本發(fā)明涉及一種加工深孔的方法,屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
飛機(jī)起落架是飛機(jī)系統(tǒng)最為重要的部件之一,承擔(dān)著飛機(jī)的安全起飛、著陸和滑行等?,F(xiàn)代飛機(jī)起落架設(shè)計(jì)要求具有可靠性能高,與機(jī)體同壽命等,越來(lái)越多的超高強(qiáng)度難加工材料諸如300m、a-100鋼、鈦合金等得到廣泛應(yīng)用,同時(shí)起落架主承力構(gòu)件由整體結(jié)構(gòu)代替焊接結(jié)構(gòu)等,材料與結(jié)構(gòu)形式的變化使得新型飛機(jī)起落架零件的加工工藝變得更為復(fù)雜,加工難度越來(lái)越大,深孔加工就是起落架主承力構(gòu)件中的最為關(guān)鍵技術(shù)之一。
圖1為某項(xiàng)目起落架側(cè)支撐構(gòu)件的剖面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,構(gòu)件內(nèi)深孔及型腔可以采用nc徑向鏜削加工,分段逐層“拉鏜”或“推鏜”完成,這種工藝對(duì)底孔要求非常高,且加工效率低,周期非常長(zhǎng),無(wú)法滿足要求。如果采用減振刀桿鏜削加工,一方面對(duì)底孔無(wú)要求,另一方面加工效率非常高,但由于長(zhǎng)徑比已遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10,超出減振刀桿標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)能力,只能兩側(cè)對(duì)接加工。
遇到的問(wèn)題是,刀桿懸伸較大,落刀點(diǎn)刀頭無(wú)負(fù)載,而其余被加工部位因加工抗力造成“讓刀”,尺寸測(cè)量時(shí)尺寸與進(jìn)給量存在偏差,需要多次進(jìn)給補(bǔ)償才能保證孔被加工至要求的尺寸,補(bǔ)償時(shí),進(jìn)刀點(diǎn)往往就在零件已加工好的區(qū)域上,進(jìn)刀時(shí),刀頭會(huì)給該區(qū)域施加一定應(yīng)力,進(jìn)給補(bǔ)償完畢后,進(jìn)刀點(diǎn)往往已嚴(yán)重切傷零件,造成對(duì)接處產(chǎn)生溝槽9,產(chǎn)品壽命大幅下降,尺寸超差,導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢,對(duì)接加工產(chǎn)生溝槽9的原理如圖2所示。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種加工深孔的方法,以解決深長(zhǎng)孔對(duì)接加工過(guò)程中對(duì)接處容易產(chǎn)生過(guò)切的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種加工深孔的方法,包括如下步驟:
(1)在工件內(nèi)加工出通孔;
(2)將通孔分成兩段,在其中一段內(nèi)粗鏜出內(nèi)孔,同時(shí),在該段通孔與另一段通孔的對(duì)接處鏜出對(duì)接過(guò)渡面;
(3)修正基準(zhǔn),精鏜步驟(2)中的內(nèi)孔;
(4)以對(duì)接過(guò)渡面上相應(yīng)位置為進(jìn)刀點(diǎn),采用斜線進(jìn)刀方式由內(nèi)至外逐層進(jìn)行鏜削,粗鏜出另一段通孔處的內(nèi)孔;
(5)修正基準(zhǔn),采用步驟(4)的方法對(duì)步驟(4)中的內(nèi)孔進(jìn)行精鏜,精鏜完畢后,在對(duì)接處獲得一沿內(nèi)孔圓周分布的環(huán)狀凸起;
(6)珩磨,消除步驟(5)中的環(huán)狀凸起,獲得成品深孔;
其中,通孔的直徑小于內(nèi)孔的直徑。
進(jìn)一步地,一種在工件內(nèi)加工深孔的方法,包括如下步驟:
(1)在工件內(nèi)加工出通孔;
(2)將通孔分成兩段,在其中一段內(nèi)粗鏜出內(nèi)孔,同時(shí),在該段通孔與另一段通孔的對(duì)接處鏜出對(duì)接過(guò)渡面;
(3)修正外圓基準(zhǔn),找正修正后的基準(zhǔn)跳動(dòng),精鏜步驟(2)中的內(nèi)孔,保證精孔與基準(zhǔn)外圓同軸;
(4)以對(duì)接過(guò)渡面上相應(yīng)位置為進(jìn)刀點(diǎn),采用微斜線進(jìn)刀方式,由內(nèi)至外逐層進(jìn)行鏜削,粗鏜出另一段通孔處的內(nèi)孔;
(5)修正外圓基準(zhǔn),找正修正后的基準(zhǔn)跳動(dòng),采用步驟(4)的方法對(duì)步驟(4)中的內(nèi)孔進(jìn)行精鏜,保證精孔與基準(zhǔn)外圓同軸,精鏜完畢后,在對(duì)接處獲得一沿內(nèi)孔圓周分布的環(huán)狀凸起;
(6)珩磨,消除步驟(5)中的環(huán)狀凸起,獲得成品深孔;
其中,通孔的直徑小于內(nèi)孔的直徑。
采用本發(fā)明的方法,在對(duì)接處采用分層微斜線進(jìn)刀方式,切削量由小到大,優(yōu)化切削環(huán)境,保證切削過(guò)程平穩(wěn),減少刀具帶來(lái)的沖擊和振動(dòng)以及“讓刀”現(xiàn)象的產(chǎn)生,提高加工效率和工件質(zhì)量。相反,如果采用垂直進(jìn)刀方式,刀具直接切入工件,瞬時(shí)受到較大沖擊,導(dǎo)致刀具和工件受力后彈性變形,一方面刀尖在沖擊力下斷裂,刀具報(bào)廢,有時(shí)斷裂過(guò)程切傷工件;另一方面彈性變形造成刀尖過(guò)量切入工件,造成工件缺陷甚至報(bào)廢等。
進(jìn)一步地,所述通孔的長(zhǎng)度與通孔的直徑之比大于10。
進(jìn)一步地,步驟(2)中所述對(duì)接過(guò)渡面為錐形面、凸弧面、凹弧面中的一種,優(yōu)選為錐形面或凹弧面。
優(yōu)選地,步驟(2)和步驟(4)中,粗鏜出的內(nèi)孔的直徑比內(nèi)孔的設(shè)計(jì)值小0.8~1.2mm,進(jìn)一步優(yōu)選地,比設(shè)計(jì)值小0.95~1.05mm。
進(jìn)一步地,步驟(5)中所述環(huán)狀凸起的最高點(diǎn)與內(nèi)孔之間的距離h為0.25~0.35mm,優(yōu)選為0.3mm,方便后續(xù)工藝中通過(guò)珩磨拋光去除。
進(jìn)一步地,所述環(huán)狀凸起的橫截面為三角形。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,通過(guò)對(duì)接過(guò)渡面的設(shè)置以及進(jìn)刀方式的控制,解決深長(zhǎng)孔對(duì)接加工過(guò)程中對(duì)接處容易產(chǎn)生過(guò)切問(wèn)題的方法,避免了因?qū)蛹庸ぎa(chǎn)生“過(guò)切”導(dǎo)致工件的報(bào)廢,大大提高了加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約了成本,縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期,也為此類結(jié)構(gòu)的加工提出了一種非常可靠又高效的解決方案。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
(1)采用微斜線進(jìn)給,切削量由小到大,優(yōu)化切削環(huán)境,保證切削過(guò)程平穩(wěn),減少刀具帶來(lái)的沖擊和振動(dòng)以及“讓刀”現(xiàn)象的產(chǎn)生,提高加工效率和工件質(zhì)量;
(2)設(shè)計(jì)環(huán)狀凸起(最終珩磨拋光去除),有效避免了常規(guī)對(duì)接加工過(guò)程中對(duì)接處過(guò)切造成零件報(bào)廢問(wèn)題;
(3)比nc徑向進(jìn)給鏜削工藝效率提高3~5倍,大大縮短加工周期;
(4)大大節(jié)省了訂制采購(gòu)nc徑向鏜桿的費(fèi)用,降低了生產(chǎn)成本;
(5)簡(jiǎn)化了工藝設(shè)計(jì)難度,提高了工藝準(zhǔn)備和設(shè)計(jì)效率,縮短了產(chǎn)品試制周期。
附圖說(shuō)明
圖1是某工件的剖面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
圖2是工件過(guò)切情況簡(jiǎn)圖。
圖3是本發(fā)明第一種實(shí)施方式中右端內(nèi)孔的加工示意圖。
圖4是圖3中a部位的放大圖。
具體實(shí)施方式
以下將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。為敘述方便,下文中如出現(xiàn)“上”、“下”、“左”、“右”字樣,僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致,并不對(duì)結(jié)構(gòu)起限定作用。
圖1為某轉(zhuǎn)包項(xiàng)目起落架側(cè)支撐構(gòu)件的剖面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖,其深孔長(zhǎng)徑比l:d≈16,選擇減振刀桿一次加工是不可能的,選擇nc徑向鏜工藝效率低,成本高,無(wú)法滿足客戶要求。
本實(shí)施方式采用φ60減振刀桿兩端對(duì)接鏜工藝,即先加工左端通孔7處內(nèi)孔5尺寸,其中對(duì)接面加工至傾斜的對(duì)接過(guò)渡面8(實(shí)際為錐形面);然后掉頭準(zhǔn)備加工另一端,按照發(fā)明方案,進(jìn)行入圖3所示的刀軌設(shè)計(jì)nc程序,采用預(yù)留微三角型面的原理,即斜線快進(jìn),微斜線進(jìn)給的方式切入待加工區(qū)6,刀頭2的刀路軌跡3見(jiàn)圖3;準(zhǔn)備工藝試驗(yàn)件進(jìn)行試切,確定切削參數(shù);珩磨拋光和剖切檢測(cè)計(jì)量。具體如下:
根據(jù)圖3所示,將孔分成兩段,先加工左端,再加工右端,對(duì)接處預(yù)留0.3mm高的環(huán)狀凸起4,斜線進(jìn)刀進(jìn)行鏜削。工藝流程為:(1)將工件1夾右端外圓架左端外圓,找正后粗鏜左端內(nèi)孔5,直徑上留1mm余量;(2)更換裝夾方式,夾右端外圓頂左端孔口倒角,找正后精車外圓,修正基準(zhǔn),然后再按步驟(1)裝夾找正,精鏜左端內(nèi)孔5,斜線退刀,形成對(duì)接過(guò)渡面8;(3)同上,夾左端外圓架右端外圓,以對(duì)接過(guò)渡面8上相應(yīng)位置為進(jìn)刀點(diǎn),采用斜線進(jìn)刀方式由內(nèi)至外逐層進(jìn)行鏜削,粗鏜出右端內(nèi)孔5,直徑上留1mm余量;(4)夾左端外圓頂右端孔口倒角,找正后精車外圓,修正基準(zhǔn),保證兩次加工完成的內(nèi)孔5始終與基準(zhǔn)外圓同軸,避免了兩次加工的對(duì)接面發(fā)生偏移;(5)然后再按步驟(3)裝夾找正,精鏜右端內(nèi)孔,以對(duì)接過(guò)渡面8上相應(yīng)位置為進(jìn)刀點(diǎn),采用預(yù)留微三角型面的原理,斜線快進(jìn),微斜線進(jìn)給的方式切入加工,加工完畢,在對(duì)接處獲得橫截面為微凸三角形面的環(huán)狀凸起4;(6)珩磨,消除預(yù)留的微凸三角型面,提高粗糙度。
上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說(shuō)明本發(fā)明,而不用于限制本發(fā)明的范圍,在閱讀了本發(fā)明之后,本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。