量，粗、半精、精加工分层切削，合理穿插热处理去应力，断屑切削加工过程中的材料应力得以充分释放；

3).根据粗精加工余量，设置切削加工参数，保证刀具切削过程中接触应力的合理稳定。

附图说明

图1：本发明实施例主视图

图2：本发明实施例B-B剖视图

具体实施方式

结合附图，对本发明做进一步说明：

本发明针对高精度半圆孔组的镗铣加工方法，主要通过合理安排粗精加工工序、优化粗精加工余量、根据粗精加工余量设置切削加工参数，实现了该类零件的镗铣加工，并取得了较好的效果，其具体实施步骤如下：

1.合理安排粗精加工工序

传统的加工方式下，高精度半圆孔组的加工主要通过粗加工钻、精加工镗或铰的方法实现，这种方法不能达到断屑切削过程中材料加工应力的充分释放，本方法通过合理安排粗精加工工序，在钻、铰加工工序之间加入铣、镗半精加工工序，在铣工序后加入热处理工序，减小断屑切削过程中的加工变形。其中，镗工序可以修正铣工序加工后孔组出现的孔不正、椭圆现象，铰工序在孔位置修正的基础上加工，可以减小加工刀具系统产生的误差，提高半圆孔组精度。此外，各个工序中必须保证相应要求的找正精度，半精、精加工工序检查刀具锋利状态，避免因刀具磨损严重而引起的孔组精度超差。本发明在解决高精度半圆深孔孔组，特别是深径比大于6时效果更为显著。

2.优化粗精加工余量

高精度半圆孔组加工时，粗加工钻为半精、精加工留余量直径方向1mm，铣半精加工为镗半精加工、铰精加工留余量直径方向0.1mm，镗半精加工为铰精加工留余量直径方向0.04mm，铰精加工完成整个半圆孔组的最终尺寸加工。粗精加工余量根据半圆孔组直径尺寸大小、零件材料、半圆孔组豁口大小等做相应调整，同时要求孔组内各个孔加工余量的一致性，保证孔组整体加工质量。

3.设置切削加工参数

本方法的加工参数主要体现在主轴转速、进给速度及吃刀量，具体如下：

a)主轴转速粗加工宜选择在每分钟3000-5000转，确保机床主轴旋转时稳定，半精加工宜选择在每分钟1000-2000转，精加工宜选择在每分钟500-800转，确保刀具切削时材料应力的充分释放。

b)经具体试验得出进给速度粗加工选在每分钟500mm-1000mm之间，半精加工选在每分钟200mm-300mm之间，精加工选在每分钟80mm-100mm之间。

c)每次吃刀量粗加工宜选在0.3mm-0.5mm之间，半精加工宜选在0.1mm-0.2mm之间，精加工宜选在0.005mm-0.015mm之间。

具体实施例

以航空机电产品中的某输出轴为例，结合附图，详细描述其加工过程：

实施例1

某输出轴零件材料为15-5PH不锈钢，半圆孔组直径尺寸为mm，与其相交的中心孔的直径尺寸为在三轴数控机床上进行加工，结合附图1所示，其具体加工过程如下：

1)合理安排粗精加工工序，整个加工过程粗、半精、精加工工序，依次为钻、铣、镗、铰，在钻铣工序之间、铣镗工序之间分别加入热处理去应力工序。

2)优化粗精加工余量。粗加工钻底孔为Φ5mm，半精加工铣底孔至Φ5.9mm，半精加工镗底孔至Φ5.96mm，精加工铰孔组至最终尺寸

3)数控加工切削参数的设置。结合15-5PH不锈钢材料切削性能，钻工序选择主轴转速为每分钟4000转，铣、镗工序分别选择主轴转速为每分钟1000转，铰工序选择主轴转速为每分钟500转；进给速度上，钻工序选择进给为500mm，铣、镗工序分别选择进给为200mm，铰工序选择进给为80mm；吃刀量选择上，本次加工选择钻为0.5mm，镗、铣分别为0.1mm，铰为0.01mm。

本发明的加工方法同样适用于零件材料为铝合金、钛合金等金属材料的高精度半圆孔组的镗铣加工，根据零件材料不同，粗精加工余量、切削加工参数做相应调整。

Claims (4)

1.一种高精度半圆孔组的镗铣加工方法，包括(1)粗精加工工序，采用钻、铰方式加工(2)优化粗精加工余量(3)根据粗精加工余量，设置切削加工参数，其特征在于，所述粗精加工工序，在钻、铰加工工序之间加入铣、镗工序。

2.如权利要求1所述的高精度半圆孔组的镗铣加工方法，其特征在于，所述铣、镗工序中，在铣工序后加入热处理工序。

3.如权利要求1或2所述的高精度半圆孔组的镗铣加工方法，其特征在于，所述的优化粗精加工余量，高精度半圆孔组加工时，粗加工钻为半精、精加工留余量直径方向1mm，铣半精加工为镗半精加工、铰精加工留余量直径方向0.1mm，镗半精加工为铰精加工留余量直径方向0.04mm，铰精加工完成整个半圆孔组的最终尺寸加工。

4.如权利要求3所述的高精度半圆孔组的镗铣加工方法，其特征在于，所述设置切削加工参数，

a)主轴转速粗加工宜选择在每分钟3000-5000转，确保机床主轴旋转时稳定，半精加工宜选择在每分钟1000-2000转，精加工宜选择在每分钟500-800转，确保刀具切削时材料应力的充分释放；

b)经具体试验得出进给速度粗加工选在每分钟500mm-1000mm之间，半精加工选在每分钟200mm-300mm之间，精加工选在每分钟80mm-100mm之间；

c)每次吃刀量粗加工宜选在0.3mm-0.5mm之间，半精加工宜选在0.1mm-0.2mm之间，精加工宜选在0.005mm-0.015mm之间。