[發(fā)明專利]一種鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210048643.4
• 申請(qǐng)日: 2012-02-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103286337A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁仲欣;高雪泉;吳錦華;劉娜;李冬梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B23B35/00
• 分類號(hào): B23B35/00;B23B27/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 樊南星

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及難加工金屬材料精密型面臺(tái)階孔的機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，以往傳統(tǒng)臺(tái)階孔(內(nèi)孔大外孔小)大多在搖臂鉆床上采用分體式刀頭和刀桿加工，每加工一處臺(tái)階孔時(shí)都需將刀桿伸入孔內(nèi)后在刀桿上裝夾一次刀頭，孔加工完成后再卸下刀頭退出刀桿。此方法所加工臺(tái)階孔效率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。對(duì)于徑向型面臺(tái)階孔用傳統(tǒng)加工方法將無(wú)法加工。

對(duì)鈦合金材料臺(tái)階孔現(xiàn)有技術(shù)中常采用銑加工方式。存在問(wèn)題與缺點(diǎn)：臺(tái)階孔的銑加工受底孔尺寸限制，底孔尺寸較小，銑刀刀桿直徑相應(yīng)小，必然對(duì)應(yīng)使得刀具剛性變?nèi)酰庸r(shí)需小切深分多次走刀，加工后端面存在接刀痕，且加工效率極低，加工質(zhì)量無(wú)法保證。

因此，人們期望獲得一種技術(shù)效果良好的鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果良好的鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法。

本發(fā)明提供了一種鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法，被加工件材質(zhì)為鑄造鈦合金，牌號(hào)為ZTC4，屬于(α+β)鈦合金；該鈦合金具有較高的強(qiáng)度和硬度，導(dǎo)熱性差；切削以該種鈦合金為代表的鈦合金時(shí)刀具易產(chǎn)生粘結(jié)磨損和擴(kuò)散磨損，導(dǎo)致刀尖易破損，故切削加工性能差，為難加工材料，傳統(tǒng)加工方法技術(shù)效果亟待改善；其特征在于：所述鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法具體是采用反鏜孔的方式加工鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔，根據(jù)底孔直徑大小選用對(duì)應(yīng)規(guī)格的整體鏜刀，實(shí)際鏜加工孔時(shí)先將鏜刀偏心進(jìn)入孔底內(nèi)，完全通過(guò)孔深后，將刀桿回轉(zhuǎn)中心回到底孔中心處，再由里向外進(jìn)行反鏜孔加工，直至孔的深度及徑向尺寸鏜加工至合格為止。

本發(fā)明所述鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法中，所述鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔的加工方法中所使用的整體鏜刀為單刃整體鏜刀，其由刀桿1、刀頭2、刀片3構(gòu)成，其中：刀桿1和刀頭2是同軸順序固定連接為一體的軸段，刀片3固定布置在刀頭2遠(yuǎn)離刀桿1的那一端的端部；其特征在于：所述單刃整體鏜刀全長(zhǎng)100mm，刀片3安裝位置偏離刀頭2的軸線最遠(yuǎn)處距離軸線為6-7mm，沿著刀頭2的軸線方向的刀片3長(zhǎng)度為5-8mm；

刀片3為塊狀結(jié)構(gòu)，沿著刀頭2的軸線方向的刀片3縱剖面與刀片3遠(yuǎn)離刀頭2軸線方向的外側(cè)面交線為直線；刀片3遠(yuǎn)離刀頭2軸線的外側(cè)面與刀頭2的軸線之間的距離從刀片3遠(yuǎn)離刀桿1一側(cè)開(kāi)始向刀片3靠近刀桿1一側(cè)逐漸增大；刀片3遠(yuǎn)離刀頭2軸線的外側(cè)面為錐面，其與刀頭2的軸線方向的夾角為10°。所述單刃整體鏜刀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，剛度好，技術(shù)效果優(yōu)良。

所述鈦合金機(jī)匣精密型面臺(tái)階孔具體為鈦合金中介機(jī)匣導(dǎo)葉安裝孔，其具體滿足下述要求：階梯孔中的安裝孔的孔徑及要求為Φ15+0.1mm，內(nèi)臺(tái)階孔的外孔及要求為兩段孔同軸度要求為Φ0.1；表面粗糙度要求為Ra1.60μm；

進(jìn)行孔加工過(guò)程中所使用的工藝參數(shù)滿足下述要求：轉(zhuǎn)數(shù)n＝300r/min，進(jìn)給量f＝0.05mm/r，切削深度：ap＝1.5mm。

本發(fā)明通常的硬件設(shè)備基礎(chǔ)是精密數(shù)控加工中心。

對(duì)應(yīng)地，如果材質(zhì)改為鋁合金等易切削材料，鏜孔可采用加大進(jìn)給量的切削方式，即f＝0.1～0.15mm/r

切削時(shí)應(yīng)使用與鈦化學(xué)親和性小、導(dǎo)熱性好、強(qiáng)度較高的鎢鈷類硬質(zhì)合金。現(xiàn)使用刀具切削部分材料YD15，刀具規(guī)格及幾何尺寸見(jiàn)圖2。為增加刀具剛性，刀桿部分設(shè)計(jì)成橢圓狀，短軸半徑與刀尖伸出郜分長(zhǎng)度之和與長(zhǎng)軸直徑相等，設(shè)計(jì)為10mm，工件底孔直徑為12mm，這樣可最好的滿足工件加工及刀具剛性要求。

因工件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且為鈦合金難加工材料，臺(tái)階孔直徑小，內(nèi)外徑向孔處空間位置狹窄，其他方案孔均無(wú)法加工，只能在精密數(shù)控加工中心上采用數(shù)控反鏜孔；滿足了孔的加工要求。

采用反鏜加工方法加工的孔，技術(shù)要求全部合格，孔的加工質(zhì)量穩(wěn)定，提高了孔加工效率。

針對(duì)鈦合金中介機(jī)匣導(dǎo)葉安裝孔處Φ15+0.1內(nèi)臺(tái)階孔(外孔為Φ121°)加工采用反鏜加工工藝技術(shù)及制造方法，采用反鏜加工技術(shù)已完成兩臺(tái)份中介機(jī)匣導(dǎo)葉安裝孔的加工，為其它類似機(jī)匣難加工材料的臺(tái)階孔的加工提供了一種可行的方法。

采用反鏜加工技術(shù)加工的孔滿足要求，即加工的安裝孔與底孔之間的Φ01同軸度技術(shù)要求全部合格。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明采用反鏜加工技術(shù)對(duì)鈦合金ZTC4中介機(jī)匣導(dǎo)葉安裝孔的加工，為其它類似機(jī)匣難加工材料的臺(tái)階孔的加工提供了一種可行的方法。

附圖說(shuō)明：