凸形底盲孔車削加工方法研究

陳登峰 李旺寧 李釗

中航工業鄭州飛機裝備有限責任公司, 河南 鄭州 450000

在企業生產過程中孔的加工非常普遍，要求不高的通孔加工很容易，可以根據零件的結構選用車床、銑床或鉆床就可以完成。而對于凸形底盲孔的加工則多選擇車削加工方法。本文對凸形底盲孔車削加工方法進行了研究，探索了在加工過程中要注意的問題，并提出工藝方法的改進途徑[1]。

1 某殼體零件異形內腔加工現狀

通常來說，殼體零件內腔結構比較復雜且含有異型盲孔的主要特征首先表現為腔底不規則并為“凸”字形結構（圖1）；其次，該處凸臺與側壁間隙非常狹小，最小處僅2mm，而且腔深度大、光潔度要求高。加工時小銑刀切削刃長度不夠，導致無法完全加工到位；倘若使用定制加長銑刀，由于刀具直徑過小，剛性差，往往會方式擺動導致啃刀，嚴重時甚至折斷刀具[2]。

圖1 零件結構

2 異形內腔加工的技術解決方案

2.1 工藝方法改進

試加工驗證后，決定采用車削加工底部凸臺（圖2），然后銑工對方形腔進行補加工的工藝方法（圖3）。車、銑結合的加工方式，能有效保證加工精度和形位公差，同時最大程度避免銑工單工種加工的啃刀、加工不到位等問題。

圖2 車削加工附圖

圖3 銑削加工附圖

2.2 刀具設計

車工加工時，“凸”字底槽深22mm，底部環形槽單邊寬度僅2mm，常規車刀長度不夠，且刀具會與零件φ14外圓發生擠壓，導致側壁劃傷。我們對加工車刀進行了結構改良，經多次試驗，最終確定了合適的刀具外形及參數:

一是刀具設計為分段式，在保證刀具強度的情況下有效降低車削過程中的震動，提高車削面表面加工質量；二是刀具前角經多次試驗后確定為12°～15°，既可保證刀具刃口鋒利，又能降低切削熱；三是刀具后角取8°～11°，避免工件底面與刀具后刀面發生擠壓；四是刀具主偏角面改磨為圓弧面，根據零件加工區域外形，弧面R取R60~1mm，防止刀具與零件側壁發生干涉；五是主要車削參數：走刀量0.025mm/r，主軸轉速220r/min，過高的轉速和走刀量會導致熱量集中，發生粘刀，降低刀具壽命；六是采用啄式法進刀，便于零件、刀具散熱，同時提高排削效率[3]。

3 結語

異型盲孔采用車、銑結合加工方法，不僅可保證零件加工質量，同時大大提高了加工效率，基本消除了生產交付的瓶頸；而且此次的底部環槽車刀外形及參數總結歸納，為推廣到其他異型盲孔零件加工方面積累了一定經驗。