[發明專利]一種高精度臺階軸鈦合金材料深小孔高效加工方法

有效

• 申請號: 201711366012.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108115176B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 金守榮;朱赤坤
• 申請（專利權）人: 航天科工哈爾濱風華有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 23209 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 曹徐婷<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種高精度臺階軸鈦合金材料深小孔高效加工方法，需要加工的工件由鈦合金鑄件（1）和鈦合金板（2）組裝而成，需加工深小孔位于被加工產品上所設置的已加工件一側下方，所述需加工深小孔為階梯形沉頭孔，階梯形沉頭孔包括內層孔、中間層孔和外層孔，內層孔、中間層孔和外層孔的深度依次記為H1、H2、H3，需加工內層孔的孔徑為Φd1，需加工中間層的孔徑為Φd2，需要加工外層孔的孔徑為Φd3，需加工深小孔的孔中心線與已加工件外側壁之間的間距為H4，其中H1＞300mm，H2＞190mm，H3＞70mm， H4 ≤40mm，Φd1＜Φd2＜Φd3，d3＜2×H4，其特征在于，具體步驟為：

步驟a、鉆導引孔；

在立臥轉換五軸鏜銑加工中心上采用深孔加工鉆頭對需要加工的工件進行加工，獲得直徑為Φd11內層孔的引導孔；加工時，所述的深孔加工鉆頭的切削深度為H1；其中d11=d1-Δd1，d1為需加工內層孔的孔徑，Δd1=0.3mm～2mm；

步驟b、采用深孔鉆加工內層孔；

將步驟a中所述深孔加工鉆頭的切削鉆頭更換為深孔鉆，采用所述立臥轉換五軸鏜銑加工中心對步驟a中所獲得的引導孔進行加工，并獲得直徑為Φd12的孔洞；

所述深孔鉆的長度與深孔加工鉆頭的長度相同且其直徑為Φd12，其中d12=d1-Δd2，d1為需加工內層孔的孔徑，Δd2=0.4mm±0.1mm；

步驟c、鉆中間層孔；

將步驟b中所述深孔鉆，采用所述立臥轉換五軸鏜銑加工中心對步驟b中所獲得的直徑為Φd12的內層孔進行加工，并獲得直徑為Φd21，加工深度為H2的孔洞；

其中d21=d2-Δd21，d2為需加工中間層孔的孔徑，Δd21=0.4mm±0.1mm；

步驟d、粗鏜外層孔；

采用所述立臥轉換五軸鏜銑加工中心對步驟c中所獲得的直徑為Φd21的中間層孔進行加工，并獲得直徑為Φd31，加工深度為H3的孔洞；

其中d31=d3-Δd31，d3為需加工中間層孔的孔徑，Δd31=0.4mm±0.1mm；

步驟e、精鏜外層孔和鏜中間層孔；

在立臥轉換五軸鏜銑加工中心上采用階梯復合鏜刀精鏜外層孔和鏜中間層孔，獲得直徑為Φd3，加工深度為H3的外層孔和直徑為Φd22，加工深度為H2的中間層孔；

其中Φd3的尺寸公差值為，d22=d2-Δd22，d2為需加工中間層孔的孔徑，Δd22=0.2mm±0.05mm；

步驟f、精鏜中間層孔和鏜內層孔；

在立臥轉換五軸鏜銑加工中心上采用階梯復合鏜刀精鏜中間層孔和鏜內層孔，獲得直徑為Φd2，加工深度為H2的中間層孔和直徑為Φd13，加工深度為H1的內層孔；

其中Φd2的尺寸公差值為，d13=d1-Δd13，d1為需加工內層孔的孔徑，Δd22=0.2mm±0.05mm；

步驟g、鉸內層孔；

在立臥轉換五軸鏜銑加工中心上采用長桿鉸刀鉸內層孔，獲得直徑為Φd1，加工深度為H1內層孔；其中Φd1的尺寸公差值為。

2.根據權利要求1所述一種高精度臺階軸鈦合金材料深小孔高效加工方法，其特征在于：步驟a中采用深孔加工鉆頭加工引導孔時，所述深孔加工鉆頭的轉速n=45r/min±5r/min，進給速度vf=15mm/min±2mm/min。

3.根據權利要求1所述一種高精度臺階軸鈦合金材料深小孔高效加工方法，其特征在于：步驟b中采用深孔鉆對步驟a中所獲得的引導孔進行加工時，所述深孔鉆的轉速n=50r/min±5r/min，進給速度vf=15mm/min±2mm/min。

4.根據權利要求1所述一種高精度臺階軸鈦合金材料深小孔高效加工方法，其特征在于：步驟g中采用長桿鉸刀對步驟e中所獲得的內層孔進行加工時，所述長桿鉸刀的轉速n=30r/min±4r/min，進給速度vf=10mm/min±2mm/min。