[发明专利]一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法

说明书

一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法，步骤为：建立装配孔的标准孔三维模型，选定加工刀具，设定加工参数，试制装配孔，对装配孔进行孔径检测，根据孔径检测结果建立试制孔三维模型，将试制孔三维模型与标准孔三维模型进行对比，确定装配孔在不同位置处的孔径误差，根据孔径误差设定补偿量，根据补偿量同步修改加工参数中刀具轴线与装配孔轴线的偏心距，在修改后的加工参数下再次试制装配孔，通过孔径检测结果建立试制孔三维模型，并将其与标准孔三维模型进行对比，确定装配孔在不同位置处的孔径是否满足精度要求，当孔径满足精度要求时，即可开始装配孔的正式制孔工序；反之，重复调整补偿量并同步修改加工参数，直到孔径满足精度要求。

技术领域

本发明属于螺旋铣削制孔加工技术领域，特别是涉及一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法。

背景技术

目前，由碳纤维复合材料与钛合金叠合制成的叠层材料，已经越来越多的被各类现代航空航天飞行器所应用，上述叠层材料的使用对于降低飞行器油耗、提高飞行器寿命以及节省维护费用具有积极作用。

叠层材料主要是通过螺栓或铆钉完成对碳纤维复合材料层与钛合金层的装配固连，因此在叠层材料制造过程中，需要在碳纤维复合材料层及钛合金层上加工大量的装配孔，为了保证装配孔的加工效率，通常采用一体化孔加工方式，即采用同一刀具以及相同的切削参数对叠层材料进行孔加工，由于航空航天飞行器的特殊性，其对装配孔的尺寸公差要求要远高于其他领域，因此，碳纤维复合材料层与钛合金层的孔连接装配质量对飞行器的使役性能有重要影响。

由于碳纤维复合材料层与钛合金层存在着巨大的性能差异，当采用一体化孔加工方式时，碳纤维复合材料层与钛合金层在切削力、切削热及材料弹性恢复等方面均存在着明显的区别，会导致加工后的碳纤维复合材料层与钛合金层上的装配孔的孔径尺寸出现较大差异。

当采用传统的钻削制孔方式时，为了克服上述难题，操作人员会给装配孔留足加工余量，待钻孔工序结束后，再通过后续的多次重复修孔或铰孔工序使装配孔达到精度要求，但是这种方式制孔效率低下，会对生产效率带来消极影响。

为了提高制孔效率，技术人员逐渐利用图1所示的螺旋铣削制孔方式来代替原来的钻削制孔方式，采用螺旋铣削制孔方式后，不仅可以减小钛合金层在加工孔时的毛刺尺寸，还可以减少碳纤维复合材料层在加工孔时的毛刺和分层现象。

对于螺旋铣削制孔方式来说，其通过简单的调整孔径与刀具直径之间的偏心距，就可以实现仅用一把刀具就可完成不同直径孔的加工任务，其是一种非常灵活的制孔方法。但是，技术人员在实际螺旋铣削制孔过程中发现，由于刀具直径小于装配孔的直径，在螺旋铣削制孔过程中，刀具会承受较大的径向力，进而导致刀具在加工钛合金层时会出现无法忽视的径向变形，从而使加工后的装配孔出现较大的孔径误差，如图2所示。

因此，在螺旋铣削制孔过程中增加孔径误差修正补偿量是非常必要的，以此来提高螺旋铣削制孔方式的制孔精度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法，通过调整螺旋铣削时刀具轴线与装配孔轴线之间的偏心距来实现孔径误差修正补偿，进而减小因刀具变形对装配孔孔径圆柱度的影响，从而提高螺旋铣削制孔方式下的制孔精度。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法，包括如下步骤：

一种基于螺旋铣削制孔的孔径误差修正补偿方法，包括如下步骤：

步骤一：建立装配孔的标准孔三维模型；

步骤二：选定加工刀具，设定加工参数；

步骤三：在设定的加工参数下，利用选定的加工刀具试制一个装配孔；

步骤四：对试制的装配孔进行孔径检测；