[发明专利]一种铝合金内孔超精加工刀具及加工方法

说明书

本发明公开了一种铝合金内孔超精加工刀具及加工方法，其中，所述铝合金内孔超精加工刀具包括采用硬质合金制成的圆杆刀柄和刀片，在刀片刀尖部分切削增加了修光刃，所述修光刃的侧面夹角α为85°，正面夹角β为84°，前倾角θ为7°，并且修光刃的刃尖为小圆弧结构，此结构功能实用，不容易划伤工件，有效提高了被加工工件的精度；采用所述的铝合金内孔超精加工刀具进行铝合金内孔超精加方法：包括内孔粗镗加工、半精镗加工、精镗加工，在每一步规定好工件旋转速度、镗刀进给量和切削深度，可以保证铝合金内孔粗糙度不大于0.2μm，实现超精加工。本发明操作简单，加工精度高，加工效率高，降低加工成本，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种铝合金内孔超精加工刀具及加工方法，属于机械工程精加工领域。

背景技术

孔是箱体、支架、套筒、环、盘类零件上的重要表面，也是机械加工中经常遇到的表面。随着科学技术的不断发展，对各类带内孔零件的需求越来越多，精度也越来越高，越来越多的内孔需要满足超精加工要求。

但是孔的加工在加工精度和表面粗糙度要求相同的情况下，加工孔比加工外圆面困难，尤其是铝合金材质的零件，因其含铝、铜元素成分较高，材质软、粘性大，故在加工过程中存在以下不足：（1）刀具的尺寸受到被加工孔的尺寸的限制，故刀具的刚性差，不能采用大的切削用量，生产率低，加工成本高；（2）在加工过程中，刀具震动较大，对零部件的加工精度和表面光洁度的影响很大，无法达到超精加工要求；（3）对于粘性大铝合金零件内孔加工，容易产生粘刀现象，不仅影响加工效率，而且易刮伤加工表面；（4）刀具处于被加工孔的包围中，散热条件差，切屑排出困难，冷却液不易进入切削区，切屑易划伤加工表面。综上所述，现有技术中，还没有满足铝合金内孔超精加工的设备或方法，其制约着我国经济的发展，亟待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供本一种铝合金内孔超精加工刀具，其配合相应的加工方法，保证铝合金内孔粗糙度可以达到0.1μm，实现超精加工，可以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种铝合金内孔超精加工刀具，包括刀柄和固连在刀柄前端的刀片，所述刀柄为硬质合金制成的圆杆结构；所述刀片的为菱形结构，菱形结构的锐角刀尖处设有修光刃，所述修光刃的侧面夹角α为85°，正面夹角β为84°，前倾角θ为7°，并且修光刃的刃尖为小圆弧结构，其弧度为R0.15。

前述刀柄和刀片为焊接连接。

前述刀柄的硬度不低于HRC60~65。

一种采用上述铝合金内孔超精加工刀具进行的铝合金内孔超精加工方法，包括以下步骤：

S1、下料 ：按尺寸要求，用铝合金管材下料分段；

S2、外圆加工：根据常规加工工艺进行工件外圆加工，使其满足规定要求；

S3、内孔粗加工：将工件一端外圆卡装入数控车床的弹性夹套内，使工件与数控车床的主轴同轴，数控车床的主轴带动工件旋转、采用上述铝合金内孔超精加工刀具进给切削，同时切削区域采用冷却液进行冷却；

S4、内孔半精加工：采用上述铝合金内孔超精加工刀具进行二次进给切削，同时切削区域采用冷却液进行冷却；

S5、内孔精加工：采用上述铝合金内孔超精加工刀具进行三次进给切削，同时切削区域采用冷却液进行冷却。

前述步骤S3中，内孔粗加工的主轴转数为1000r/min，进刀量为60mm/min、切削深度为0.5mm。

前述步骤S4中，内孔半精加工的主轴转数为1000r/min，进刀量为30mm/min、切削深度为0.1mm。