[发明专利]一种高精度台阶轴钛合金材料深小孔高效加工方法

摘要

一种高精度台阶轴钛合金材料深小孔高效加工方法，属于机械加工技术领域。本发明为了解决常规方法加工钛合金材料时，加工孔径精度低、散度大，导致与深孔装配零件的互换性差，存在需要重复修配加工的问题。本发明包括步骤a、钻导引孔；步骤b、采用深孔钻加工内层孔；步骤c、钻中间层孔；步骤d、粗镗外层孔；步骤e、精镗外层孔和镗中间层孔；步骤f、精镗中间层孔和镗内层孔；步骤g、铰内层孔。本发明通过上述深孔加工工艺方法及科学分配加工余量，改善了钛合金高精度阶梯深小孔系在加工过程的冷却状况和排屑状况，实现深孔粗精加工精准定心，保证加工深孔尺寸稳定可靠，提高生产效率，满足批量生产的需求。

主权项

1.一种高精度台阶轴钛合金材料深小孔高效加工方法，需要加工的工件由钛合金铸件（1）和钛合金板（2）组装而成，需加工深小孔位于被加工产品上所设置的已加工件一侧下方，所述需加工深小孔为阶梯形沉头孔，阶梯形沉头孔包括内层孔、中间层孔和外层孔，内层孔、中间层孔和外层孔的深度依次记为H1、H2、H3，需加工内层孔的孔径为Φd1，需加工中间层的孔径为Φd2，需要加工外层孔的孔径为Φd3，需加工深小孔的孔中心线与已加工件外侧壁之间的间距为H4，其中H1＞300mm，H2＞190mm，H3＞70mm， H4 ≤40mm，Φd1＜Φd2＜Φd3，d3＜2×H4，其特征在于，具体步骤为：/n步骤a、钻导引孔；/n在立卧转换五轴镗铣加工中心上采用深孔加工钻头对需要加工的工件进行加工，获得直径为Φd11内层孔的引导孔；加工时，所述的深孔加工钻头的切削深度为H1；其中d11=d1-Δd1，d1为需加工内层孔的孔径，Δd1=0.3mm～2mm；/n步骤b、采用深孔钻加工内层孔；/n将步骤a中所述深孔加工钻头的切削钻头更换为深孔钻，采用所述立卧转换五轴镗铣加工中心对步骤a中所获得的引导孔进行加工，并获得直径为Φd12的孔洞；/n所述深孔钻的长度与深孔加工钻头的长度相同且其直径为Φd12，其中d12=d1-Δd2，d1为需加工内层孔的孔径，Δd2=0.4mm±0.1mm；/n步骤c、钻中间层孔；/n将步骤b中所述深孔钻，采用所述立卧转换五轴镗铣加工中心对步骤b中所获得的直径为Φd12的内层孔进行加工，并获得直径为Φd21，加工深度为H2的孔洞；/n其中d21=d2-Δd21，d2为需加工中间层孔的孔径，Δd21=0.4mm±0.1mm；/n步骤d、粗镗外层孔；/n采用所述立卧转换五轴镗铣加工中心对步骤c中所获得的直径为Φd21的中间层孔进行加工，并获得直径为Φd31，加工深度为H3的孔洞；/n其中d31=d3-Δd31，d3为需加工中间层孔的孔径，Δd31=0.4mm±0.1mm；/n步骤e、精镗外层孔和镗中间层孔；/n在立卧转换五轴镗铣加工中心上采用阶梯复合镗刀精镗外层孔和镗中间层孔，获得直径为Φd3，加工深度为H3的外层孔和直径为Φd22，加工深度为H2的中间层孔；/n其中Φd3的尺寸公差值为，d22=d2-Δd22，d2为需加工中间层孔的孔径，Δd22=0.2mm±0.05mm；/n步骤f、精镗中间层孔和镗内层孔；/n在立卧转换五轴镗铣加工中心上采用阶梯复合镗刀精镗中间层孔和镗内层孔，获得直径为Φd2，加工深度为H2的中间层孔和直径为Φd13，加工深度为H1的内层孔；/n其中Φd2的尺寸公差值为，d13=d1-Δd13，d1为需加工内层孔的孔径，Δd22=0.2mm±0.05mm；/n步骤g、铰内层孔；/n在立卧转换五轴镗铣加工中心上采用长杆铰刀铰内层孔，获得直径为Φd1，加工深度为H1内层孔；其中Φd1的尺寸公差值为。/n