CN112222445B - 一种波动式切挤孔精强一体化加工方法 - Google Patents

一种波动式切挤孔精强一体化加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,包括:按照预设的制造强化孔的策略对机床进行配置,机床按照策略控制刀具一体化制孔;且在制造孔过程中,借助于超声频椭圆振动实现刀具的切挤操作,且使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域以冲击强化已加工的部分孔的孔表面;制造强化孔的策略包括:用于使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度的相位差,用于在制孔过程中使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域的椭圆振动的振幅。本发明提供的加工方法可兼顾孔的精度、孔表面粗糙度与孔亚表层强化,一道工序可同时完成孔的切削与强化,使加工的孔满足工业要求。

Description

一种波动式切挤孔精强一体化加工方法
技术领域
本发明属于机械加工、制孔及孔强化领域,尤其涉及一种波动式切挤孔精强一体化加工方法。
背景技术
当前结构连接部位失效造成的飞机事故占了飞机事故总量的约70%,其中由应力集中导致的结构部件疲劳破是连接部位失效的主要原因。因此,制孔工艺的质量很大程度上决定了飞机的质量。提高紧固孔的质量,改善飞机结构的抗疲劳性能,延长使用寿命,是设计和材料研究者的重要研究课题。
当前孔强化领域应用最广的开缝衬套冷挤压强化,这种工艺在待强化孔表面镶嵌开缝衬套,使用芯棒对孔进行冷挤压,使孔壁表面形成硬化层并引入残余应力。缺点是工序复杂,最终制得合格的孔需十余道工序,效率低下。此外开缝衬套冷挤压还存在挤后金属孔壁会产生凸脊,极易产生裂纹的问题,因而需要对挤后孔壁进行铰削加工,会抵消挤压产生的残余压应力。其它孔强化工艺中,内孔滚压强化,能获得较好表面光洁度,且能较大提高加工效率。但它不能在获得较高残余压力的同时获得较高的表面光洁度。喷丸强化基本上改变了近表面基板的表面和特征参数,包括主要是弹性残余应力分布,增加的表面硬度,较高的近表面位错密度和交替的表面形貌。然而喷丸处理造成的表面粗糙度过高,抵消了因残余应力而延长疲劳寿命的贡献,并降低了飞机结构的组装刚度。激光强化是一种施加压缩残余应力以改善疲劳和腐蚀性能的绿色方法。但高功率激光器,运行成本高,并且生产过程的不稳定限制激光冲击处理的在飞机组件中的应用。
此外,近年来研究表明,孔的表面粗糙度、尺寸精度与几何精度同样与机械连接部件的疲劳寿命呈正相关关系,而上述孔强化方式无法提高孔的精度,甚至喷丸强化、激光强化等方式还会破坏孔表表面完整性,增大孔表面粗糙度,抵消残余压应力对疲劳寿命的增益。
综上所述,当前孔强化工艺均存在缺陷或发展限制,且均无法兼顾制孔精度与表面粗糙度,在实际加工过程中需经过切削-强化甚至切削-强化-再切削工序才能使孔符合精度、表面粗糙度与强度要求,严重降低加工效率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,可提高孔的精度、降低孔表面粗糙度并同时提高孔表面强度,一道工序可同时完成孔的切削与强化,使加工的孔满足工业要求。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,包括:按照预设的制造强化孔的策略对机床进行配置,机床按照策略控制刀具一体化制孔;
且在制造孔过程中,借助于超声频椭圆振动实现刀具的切挤操作,且使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域以冲击强化已加工的部分孔的孔表面;
制造强化孔的策略包括:用于使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度的相位差,用于在制孔过程中使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域的椭圆振动的振幅;
根据刀具的名义后角和刀具半径对超声椭圆振动设备设定椭圆振动的振幅以使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域,用以冲击强化已加工的孔表面;
其中,所述超声椭圆振动设备包括:超声振动电源与超声振动刀柄,均设置在机床上,所述超声振动电源与所述超声振动刀柄电连接;
所述刀具安装在所述超声振动刀柄上;所述名义后角是指刀具自身的切削刃后角。
优选地,所述方法还包括:
刀具在进行切挤加工制孔前,在机床上根据刀具的刃口钝圆半径设定切削深度,以及设置刀具的加工用量参数和超声椭圆振动设备的超声椭圆振动参数。
优选地,所述超声椭圆振动为:对安装在机床上的刀具分别施加两路互相垂直的弯曲振动;
两路弯曲振动的轨迹又与刀具中心线垂直,即振动轨迹位于刀具中心线的垂直面上。
优选地,在制造强化孔的策略中,所述刃口钝圆半径与最小切削深度具有以下函数关系:
dt=R(1-cosΦ);
式中dt为最小切削深度,R为刃口钝圆半径,Φ为剪切角。
优选地,在制造强化孔的策略中,所述相位差
Figure BDA0002724824550000031
与刀具回转速度具有以下函数关系:
Figure BDA0002724824550000032
式中Q为相邻两次切削间隔包含的超声振动周期数,n为刀具回转速度,f为超声振动频率,Z为刀具齿数。
优选地,在制造强化孔的策略中,所述超声振动振幅a取值在以下集合内,切削过程中出现动态负后角区域;
Figure BDA0002724824550000033
式中f为振动系统的振动频率,a为振动系统的振幅,α0为刀具名义后角,r为刀具半径。
优选地,所述刀具包括:钻头、铰刀和立铣刀中的一种或多种。
优选地,所述加工用量参数包括:刀具回转速度n,每齿进给量fz,切削深度αp,刀具半径r,刀具齿数Z,刃口钝圆半径R,刀具名义后角α0
所述超声椭圆振动参数包括:振幅a,振动频率f。
本技术方案还提供一种用于飞机的连接结构,该结构上具有至少一个制造孔,所述制造孔采用上述任一所述方案的方法进行制备。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,既提高制孔精度又同时提高孔表面强度;根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;设置合适的加工用量与超声椭圆振动参数,达到微观改性效果;开启超声电源,对固定在机床上的刀具施加超声频椭圆振动;开启机床,进行切挤加工,实现一步精强一体化制孔。此工艺可兼顾孔的精度、表面粗糙度与强度,一道工序可同时完成孔的切削与强化,极大提升制孔效率,在提高制孔精度、降低孔表面粗糙度的同时在孔壁表面附加残余压应力,细化晶粒,提高表面显微硬度与疲劳寿命,使制得的孔满足工业要求。
附图说明
图1为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的断续切削与挤压原理示意图;
图2为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的流程示意图;
图3为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的超声椭圆振动原理示意图;
图4为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的表面形貌示意图;
图5为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体钻孔示意图;
图6为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体铰孔示意图;
图7为本发明提供的一种波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体螺旋铣孔示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
本实施例中提供一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,包括:按照预设的制造强化孔的策略对机床进行配置,机床按照策略控制刀具一体化制孔。
且在制造孔过程中,借助于超声频椭圆振动实现刀具的切挤操作,且使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域以冲击强化已加工的部分孔的孔表面。
制造强化孔的策略包括:用于使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度的相位差,用于在制孔过程中使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域的椭圆振动的振幅,
根据刀具的名义后角和刀具半径对超声椭圆振动设备设定椭圆振动的振幅以使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域,用以冲击强化已加工的孔表面,
其中,所述超声椭圆振动设备包括:超声振动电源与超声振动刀柄,均设置在机床上,所述超声振动电源与所述超声振动刀柄电连接;
所述刀具安装在所述超声振动刀柄上;所述名义后角是指刀具自身的切削刃后角。
具体地,本实施例中提供的波动式切挤孔精强一体化加工方法还包括:
刀具在进行切挤加工制孔前,在机床上根据刀具的刃口钝圆半径设定切削深度,以及设置刀具的加工用量参数和超声椭圆振动设备的超声椭圆振动参数。
本实施例中所述超声椭圆振动为:对安装在机床上的刀具分别施加两路互相垂直的弯曲振动;两路弯曲振动的轨迹又与刀具中心线垂直,即振动轨迹位于刀具中心线的垂直面上。
本实施例中在制造强化孔的策略中,所述刃口钝圆半径与最小切削深度具有以下函数关系:
dt=R(1-cosΦ);
式中dt为最小切削深度,R为刃口钝圆半径,Φ为剪切角。
本实施例中在制造强化孔的策略中,所述相位差
Figure BDA0002724824550000063
与刀具回转速度具有以下函数关系:
Figure BDA0002724824550000061
式中Q为相邻两次切削间隔包含的超声振动周期数,n为刀具回转速度,f为超声振动频率,S为刀具齿数。
本实施例中在制造强化孔的策略中,所述超声振动振幅a取值在以下集合内,切削过程中出现动态负后角区域;
Figure BDA0002724824550000062
式中f为振动系统的振动频率,a为振动系统的振幅,α0为刀具名义后角,r为刀具半径。
本实施例中所述刀具包括:钻头、铰刀和立铣刀中的一种或多种。
本实施例中所述加工用量参数包括:刀具回转速度n,每齿进给量fz,切削深度αp,刀具半径r,刀具齿数Z,刃口钝圆半径R,刀具名义后角α0;所述超声椭圆振动参数包括:振幅a,振动频率f。
本实施例中还提供一种用于飞机的连接结构,该结构上具有至少一个制造孔,所述制造孔采用上述方案的方法进行制备。
采用本实施例中的制孔方法的连接结构,很大程度上提高了飞机的质量。提高紧固孔的质量,改善飞机结构的抗疲劳性能,延长使用寿命。
图1为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的断续切削与挤压原理示意图。如图1所示,相邻两次切削轨迹存在交点,可产生高频分离断续切削,降低切削力、切削热,改善表面粗糙度,提高加工精度。在切削段中的负后角挤压段内,刀具瞬时后角为负,刀具侧刃后刀面与工件已加工表面在图中负后角挤压区域发生干涉,对工件有强化作用。
图2为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的流程图。如图所示,波动式切挤孔精强一体化加工方法的工艺流程为:
步骤1:根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;
步骤1具体包括:
所述“刃口钝圆半径”,具体为:
在实际切挤孔加工过程中,切削刃通常带有钝圆而非理想的锐角,加工过程中挤压工件表面,使工件表面产生弹性形变,此过程中弹性变形层的厚度即为最小切削深度,具体为dt=R(1-cosΦ)。式中dt最小切削深度,R为刃口钝圆半径,Φ为剪切角。加工时应合理设置切削深度,使其大于最小切削深度,具备切削能力。刃口钝圆半径越小,最小切削深度越小,切削力与切削深度呈负相关关系。
特别地,在波动式精强一体螺旋铣孔中,其它切削参数不变时,切削深度越小,一个切削周期中空切段占比越高,切削区域打开越充分,可以更大程度降低切削力与加工区域温度,提高加工精度。综上所述,加工前应选择刃口钝圆半径小的刀具,获得更小的最小切削深度来提高加工精度,以此控制切挤性能的合理匹配。
所述“刀具”指制孔工艺需要的钻头、铰刀或立铣刀。
步骤2:设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;
步骤2具体包括:
所述“设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差”,具体为:
波动式切挤孔精强一体化加工过程中,若相邻两次切削轨迹存在高频分离,则切削形式为高频断续分离切削,可有效降低切削力,可显著提高制孔精度,同时切削空间打开,方便切削液进入,可降低加工区域温度,减小由切削热产生的残余拉应力。以波动式铰孔为例,产生高频分离的条件为相邻两齿刀具切削轨迹存在相位差,相位差值
Figure BDA0002724824550000085
可由公式(1)计算得出。
Figure BDA0002724824550000081
式中Q为相邻两次切削间隔包含的超声振动周期数,n为刀具回转速度,f为超声振动频率,Z为刀具齿数,刀具回转速度n是相位差
Figure BDA0002724824550000084
的主要影响因素。
实际加工中,相位差在π附近时空切比最大,降力降温效果最佳。加工前设置相位差标准数值范围
Figure BDA0002724824550000082
以此反解得n的取值范围为:
Figure BDA0002724824550000083
步骤3:设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;
步骤3具体包括:
所述“设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域”,具体为:
波动式切挤孔精强一体化加工过程中瞬时后角会动态变化,以波动式铰孔为例,则超声振动振幅a取值在集合(3)内时,切削过程中会出现动态负后角,切削过程中刀具侧刃(钻孔与铰孔工艺为钻头或铰刀的修光刃,铣孔工艺为立铣刀的侧刃)后刀面挤压工件表面,达到孔强化效果。
Figure BDA0002724824550000091
式中f为振动系统的振动频率,a为振动系统的振幅,α0为刀具名义后角,r为刀具半径。
根据式(3)还可以算出负后角区域比例Pα
Figure BDA0002724824550000092
Pα越大,负后角干涉区域面积越大,挤压深度随之增大。更改超声振幅a或刀具回转速度n可改变负后角区域比例Pα。但Pα过大时会加剧刀具磨损,降低加工精度,增大表面粗糙度,减弱强化效果,因此加工前根据实际情况设定负后角占比标准Sα=[Sα1,Sα2],并在设置刀具回转速度n保证切削过程中存在合适的相位差的前提下,通过设置超声振幅a使Pa∈Sa。联立式(3)(4)可解得当前负后角区域比例标准下a的解集。
Figure BDA0002724824550000093
步骤4:在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;
步骤5:设置合适的加工用量与超声椭圆振动参数;
步骤5具体包括:
所述“加工用量与超声椭圆振动参数”,具体为:
加工用量包括刀具回转速度n,每齿进给量fz,切削深度αp,刀具半径r,刀具齿数Z,刃口钝圆半径R,刀具名义后角α0。超声椭圆振动参数包括振动系统的振幅a,振动频率f。以上参数在加工前直接设定。加工前需根据加工需求与条件通过设定刀具回转速度n来使切削过程中存在合适的相位差,设定振动系统的振幅a来合理配置负后角区域比例,再选定合适的刃口钝圆半径R,刀具名义后角α0
步骤7:开启机床,进行精强一体切挤加工,实现一步制孔。
此工艺可兼顾孔的精度、表面粗糙度与强度,一道工序可同时完成孔的切削与强化,极大提升制孔效率,在提高制孔精度、降低表面粗糙度的同时在孔壁表面附加残余压应力,细化晶粒,提高表面显微硬度与疲劳寿命,使制得的孔满足工业要求。
图3为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的超声椭圆振动原理示意图。如图3所示,超声椭圆振动的形式为两路互相垂直的弯曲振动,这两路弯曲振动的轨迹又与刀具中心线垂直,即振动轨迹位于刀具中心线的垂直面上。椭圆振动的轨迹由这两路弯曲振动轨迹耦合而成,形状为正圆或椭圆形。这种振动形式可保证在整个切削过程中均存在垂直于孔壁的振动分量,增强孔强化效果。若通过调试使振动轨迹为正圆,则刀具每一齿切削状态均等效,可增强切削与强化的均匀性和孔表面形貌的规律性。
图4为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的表面形貌示意图。如图4所示,通过调试可使超声椭圆振动两路振幅相等,则加工过程中刀具每一齿切削均等效,可增强孔表面形貌的规律性,形成不同于普通切削制孔的鱼鳞状微观表面形貌。在改善表面粗糙度,提高加工精度的基础上还可通过改变切削参数和振动参数调整微观表面织构,实现不同的表面功能。
图5为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体钻孔示意图。如图5所示,将本发明的波动式切挤孔精强一体化加工方法应用于叠层材料钻孔中,需经过以下步骤:
步骤1:根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;
步骤2:设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;
步骤3:设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;
步骤4:在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;
步骤5:设置钻削参数(刀具回转速度2000rpm,每齿进给量0.01mm/齿,刀具半径4mm,刀具齿数2,刃口钝圆半径0.02-0.15mm,名义后角12°)与超声椭圆振动参数(超声振动频率18417Hz,振幅13μm);
步骤6:开启超声电源,对固定在机床上的刀具施加超声频椭圆振动;
步骤7:开启机床,进行精强一体切挤加工,实现一步制孔。
图6为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体铰孔示意图。如图6所示,将本发明的波动式切挤孔精强一体化加工方法应用于叠层材料铰孔中,需经过以下步骤:
步骤1:根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;
步骤2:设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;
步骤3:设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;
步骤4:在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;
步骤5:设置铰削参数(刀具回转速度1000rpm,切深0.1mm,切削深度0.1mm,每齿进给量0.01mm/齿,刀具半径4mm,刀具齿数6,刃口钝圆半径0.01-0.07mm,名义后角9°)与超声椭圆振动参数(超声振动频率20356Hz,振幅12μm);
步骤6:开启超声电源,对固定在机床上的刀具施加超声频椭圆振动;
步骤7:开启机床,进行精强一体切挤加工,实现一步制孔。
图7为本发明波动式切挤孔精强一体化加工方法实施例的波动式精强一体螺旋铣孔示意图。如图7所示,将本发明的波动式切挤孔精强一体化加工方法应用于叠层材料螺旋铣孔中,需经过以下步骤:
步骤1:根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;
步骤2:设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;
步骤3:设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;
步骤4:在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;
步骤5:设置铣削参数(刀具回转速度2000rpm,偏心距2mm,每齿进给量0.01mm/齿,刀具半径6mm,刀具齿数4,刃口钝圆半径0.03-0.15mm,名义后角15°)与超声椭圆振动参数(超声振动频率19203Hz,振幅10μm);
步骤6:开启超声电源,对固定在机床上的刀具施加超声频椭圆振动;
步骤7:开启机床,进行精强一体切挤加工,实现一步制孔。
本发明公开的波动式切挤孔精强一体化加工方法,首次定量确定波动式切挤孔相位差与负后角区域比例的合理取值,综合超声椭圆振动断续切削,打开切削区使切削液流入带走切削热等特性,在一次加工过程中兼顾孔的精度、表面粗糙度与亚表层强化,在保证孔精度与表面粗糙度的前提下,在孔壁表面附加残余压应力,细化晶粒,提高表面显微硬度与疲劳寿命,一次加工即可使制得的孔满足工业要求,极大提升加工效率。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理,这些描述只是为了解释本发明的原理,不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,包括:
按照预设的制造强化孔的策略对机床进行配置,机床按照策略控制刀具一体化制孔;
且在制造孔过程中,借助于超声频椭圆振动实现刀具的切挤操作,且使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域以冲击强化已加工的部分孔的孔表面;
制造强化孔的策略包括:用于使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度的相位差,用于在制孔过程中使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域的椭圆振动的振幅;
根据刀具的名义后角和刀具半径对超声椭圆振动设备设定椭圆振动的振幅以使刀具的侧刃后刀面产生负后角区域,用以冲击强化已加工的孔表面;
其中,所述超声椭圆振动设备包括:超声振动电源与超声振动刀柄,均设置在机床上,所述超声振动电源与所述超声振动刀柄电连接;
所述刀具安装在所述超声振动刀柄上;所述名义后角是指刀具自身的切削刃后角;
在制造强化孔的策略中,所述相位差
Figure FDA0003257122180000011
与刀具回转速度具有以下函数关系:
Figure FDA0003257122180000012
式中Q为相邻两次切削间隔包含的超声振动周期数,n为刀具回转速度,f为超声振动频率,Z为刀具齿数;
在制造强化孔的策略中,所述超声振动振幅a取值在以下集合内,切削过程中出现动态负后角区域;
Figure FDA0003257122180000013
式中f为超声振动频率,a为超声振动振幅,α0为刀具名义后角,r为刀具半径;
波动式切挤孔精强一体化加工方法应用于叠层材料螺旋铣孔中,需经过以下步骤:
步骤1:根据刃口钝圆半径合理设定切削深度,具备切削能力;
步骤2:设定刀具回转速度使切削过程中存在合适的相位差,使刀具主切削刃断续切削降低切削力提高加工精度;
步骤3:设定椭圆振动振幅使刀具侧刃后刀面产生一定负后角区域,在弯曲振动冲击下强化已加工表面;
步骤4:在机床上安装加工需要的刀具及超声椭圆振动设备;
步骤5:设置铣削参数与超声椭圆振动参数,其中,铣削参数包括:刀具回转速度2000rpm、偏心距2mm、每齿进给量0.01mm/齿、刀具半径6mm、刀具齿数4、刃口钝圆半径0.03-0.15mm、名义后角15°;超声椭圆振动参数包括:超声振动频率19203Hz、振幅10μm;
步骤6:开启超声电源,对固定在机床上的刀具施加超声频椭圆振动;
步骤7:开启机床,进行精强一体切挤加工,实现一步制孔。
2.根据权利要求1所述的波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,所述方法还包括:
刀具在进行切挤加工制孔前,在机床上根据刀具的刃口钝圆半径设定切削深度,以及设置刀具的加工用量参数和超声椭圆振动设备的超声椭圆振动参数。
3.根据权利要求1所述的波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,
所述超声椭圆振动为:对安装在机床上的刀具分别施加两路互相垂直的弯曲振动;
两路弯曲振动的轨迹又与刀具中心线垂直,即振动轨迹位于刀具中心线的垂直面上。
4.根据权利要求2所述的波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,在制造强化孔的策略中,所述刃口钝圆半径与最小切削深度具有以下函数关系:
dt=R(1-cosΦ);
式中dt为最小切削深度,R为刃口钝圆半径,Φ为剪切角。
5.根据权利要求1所述的波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,
所述刀具包括:立铣刀。
6.根据权利要求2所述的波动式切挤孔精强一体化加工方法,其特征在于,
所述加工用量参数包括:刀具回转速度n,每齿进给量fz,切削深度αp,刀具半径r,刀具齿数Z,刃口钝圆半径R,刀具名义后角α0
所述超声椭圆振动参数包括:超声振动振幅a,超声振动频率f。
7.一种用于飞机的连接结构,该结构上具有至少一个制造孔,所述制造孔采用上述权利要求1至权利要求6任一项所述的方法进行制备。
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