CN109482950A - 一种内翼类结构高精度深孔加工刀具及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内翼类结构高精度加工刀具及加工方法，属于高精度深孔的加工技术领域，加工的深孔结构为，在深度为300多米处的具有直径为24mm孔，且该300多米的深度范围内具有直径为45mm的长孔。该刀具及加工方法选用合适的切削参数刀具；加工方法为：精加工时进出刀方式均为圆弧方式，进行螺旋铣分层加工。可加工该类型结构的高精度深孔，可以提高该高精度深孔的加工成功率。

Description

一种内翼类结构高精度深孔加工刀具及加工方法
技术领域
本发明属于高精度深孔的加工技术领域，涉及高精度深孔的加工刀具选用及加工方法，尤其是一种内翼类复杂结构中的高精度深孔的加工方法。
背景技术
某型号垂直内翼结构中，有一组孔特征精度要求高，孔所在位置深度大，最深孔直径为ф24H8，深度达到314+0.1 0mm，且该组孔同轴度±0.015，为零件重要特性，关系到垂直尾翼装配要求精度。
传统加工深孔的方式为钻、镗加工，该类加工首先依赖于镗杆、刀具的刚性，受重力影响，镗杆无法和卧加的主轴保证水平，导致同轴度超差，精度一般不是很高；同时，深孔加工可达到的精度与被加工零件结构特点有一定的关系，深孔所在位置如有较大的敞开空间，刀杆可以通过增加直径来提升刚度，但是，由于内翼结构复杂，该孔所在位置空间封闭，刀杆可移动空间在直径ф45H7孔封闭空间内，该因素可能会影响深孔的加工精度；最后，切削过程中由于受力而产生振动，镗杆悬臂长度越长，悬臂直径越小，加工振动幅度越大，无法保证深孔直径要求精度。
发明内容
本发明发明为了解决上述具体结构的深孔加工时存在的加工精度的问题，提供一种能够实现内翼类复杂结构零件高精度深孔的加工刀具及方法，简称一种内翼类结构高精度加工刀具及加工方法。
本发明的技术方案是：一种内翼类结构高精度深孔加工刀具，其特征在于，刀柄直径限定在42mm，长度为290mm；包括铣刀，直径为23.5mm；两种铰孔刀具，其长度都为50mm，为直径分别为23.9mm和24mm的铣刀,且直径24mm铣刀的公差为H7级。
优选地，一种内翼类结构高精度深孔加工刀具，其特征在于，刀具的材料为硬质合金钢。
一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，采用权利要求1至2任一所述的一种内翼类结构高精度深孔加工刀具进行加工；精加工时进出刀方式均为圆弧方式，进行螺旋铣分层加工。
一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，采用权利要求1至2任一所述的一种内翼类结构高精度深孔加工刀具进行加工；首先用直径8的钻头打底孔，再用直径23.5mm的铣刀留量加工，直径23.9mm铣刀进行半精加工直径ф24H7mm的铣刀进行精加工。
优选地，螺旋铣加工每圈的加工深度为0.2mm。
优选地，上述的一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，该方法用于加工的深孔为：在深度为300多米处的直径为24mm孔，且该300多米的深度范围内具有直径为45mm的长孔。
本发明的原理是：
刀杆设计思路：需要刚性大、悬臂挠度小，通过选用合适硬度的材料，同时在空间允许范围内增大刀具的直径；刀具选取思路：刀具悬伸长度小、硬度大、切削性能好。
本发明的技术效果是：提供一种内翼类复杂零件高精度深孔的刀具及加工方法，通过设置合理的工艺参数，采用相适应的刀具与走刀方式，可加工该类型结构的高精度深孔。可以提高该高精度深孔的加工成功率。
附图说明
图1内翼类零件深孔结构特征示意图；
图2为专用刀柄及刀具示意图。
具体实施方式
下面结合附图多本发明进一步详细地描述。
本发明的加工刀具和方法，适用加工的深孔结构为，在深度为300多米处的具有直径为24mm孔，且该300多米的深度范围内具有直径为45mm的长孔。
本发明的一种内翼类结构高精度深孔加工刀具和方法的内容如下：
本发明是通过设计合理的镗杆、刀具，选用合适的切削参数及加工方法，对内翼类复杂结构高精度深孔进行加工。具体技术方案如下：
1、根据内翼零件深孔区域的结构特点，设计定制专用刀柄1和刀具2。为避免加工过程中刀柄与零件干涉，经过计算，将刀柄直径限定在42mm，长度为290mm，铰孔刀具长度为50mm，直径为24H7和23.9mm；
2、根据试验结果进行了铰孔和铣孔试验。由于镗孔无法保证精度，预估到铰孔失败进行了铣的两手准备，由于直径24mm孔的前端孔的直径为45H7mm，结合刀柄直径为42mm，刀柄在45mm孔内的移动量单边小于1.5mm，所以铣刀的直径先定位23.5mm，这样用23.5的铣刀加工24H7孔氏的移动量单边为0.25mm，小于单边1.5mm的移动量，可以安全加工。
3、精加工时进出刀方式均为圆弧方式，分层加工，由于工装装夹刚性并不高，再进刀时工件有轻微震动，工件受力不均匀，空刀的时间长，表面粗糙度不够好；将原来的切削方式改为螺旋铣加工方式，切削过程只有一次进出刀，避免了进刀时的震动，减少空刀时间，并且工件在切削中受力均匀，在试验中确定了每圈深度为0.2mm，即保证了精度，表面粗糙度，提升了加工效率。
4、刀具的材料为硬质合金钢。
首先进行铰孔试验，由于铰孔加工精度主要是靠刀具保证，加工过程中可以减少人员对加工产生的失误导致质量问题的发生；其次，铰孔相对铣孔加工效率也有一定的提升，所以先进行铰孔的加工。
具体加工流程如下：
ф8的钻头打底孔—ф23.5铣刀去量—ф23.9铣刀进行半精加工—ф24H7的铣刀进行精加工；
通过多个孔和多组加工参数的试验均不理想，孔的直径超差，但可以保证同轴度要求，由此数据推断铣孔的成功率大大提高。进行铣孔试验，首先用直径8的钻头打底孔，再用直径23.5的铣刀留量加工，加工时用直径23.5铣刀留量加工和精加工，铣刀的独立使用保证孔的精度。

Claims (6)

1.一种内翼类结构高精度深孔加工刀具，其特征在于，刀柄直径限定在42mm，长度为290mm；包括铣刀，直径为23.5mm；两种铰孔刀具，其长度都为50mm，为直径分别为23.9mm和24mm的铣刀,且直径24mm铣刀的公差为H7级。
2.一种内翼类结构高精度深孔加工刀具，其特征在于，刀具的材料为硬质合金钢。
3.一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，采用权利要求1至2任一所述的一种内翼类结构高精度深孔加工刀具进行加工；精加工时进出刀方式均为圆弧方式，进行螺旋铣分层加工。
4.一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，采用权利要求1至2任一所述的一种内翼类结构高精度深孔加工刀具进行加工；首先用直径8的钻头打底孔，再用直径23.5mm的铣刀留量加工，直径23.9mm铣刀进行半精加工直径ф24H7mm的铣刀进行精加工。
5.根据权利要求3所述的一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，螺旋铣加工每圈的加工深度为0.2mm。
6.根据权利要求3、4或5所述的一种内翼类结构高精度深孔加工方法，其特征在于，该方法用于加工的深孔为：在深度为300多米处的直径为24mm孔，且该300多米的深度范围内具有直径为45mm的长孔。
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