[发明专利]一种钛合金薄壁类零件矩形内花键拉削加工方法

说明书

本发明提供了一种钛合金薄壁类零件矩形内花键拉削加工方法，包括设计满足要求的拉刀的步骤；调整支撑夹具与零件拉削前状态的步骤；使拉床的油温增加到35‑40℃的步骤；拉刀对花键进行拉削的步骤。本发明采用套箍加强零件刚性，有效解决了需要拉削零件壁厚薄，易变形的问题，还通过对拉刀切削刃宽的适当加大处理，适当抵消了钛合金收缩变形对内花键尺寸的影响。

技术领域

本发明属于航空发动机太合金薄壁零部件拉削加工领域，主要涉及一种钛合金薄壁类零件矩形内花键拉削加工方法。

背景技术

拉削是指利用特制的拉刀逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，使表面达到较高的尺寸精度和较低的粗糙度，是一种高效率的去材加工方法。适用于成批大量的零件生产加工。零件形状不同，可以分为内外拉削方式，加工成圆孔、方孔、多边形孔、花键、燕尾槽等不同形状。拉削工艺已广泛应用于汽车、燃机、航空、舰船等领域。

对于需要拉削加工的零件，部分尺寸精度要求极其严格，但由于零件结构、材料自身性能等限制，比如零件拉削区域为薄壁、材料为钛合金，造成拉削变形不能满足设计要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种钛合金薄壁类零件矩形内花键拉削加工方法，包括如下步骤：

步骤一：设计满足要求的拉刀，所述拉刀的前导部呈锥形，前导部的大小应使得其与零件预制孔间隙为0.01mm,拉刀切削刃宽度为比花键的键宽0.006mm，齿升量控制在0.01mm-0.02mm；

步骤二：调整支撑夹具与零件拉削前状态，使支撑夹具与拉床连接面平行度小于或等于0.008mm；确保零件拉削内孔与零件支撑端面垂直度小于或等于0.015mm；

步骤三：使拉床的油温增加到35-40℃；

步骤四：拉刀对花键进行拉削，拉削速度控制为1.5-2.0m/min。

进一步的，步骤四中，拉削速度为1.8m/min。

进一步的，在步骤四之前，将拉削区域颈部增加套箍，套箍与零件外圆间隙控制在0.01mm-0.03mm之间。

进一步的，在拉削过程中，对拉刀进行拉刀进行周向均匀冷却。

进一步的，围绕拉刀径向设置有环形水管，所述环形水管上均匀排列有冷却水喷头。

进一步的，冷却水喷射角度为：与拉刀轴向成40°角，冷却水的流量为60L/min。

进一步的，步骤四中，采用数控双缸立式拉床进行拉削。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种特制的刀具，以解决现有技术拉削变形不能满足设计要求的问题，同时，采用套箍加强零件刚性，有效解决了需要拉削零件壁厚薄，易变形的问题。

本发明还对拉刀切削刃宽的适当加大处理，适当抵消了钛合金收缩变形对内花键尺寸的影响。

具体实施方式

本发明的设计构思为：针对钛合金薄壁类零件矩形内花键拉削的零件，发明了一种钛合金薄壁专用拉削工艺方法，有效解决薄壁变形及钛合金材料收缩变形的影响，使得拉削加工满足尺寸要求。

下面对各个步骤进行说明。

步骤一：设计满足要求的拉刀，所述拉刀的前导部呈锥形，以引导零件。所述前导部与零件预制孔间隙为0.01mm。拉刀切削刃宽度比花键的键宽宽0.006mm，齿升量控制在0.01mm-0.02mm。

步骤二：调整待加工零件的支撑夹具与零件拉削前状态，使支撑夹具与拉床连接面平行度小于或等于0.008mm；确保零件拉削内孔与零件支撑端面垂直度小于或等于0.015mm。