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1、文章编号:2095-1248(2016)02-0041-05航空钛合金零件深孔钻削工艺潘玉良,姜雪梅,姜莹(沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司技术中心,沈阳110043)摘要:针对钛合金深孔加工技术难题,采用枪钻加工某航空钛合金零件的深孔。在深入分析零件工艺特性的基础上设计了合理的工艺方案,改进了钻削走刀工艺路线,并通过工艺试验验证了钻削工艺参数。结果表明,在合理制定的工艺方案中,预钻孔深度稍大于2倍孔直径的长度可使枪钻切削滞后于枪钻加速,有效提高刀具寿命和加工质量;通过优选钻削工艺参数可提升钛合金
2、深孔结构的加工效率和精度。关键词:航空钛合金;深孔;枪钻;钻削中图分类号:TG523文献标志码:Adoi:10.3969/j.issn.2095-1248.2016.02.008Aviationtitaniumalloypartdeep-holedrillingprocessPANYu-liang,JIANGXue-mei,JIANGYing(TechnologyCenter,ShenyangLimingAero-EngineGroupCorporationLtd,Shenyang110043,Chin
3、a)Abstract:Anewtechniquewasproposedtosolvetheproblemofdeep-hole-drllingoftitaniumalloywithagundriller.Theprocessplanwasdesignedbasedontheanalysisofthepartprocesscharacteristics,andthedrillingprocessroutewasimprovedandvalidatedbynumericalcontrolprograms.R
4、esultsshowedthatifthepre-drillingdepthwastwicebiggerthantheholediameter,thecuttingmovementwouldlagbehindtheaccel-erationofthegundriller,whichcouldimprovethedrillerlifeandprocessingqualityintheoptimizedprocessplan.Theprocessingefficiencyandprecisioncanbee
5、nhancedbyoptimizingthedrillingparameters.Keywords:aviationtitaniumalloy;deephole;gundrill;drilling钛合金由于其比强度高、耐蚀性好、耐热性高钛合金具有较强的冷作硬化特性,如果进给量过等特点,在航空航天领域得到大量应用,但是钛合小,导致加工道次增加,加剧冷作硬化层对刀具的金的机加性能差成为制约钛合金应用的技术瓶磨损。因此,钛合金加工过程中应使刀刃的粗糙[1-6]颈。钛合金切削加工特点包括:(1)刀具切度尽可能小
6、,以保证排屑流畅并避免崩刃,并尽可屑单位接触面积上的切削力大,使刃尖部位应力能使用导热性能良好的、强度高的细晶粒钨钴类集中,容易造成刀具磨损或破损;(2)黏刀现象严硬质合金刀具,为提高刀具耐用度,应采用较小的重,容易引起严重的黏结磨损;(3)由于刀具中的前角,后角应比切普通钢的后角大,刀尖采用圆弧[10]TiN和TiC等与被加工的钛合金之间易发生化学过渡刃,刀刃上避免出现尖角。以往的钛合金[11]反应及熔覆现象,导致钛合金与刀具之间有很强小尺寸系列深孔加工通常采用接长麻花钻,不[7-9]的亲和力,以致造
7、成刀具严重磨损;(4)由于仅无法实现自动连续排屑,而且冷却润滑液难以收稿日期:2015-10-22作者简介:潘玉良(1976-),男,辽宁沈阳人,高级工程师,主要研究方向:航空发动机盘环类零件加工技术,E-mail:limpax@163．com。42沈阳航空航天大学学报第33卷供入。每钻削大约1~2倍孔径的深度就必须退(5)装夹:采用硬三爪卡盘,装夹压力45bar;刀排屑,不仅加工精度低、表面粗糙度差,加工效(6)粗糙度检测仪:检查孔加工表面质量。率低、劳动强度大、质量难以保证,而且很容易引起“堵屑”或
8、者折断钻头,造成更大的加工困难甚至报废工件。而枪钻则是一种优质高效的深孔钻削工具,具有排屑性能好、加工精度高、加工效率[12-13]高以及钻头寿命长等优点。因此本文采用枪钻加工某航空钛合金零件的深孔,在深入分析该零件加工工艺难点的基础上,合理设计深孔加工工艺方案,选取不同钻削参数进行钻削试验,分图1枪钻结构示意图析得出钛合金深孔枪钻加工最佳工艺参数。2．2钻削工艺方案工艺方案决定零件具体的加工过程,影响加1某钛合金零件深孔工艺性分析工效率和
