[发明专利]壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法

权利要求书

1.一种壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）粗车铝基复合材料管材外圆，采用聚晶金刚石车刀粗车管材外圆，粗车后管材壁厚减小0.5mm-1mm；

2）去应力热处理，将步骤1）粗车外圆后的管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

3）保温完成后，粗镗内孔，利用专用内孔镗刀粗镗管材内孔；

4）重复步骤2）的操作，将步骤3）的镗内孔后的铝基复合材料管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

5）保温完成后，半精车铝基复合材料管材外圆，以粗镗后的管材内孔为基准，采用聚晶金刚石车刀半精车管材外圆，半精车后管材壁厚减小0.5mm-1mm；

6）重复步骤2）操作，将步骤5）半精车外圆后的铝基复合材料管材进行去应力热处理，加热至工艺要求温度，然后保温；

7）保温完成后，精镗内孔，采用专用内孔镗刀精镗管材内孔；

8）精车外圆，以精镗后的管材内孔为基准，采用聚晶金刚石车刀精车外圆，精车至所要求尺寸；

所述加工方法中所用到的专用内孔镗刀包括圆柱状镗刀杆和两个镗刀片，两个镗刀片设置在圆柱状镗刀杆的头部，圆柱状镗刀杆的尾部为镗刀尾锥，在所述的圆柱状镗刀杆的头部背对背开设两个容屑槽，在每个容屑槽的前端均安装一镗刀片安装座，两个所述的镗刀片分别安装在两个镗刀片安装座的前端，在容屑槽和刀柄尾椎之间的圆柱状镗刀杆上背对背开设两个减轻槽，每个减轻槽与一个容屑槽相连通，在圆柱状镗刀杆表面靠近头部处设有两组限位凸台，两组所述限位凸台沿圆柱状镗刀杆轴向方向设置，每组限位凸台均包括位于同一圆周上的四个限位凸台，且两两相对设置在两个减轻槽的四个槽边上，每组限位凸台所在圆的直径与镗刀片的刀尖所在圆的直径均相同，在减轻槽内安装高压气枪管，高压气枪管伸至镗刀片处；

所述加工方法中的铝基复合材料管材的初始尺寸为：内径为40mm-80mm，内径有1.5mm-3mm的加工余量，壁厚为4mm-7mm，长度为100mm-1200mm，直线度优于1.0mm。

2.根据权利要求1所述的壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，其特征在于：所述的镗刀片安装座上加工有拉长孔，通过螺钉固定在圆柱状镗刀杆上，镗刀片安装座在圆柱状镗刀杆上径向可调以调整刀片的安装位置。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，其特征在于：所述步骤3）中的利用专用内孔镗刀粗镗管材内孔时，具体步骤如下：

a、先将步骤2）去应力处理后的管材的一端通过车床卡盘夹紧固定，距离另一端三分之一处采用中心架固定管材外圆，保证管材与卡盘旋转轴同轴，在步骤2）去应力处理后的管材的另一端车削出镗刀导引孔，导引孔的内径与镗刀片所在圆直径相同；

b、将镗刀片安装在粗镗刀杆上后，将粗镗刀杆的镗刀尾椎插入车床尾座上，并保证与管材同轴；

c、开动车床，切削速度为10-20m/min，切削深度为内孔加工余量的60%-80%，车床尾座进给速度为15-25mm/min，同时通过高压气枪管向镗刀片处通入高压空气。

4.根据权利要求3所述的壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，其特征在于：所述步骤7）中的利用专用内孔镗刀精镗管材内孔时，具体步骤如下：

a、将粗镗刀杆替换成精镗刀杆，将镗刀片安装在精镗刀杆上后，将精镗刀杆的镗刀尾椎插入车床尾座上，并保证与管材同轴；

b、开动车床，切削速度为10-20m/min，切削深度为内孔加工余量的20%-40%，车床尾座进给速度为15-25mm/min，同时通过高压气枪管向镗刀片处通入高压空气。

5.根据权利要求1所述的壁厚均匀的细长薄壁铝基复合材料管材的机械加工方法，其特征在于：所述步骤2）、步骤4）和步骤6）中所涉及的去应力热处理的方法均为：加热至工艺要求温度150℃-200℃，然后保温1h-3h。