[發明專利]高精度內鍵槽的插削加工方法

無效

• 申請號: 201010602129.1
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102091818A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 張林;劉隕雙
• 申請（專利權）人: 成都飛機工業(集團)有限責任公司
• 主分類號: B23D3/02
• 分類號: B23D3/02
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

技術領域

本發明是關于機械制造業中對于高精度的內鍵槽的插削加工方法。

背景技術

在機械制造行業中，對于大批量或成批生產的零件，為了降低生產成本、提高加工效率，通常會使用專用機床和專用刀具，特別是對于高精度的內鍵槽，一般都采用拉床和拉刀進行批量生產。對于某些特殊的零件，其批量不會很大，如果采用拉刀、拉床的加工方法，必然會大大提高零件的加工成本。比如連接轉彎作動筒和飛機前起落架支柱的支臂，即為含有高精度內鍵槽的一個零件，其裝配精度和互換性要求高，加工時熱處理變形大，材料硬度大，而內鍵槽的精加工工序為該零件加工過程中難度最大、最容易造成零件超差或報廢的工序。該零件內鍵槽現在的加工方法是：粗加工兩個內鍵槽，內鍵槽的側面各留至少0.1mm的余量，然后鉗工修銼內鍵槽的兩個側面，修銼時通過不斷的測量來保證尺寸合格，耗時費力。因為其加工難度大，影響零件精度的主要因素是操作工人的技術水平，所以這種高精度的零件，只有技術好的工人才能操作。由于鍵槽的公差小，寬度方向和深度方向上公差小于0.05mm，且兩個鍵槽與內孔軸線的對稱度要求很高，因此鉗工修銼稍不注意尺寸就會超出公差要求。兩個鍵槽共有4個側面，每個側面有至少0.1mm的余量，共要修銼至少0.4mm的余量，該零件熱處理值為σb＝1665±100MPa，材料硬度和強度都相當高，內鍵槽的精加工只能在熱處理后進行，因此修銼難度較大，加工時間較長，工時成本高，平均每件的修銼時間為6～8個小時，效率相當低。如果能很好的解決高精度內鍵槽的精加工問題，就可以大大降低該零件的加工難度，提高該零件的生產效率、降低生產成本。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有技術存在的不足之處，提出一種加工效率高，操作通用性強，能很好的保證內鍵槽加工精度，降低加工成本，加快零件生產流程的插削方法，

本發明的上述目的可以通過以下措施來達到：一種高精度內鍵槽的插削加工方法。其特征在于包括如下步驟：

(1)粗加工零件內鍵槽，內鍵槽的側面各留至少0.1mm的余量，然后用插削方法精加工鍵槽的兩個側面；

(2)制備一個切削齒形狀與零件內鍵槽形狀大小相同的成形插刀，然后根據零件內孔設計一個配合所述插刀和零件的導套；

(3)用夾緊裝置夾持導套夾持部位，導套的外圓軸與零件的內孔配合，用插刀在導套上的導槽中向下運動，加工出一個鍵槽，然后不取出插刀和導套，保持其與零件的相互位置與配合固定不變，然后用另一把插刀在導套上的另一個導槽中向下運動，加工出其它的鍵槽。

本發明相比于現有技術具有如下有益效果。

本發明根據拉削的原理，設計制造的刀齒形狀與鍵槽形狀和尺寸相同的成形插刀和相配合的導套，用插削的方法精加工高精度內鍵槽，利用粗加工后插削余量較小，所受切削力較小的加工技巧和由導套、刀具和零件的相互配合來保證的兩個鍵槽相互的位置精度，較好地保證了零件加工質量的一次成型加工。大大提高了生產效率和零件的加工質量。

利用本發明方法加工的鍵槽，零件內鍵槽的不僅各相關尺寸能滿足要求，而且表面質量在修銼后能達到Ra1.6，零件在該工序的一次性合格率達100％。加工效率提高將近10倍。現有技術修銼好一個零件大概要花6-7個小時，用本插削方法加工一個零件只需要15-20分鐘，大大提高了生產效率和質量的穩定性。

附圖說明

圖1是根據本發明方法提出的高精度內鍵槽插削的原理示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖中：1、插刀，2、導套，3、零件，4、鍵槽，5、另一個鍵槽，6、插刀切削齒，7、導套夾持部，8、導向部，10、支撐面，11、零件端面。

具體實施方式

參閱圖1、圖2。插刀的相當于拉刀，但與拉刀的結構不同，是拉刀的簡化結構，插刀的形狀為一個矩形的刀片磨削出一個切削齒，插刀的厚度與鍵槽的寬度相同，其厚度尺寸的精度直接保證了鍵槽的寬度幾何尺寸精度。導套的結構為有導槽的圓柱，導槽的位置即為零件內鍵槽的位置，并在圓柱的一端有夾持柄部，如果有多個鍵槽需要加工，則先保證導套上的多個導槽的相互位置精度，再通過導槽可以直接保證零件上鍵槽的相互的位置精度要求。

零件3有內鍵槽4和內鍵槽5兩個內鍵槽需要加工。插刀1主要有導向部8和切削齒6，其工作時向下運動，導向部8在切削齒6未進行切削時對插刀起導向作用，切削齒則對內鍵槽的兩個側面進行切削。導套2有夾持柄部7、兩個插刀導槽9和外圓柱12，外圓柱12與零件內孔13精密配合，導槽與插刀的兩個側面貼合。根據本發明，制備一個切削齒形狀與零件3的鍵槽4、鍵槽5形狀相同的成形插刀1，然后根據零件內孔設計一個與插刀1、零件3配合導套2。工作時，參照圖1，按如下步驟：一，用夾緊裝置夾持導套2的夾持柄部7，保持導套水平，并保證導套2的支撐面10有物體支撐，將零件3套在導套2的外圓柱12上，使零件3的端面11與導套2的支撐面10在同一個支撐面上，由同一個物體支撐，再繞導套2的外圓柱12轉動零件3，使導套2的一個導槽9與零件3上的鍵槽4對齊；二、將插刀1的引導部8插入已與零件鍵槽4對齊的導槽9內，施加一定的壓力使插刀向下運動，此時零件3仍然可以繞導套2的外圓柱轉動，因此插刀1可以自動調節，保證鍵槽4兩側的余量均勻，向下運動加工出鍵槽4；三，插刀1加工出鍵槽4后，由于切削后金屬材料的回彈性，插刀1會被固定在零件3中并被夾緊，并且固定了插刀1、刀套2、零件3的相互位置，此時不要退出插刀1，直接用另一把插刀1沿另一個導槽9向下插削出鍵槽5，由于導套2上的兩個導槽9的相互位置及位置精度已經按照零件內鍵槽的位置提前保證了，因此可以直接保證鍵槽4和鍵槽5的相互位置精度的要求。如果零件有多個內鍵槽，則可以在導套上加工出與鍵槽位置對應的多個導槽，用不同的導槽對插刀進行導向，加工出不同的鍵槽，此時導套的各導槽的相互位置精度必須高于零件鍵槽的相互位置精度，且零件有幾個內鍵槽則導套就必須有幾個導槽。在零件有多個位置不同的鍵槽時，可以在導套2上加工與鍵槽位置對應的多個導槽，按照上述方法加工處多個鍵槽；四、反方向施加壓力，退出插刀，完成內鍵槽的加工。