[发明专利]一种飞行器大型弧形结构件加工方法及加工用错齿T型刀

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种飞行器大型弧形结构件加工方法及加工用错齿T型刀。

背景技术

T型刀是装配于铣床上用于铣削工件T型凹槽、侧面凹槽的刀具。T型刀又叫T型铣刀、半圆铣刀、键槽铣刀，可以完美的加工T型凹槽、侧面凹槽加工．在高温下正常维持切削性能。

例如中国实用新型专利号为200820054142.6名为T型铣刀的专利，公开的T型刀，其包括刀柄和刀体，刀体为错齿和两侧开齿，角度分别为1~2°和10~12°，通过使用该刀具后，其所达到的效果是机床震动减小、切削轻巧、零件受力更加均匀，效率更高、零件的表面质量更好，刀具受损更小。

在加工飞行器大型弧形结构件时，特别是某些型号的飞机弧形结构件，由于零件本身尺寸较大，比例:长×宽×高为2580mm×540mm×140mm，且零件结构为中空的盒型腔梁（如图1）。首先是这种结构件采用现有的一般的加工方法和工艺不能对零件有效的完成加工。其次在对结构件的内腔加工时只能采用成型刀具加工，但由于刀具参数、加工参数等因素的影响，会对加工件造成以下不足，

1）零件质量差；在加工过程中由于刀具吃的是满刀，零件加工过程中刀具受力较大，切削震动明显，造成零件加工面出现大量弹刀纹，弹刀纹呈条装分布在零件表面上，严重影响零件表面质量，且弹刀纹严重时会零件过切，造成零件加工面的表面质量差，且容易使内腔壁过切。

2）内腔根部残留较多；在加工过程中，刀具满刀切削使刀具震动，在内腔壁根部会出现残留；

3）增加钳工打磨量；加工后由于表面质量差和腔壁根部有残留，需钳工工序打磨抛光，使零件质量受人为因素影响较大。

4）零件加工周期变长；零件增加钳工打磨工序，打磨时间较长，延长了零件的整体加工周期。

除此之外现有的飞行器大型弧形结构件的加工工艺存在效率低、加工周期长等问题。

发明内容

为了克服上述存在之不足，本发明在此提供一种设计合理、结构简单、使用方便加工周期短的飞行器大型弧形结构件加工方法及加工用错齿T型刀。

本发明为了实现上述目的所采用的技术方案如下：

首先本发明提供了一种飞行器大型弧形结构件加工用错齿T型刀，其包括刀柄、刀颈和刀体，所述刀柄通过圆台体与刀颈连接，刀颈连接刀体，所述刀柄直径大于刀颈和圆台体，刀柄、圆台体、刀颈和刀体连接呈一体后整体呈T型，其特征在于：所述刀体的刃口错齿分别布置在刀体的上下两平面上。

本发明为了防止掉刀情况发生，因此在所述刀柄上设置有螺纹孔，并在刀具夹头上设置锁紧刀具的锁紧块，使刀具能够在任何情况下都能与刀具夹头保持锁紧状态，防止掉刀的发生。

本发明中的进一步优选方案是：所述刀体的刃口数为6刃或8刃或10刃，且所述刃口与水平方向夹角α为7°~9°，刃口与竖向夹角β为5°~8°。其中所述刃口与水平方向夹角α最好为7°，刃口与竖向夹角β最好为5°。

本发明还提供了一种飞行器大型弧形结构件加工方法，其包括以下步骤：

1)备锻件：对锻件的外形尺寸、材料组织、材料成分进行检查合格后进行备用；

2)零件粗加工：先在“Z”轴方向进刀，每次进刀步距为2~5mm，然后再绕零件侧壁加工进刀，进刀步距为0.5mm~1mm，单边留加工余量1mm~3mm。本发明粗加工预留的余量不能过大和过小。过大会影响加工应力的释放，会造成精加工后应力继续释放，使零件变形；过小的加工预留量，会造成零件应力释放变形后，精加工余量不足。试切证明1~3mm的加工余量，既能有效去除加工应力，又能保证精加工时余量足够。

3)热处理：对零件粗加工完成后的零件进行退火处理，炉温≤200℃时入炉，入炉后升温，升温速度≤100℃/小时，温度升温到650℃±10℃，保温3小时后随炉冷却至≤200℃时出炉；

4)零件精加工：先在“Z”轴方向进刀，每次进刀步距为2mm~3mm，侧壁加工到符合设计图纸要求的厚度；

5)检验：检验产品质量筛选出不合格产品。

本发明所提供的加工方法的进一步优选技术方案是：所述步骤3)中的进刀速度为500~600mm/min，主轴转速1000~1200r/min。

本发明所提供的加工方法的进一步优选技术方案是：所述步骤5）中进刀速度为100~120mm/min，主轴转速500~600r/min。