一种精密孔加工工艺方案

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1、一种精密孔加工工艺方案　　摘要某型航机压气机机匣上有一联动环支架，其尺寸精度要求高，结构特殊，空间尺寸受限，采用通常加工方法，零件尺寸无法得到保证。结合现场加工经验，利用数控加工中心FANUC系统自带的定向功能，结合反向镗削工艺，零件得以加工，尺寸满足图纸要求，解决了联动环支架精密孔难加工的难题。　　关键词定向功能；反镗工艺；FANUC系统　　中图分类号V26文献标识码A文章编号1674-6708（2016）170-0190-02　　1联动环支架的结构　　我单位加工的联动环支架为压气机机匣上的一部分，材质为铸造钛合金。联动环支架外圆为

2、Φ24的铸造圆环，内侧为Φ14（+0.18，-0.09）、Φ18（+0.021，0）和Φ18.43（+0.16，0）的阶梯孔外加一Φ20.4（+0.21，0）的退刀槽，同时内孔面及端面还要求1.6的粗糙度，如图1、图2所示。　　2加工难点　　结合图1、图2可知，加工该处尺寸可以从压气机机匣大端面和小端面两个方向进行下刀加工，但是，联动环支架中心几乎在压气机机匣大端面外圆上。因此，不能从压气机机匣大端面处下刀加工。造成了此零件加工有两个难点：4　　1）从压气机机匣小端面下刀，小端面到被加工面距离约100mm，刀具要伸出很长，影响刀具刚性

3、。　　2）要加工Φ18（+0.021，0）的精密孔和Φ20.4（+0.21，0）的退刀槽，则要从Φ14（+0.18，-0.09）的孔下刀，那么镗刀或者铣刀杆直径必须做的非常细，严重降低刀具的刚性。　　3加工方案的确定　　根据以上分析可知，只要解决刀具刚性问题，采用镗削或者磨削方式加工，就能够加工出合格的零件。该零件采用立式加工中心进行加工，机床系统为FANUC操作系统。针对系统本身，我们考虑利采用机床系统自带的定向功能进行加工。　　定向功能的工作原理为：主轴移动到零件加工位置正上方的设定高度，再沿水平方向移动一定距离，主轴旋转停止，刀

4、尖按设定角度进行旋转，即刀尖与零件成一固定角度，主轴沿轴线方向移动，到达设定的位置；主轴沿水平方向偏移一定距离，主轴中心与孔中心重合；主轴旋转开启，刀具由下向上进行反镗加工；加工完毕后，采用同样的工作原理，主轴停止转动，刀尖与孔中心偏移一定的距离，刀具退出零件。如图3所示。　　确定采用定向功能进行加工，接下来就该确定加工顺序。工艺过程为：1平端面―2钻孔―3粗镗孔―4精镗孔―5镗退刀槽。加工过程中要求工序3给精镗孔留0.05mm的余量，即内孔为Φ17.9mm和Φ18.4mm。这样有利用减小精加工让刀，保证尺寸合格。　　接下确定刀具结构

5、和尺寸，有铣削和镗削两种方式可加工该处尺寸，为了保证精密孔尺寸，该处采用镗削加工。为了满足Φ20.4（+0.21，0）的加工要求和进刀时不遇Φ414（+0.18，-0.09）发生干涉，就要求刀具直径≤7.22mm，刀尖到旋转中心尺寸≥10.2mm。为了增大刀具刚性，此处选用Φ7的刀杆，刀尖到中心尺寸为10.25的镗刀，如图4所示。　　4加工过程　　联动环支架精密孔加工路线为：　　1）采用铣刀平端面，直接加工到尺寸。　　2）采用Φ8钻头钻底孔，Φ13扩孔钻扩孔。　　3）Φ14（+0.18，-0.09）孔采用镗刀加工到位。　　4）采用定向

6、功能，使用图4所示粗镗刀加工，给精加工留0.1mm的余量。　　5）采用定向功能，使用图4所示的精镗刀把精密孔尺寸加工到位。　　6）采用定向功能，把Φ20.4（+0.21，0）的退刀槽加工到位。　　部分定向功能程序为：　　N645T18　　N646M06　　N647G54G0G90X-58.977Y-132.464A0.0C114.S800M03　　N648G00Z105.996　　N649SPOS=269　　N650X-58.977Y-134.664A0.0C114.F50.　　N651G01Z-80.F500　　N652G01Z-1

7、23.6F50　　N653Y-132.464　　N654S600M034　　N655G01G41X-57.677　　N656G03X-57.677I-1.3J0　　N657G01G40X-58.977　　N658SPOS=269　　N659Y-134.664　　N660Z-100F100　　N661G00Z15　　5结论　　经过多批次零件加工验证，精密孔尺寸均合格。采用机床系统自带的定向功能，在一定程度上解决了由于空间结构限制刀具直径，进而影响刀具刚性的难题。遇到类似的结构，采用常用的方法不能满足加工要求的情况下，可以尝试该方法进行加

8、工。　　参考文献　　[1]彭晋龄.机械加工切削数据手册，1989.　　[2]史兴宽，杨巧凤.钛合金TC4高速铣削表面完整性的研究[J].航空制造技术，2001（1）.　　[3]FANUCSeriesoimate-MODE