[发明专利]减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法和机匣

说明书

本发明公开了一种减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法和机匣，精密深孔处加工预留的加工余量为3a，分三次进刀加工至最终尺寸，三次进刀加工包括第一次进刀、第二次进刀和第三次进刀；三次进刀加工包括以下步骤：S1：进行第一次进刀加工，第一次进刀的进刀量a1为S2：测量精密深孔的孔径尺寸，计算剩余加工余量A，进行第二次进刀加工，第二次进刀的进刀量a2为a2＝A－a1；S3：再测量精密深孔的孔径尺寸，计算最终加工余量B，进行第三次进刀加工，第三次进刀的进刀量a3为B。本发明的减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法，通过三次进刀加工，利用让刀规律自动补偿消除让刀误差，提高切削稳定性，保证精密深孔的加工精度和表面质量。

技术领域

本发明涉及航空发动机机匣精密深孔加工领域，特别地，涉及一种减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法。此外，本发明还涉及一种包括上述减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法的制备获得的机匣。

背景技术

航空发动机复杂钛合金、高温合金机匣上经常有一些精密深孔，主要用于安装配合轴承或精密构件等，其尺寸精度、形位要求及表面质量要求极高，直径公差0.01～0.015，圆柱度小于0.005，同轴度小于0.01，表面粗糙度小于Ra0.4μm，采用数控机床加工，刀具需要避开零件结构干涉悬伸长，刀杆长径比较大，加工振动大，一般采用减振刀具加工。

减振刀具通过阻尼减振的方式，提高刀杆的动刚度，减小刀具切削振动，提升精密孔加工精度。减振刀具是弹性结构，刀杆静态刚性不强，切削时存在较大的让刀现象，特别是针对钛合金、高温合金零件，切削性能差，切削抗力大，让刀现象更明显。切深越大，切削力越大，让刀量也相应增大。

如图1所示，进刀量为a₀，切削时刀杆变形产生让刀，让刀量为w₀，实际去除余量为a₀₁，即w₀＝a₀－a₀₁，切削后刀具回弹至进刀点，因此，加工时需要摸索不同切深时的让刀量，效率低，极易导致尺寸超差。通常为了更好的保证尺寸精度，一般需要不断进刀3次～5次，加工至最终尺寸，且最后两三次进刀量可能只有0.005mm～0.01mm，切深远小于刀尖圆角，切削包容角太小从而产生径向切削力，同时易造成切削刃快速磨损，切削不平稳，影响精密孔的加工精度和表面质量。

发明内容

本发明提供了一种减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法和机匣，以解决减振镗刀加工时让刀量不稳定，反复补偿加工效率低、切削刃快速磨损、尺寸稳定性差的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种减振刀具自动补偿切削精密深孔的加工方法，用于钛合金或高温合金机匣精密深孔的加工，精密深孔处加工预留的加工余量为3a，利用减振镗刀采用相同的线速度和进给参数分三次进刀加工至最终尺寸，三次进刀加工包括第一次进刀、第二次进刀和第三次进刀；

三次进刀加工包括以下步骤：

S1：进行第一次进刀加工，第一次进刀的进刀量a1为

S2：测量精密深孔的孔径尺寸，计算剩余加工余量A，进行第二次进刀加工，第二次进刀的进刀量a2为a2＝A－a1；

S3：再测量精密深孔的孔径尺寸，计算最终加工余量B，进行第三次进刀加工，第三次进刀的进刀量a3为B。

进一步地，减振镗刀的刀杆长径比大于7。

进一步地，第一次进刀的进刀量a1为减振镗刀的刀尖圆角半径R的1/2～3/4；和/或，第二次进刀的进刀量a2为减振镗刀的刀尖圆角半径R的1/2～3/4；和/或，第三次进刀的进刀量 a3为减振镗刀的刀尖圆角半径R的1/2～3/4。