飞机发动机主轴深孔加工工具系统设计

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1、目录１绪论1１.１　课题研究的目的和意义1１.２　深孔加工面临的难题2１.３　国内外研究发展状况2１.４　深孔钻分类4２本课题要研究和解决的问题7２.１钛合金的切削加工性7２.２钛合金切削加工的普遍原则8２.３钛合金切削机理的研究8２.４　钛合金相对可切削性切削条件的研究10２.４.１刀具材料10２.４.２刀具几何角度10３机夹式可调深孔钻的设计13３.１　机夹式可调深孔钻的设计要求13３.２　机夹式可调深孔钻的设计要点13３.２.１钻齿的排布13３.２.２中间齿超前量（Δ）的确定14３.２.３刀齿覆盖量△的确定14３.２.４各齿工作宽度的确定15３.２.５钻头体外径的确定15

2、３.２.６外刃偏角￠和内刃偏角￠1的确定16３.２.７中心齿几何参数的设计16３.２.８导向条相对于外刃拐点的滞后量16３.３微调装置的设计16３.４排屑孔直径及喉部造型17３.４.１排屑孔直径的确定17３.４.２出屑口的造型17３.５刀齿和导向条材料的选择17第Ⅱ页共Ⅱ页３.６钻头柄部的设计18３.６.１对钻头柄部设计的基本要求18３.６.２钻柄的结构设计19３.６.３钻柄和钻杆的尺寸参数互相对应19３.７切削用量的选择20４机夹式可调镗铰刀的设计21４.１机夹式可调镗铰刀的设计要求21４.２机夹式可调镗铰刀的特点21４.３导向条及防振垫条布的排22４.４微调装置的设计23４

3、.５钻头体外径的确定24４.６刀片和导向条及防振垫条材料的选择24４.７钻头柄部的设计24４.７.１钻头柄部设计的基本要求24４.７.２钻柄的结构设计25４.７.３钻柄和钻杆的尺寸参数互相对应26４.８切削用量的选择26５矩形螺纹旋风铣刀的设计27５.１刀片的选择27５.１.１刀片材料的选择27５.１.２刀片尺寸及外形28５.２铣刀刀体的确定28６矩形螺纹成形车刀的设计30６.１刀片的选择30６.１.１刀片材料的选择30６.１.２刀片形状的选择30６.１.３刀片精度等级的选择30６.１.４刀片基本尺寸的确定31６.２矩形螺纹成形车刀刀杆的选择31第Ⅱ页共Ⅱ页６.２.１刀杆材料的

4、选择31６.２.２刀杆截面尺寸的确定31６.２.３刀杆长度尺寸的选择32６.３刀片夹固结构32６.４选择车刀合理角度33６.５选择切削用量34７结论35参考文献36致谢38１．绪论１.１　课题研究的目的和意义飞机发动机主轴深孔加工技术以其高难度、高成本和神秘性而闻名于制造业。二战结束前的几个世纪中，深孔加工技术的发展和应用一直被局限于相对封闭的军工领域[1]。20世纪50年代，世界格局进入以和平和建设为主基调的时代，深孔加工技术随之脱颖而出，成为“军转民”技术的一朵奇葩，迅速被应用于能源采矿、航空航天、发动机制造、机床汽车制造、石化及轻重化工、纺织机械、冶金、仪器仪表等广泛的产

5、业领域。欧、美、日等先进工艺国，早在20世纪50年代就纷纷开展了深孔加工技术的学术和应用研究，六七十年代形成专业化的深孔刀具和深孔机床装备制造体系，少数跨国公司迄今仍垄断着世界深孔加工装备市场，使深孔加工技术成为制造技术门类中成本最昂贵的技术之一[2]。我国机械工业技术基础不足，改革开放以来，飞机发动机主轴深孔加工的发展处于低谷。20世纪80年代后期经济进入快速发展阶段，对主轴深孔加工技术和先进深孔加工装备提出了广泛需求。但大多数企业无法承受进口装备昂贵的价格和深孔加工刀具的高售价和高使用成本，同时又没有自己的专业化深孔加工装备生产体系，飞机发动机主轴深孔加工技术和高性能价格比

6、的深孔加工装备的短缺，将成为制约我国飞机发动机制造业高速发展的瓶颈之一[3]。阻碍深孔加工技术成为“大众化”第Ⅱ页共Ⅱ页制造技术的另一个深层次原因在于深孔加工技术研究工作的滞后。自20世纪30年代枪钻问世到40年代BTA钻推出，深孔加工刀具及其排屑技术在半个多世纪中鲜有突破性的发展。虽然枪钻和BTA钻各自有它们的固有缺陷，尽管为改进BTA钻而推出了双管喷吸钻和DF系统，但在实体深孔钻领域中至今仍然存在着“钻小深孔靠枪钻、钻大深孔靠BTA钻、用不起深孔钻就靠麻花钻”的现实。解决这一现状的关键之一就是加大在深孔钻方面的研究，加大在这一方面的投入。而我国切削加工水平低于国外的主要原因

7、之一是刀具水平的落后[3]，因此，我们必须推出自己的原创性深孔加工技术，建立专业化、现代化的配套深孔加工装备产业，引进国外先进深孔加工装备设计生产体系并实现国产化，创建以先进技术武装的深孔零件制造行业，以满足广大中小企业开发新装备的迫切需求，以加快我们的现代化进程，这也就是我们研究深孔钻的目的和意义。１.２　深孔加工面临的难题在机械制造业中，一般将孔深超过孔径5倍的圆柱孔称为深孔。而孔深与孔径的比值称之为“长径比”或“深径比”。相对而言，长径比不大于5倍的圆柱孔，可称为“浅孔”。对于浅孔，一