[发明专利]机匣深孔加工方法及其应用

说明书

本发明公开了一种机匣深孔加工方法及其在铝镁机匣深孔加工中的应用，该机匣深孔加工方法包括：(S1)加工引导孔；(S2)深孔啄钻循环；深孔啄钻循环包括：控制长钻头先以低转速进入引导孔，在离加工余量还有预定的安全距离时，将转速提高到加工转速进行啄钻加工，每次啄钻过程中每钻1～2倍钻头直径深度后暂停预定时间，通过长钻头的暂停进给使产生的带状切屑断裂并排出孔口，每次啄钻预定的深度后，将长钻头退到离钻孔口预定钻深处进行排屑和冷却；反复循环，直至加工到目标深度。该方法在深孔啄钻循环过程中采用暂停断屑、控制钻头退刀的位置，用引导孔对长钻头进行引导和支撑，有效避免了钻头的偏摆和排屑不畅的问题，保证加工质量和稳定性。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别地，涉及一种深孔加工方法。此外，本发明还涉及一种上述机匣深孔加工方法在航空发动机铝镁机匣加工中的应用。

背景技术

航空发动机大型复杂铝镁机匣中有大量的深孔，深孔长径比较大，长径比达12.5-25，尺寸精度、表面粗糙度和位置度要求较高，相对于多个基准的位置度不能大于0.2mm。

现有的加工方法中，在用深孔啄钻循环加工时，2-3倍钻头直径的深度中没有断屑，铝镁合金材料较软，容易形成卷曲的带状切屑，当钻孔深度较浅时，切屑可以通过钻头的螺旋槽排出，当加工至10倍长径比以上时，切屑容易堵在螺旋槽中无法排出，由于工厂大部分设备没有高压内冷，加工时铁屑如果不及时排出，大量的铁屑停留在钻头的螺旋槽中，钻头容易断裂。为了将铁屑排出，需要减小啄钻的每次钻深，反复退刀，加工的时间较长，如在一个大型铝镁机匣上加工一个Φ18深400长的孔需要4小时，严重影响加工效率。

而且，每次退刀排屑时，钻头都要退出孔口，钻头在孔外旋转时，钻尖会因为离心力而发生晃动，钻头越长，刚性越差，晃动的范围就越大，当再次进入孔口时，位置会发生偏摆，因此位置度难以保证，当钻头偏摆过大时钻孔的位置度可以达到0.5mm，严重时还会出现钻头折断的质量问题。

以上因素导致产品加工合格率低，返修率较高，并由此带来的多次计量、转工、停滞等管理成本的增加。零件在工序积压，导致设备瓶颈，增加车间管理难度，待处理品隔离处理量大，出错率增大，给生产、质量管理带来较大隐患。

发明内容

本发明提供了一种机匣深孔加工方法及其在航空发动机铝镁机匣深孔加工中的应用，以解决上述铝镁机匣深孔加工的难题，有效避免了钻头的偏摆和排屑不畅的问题，保证加工质量和稳定性，减少了退刀次数和距离，提高了铝镁合金机匣深孔的加工效率。

根据本发明的一个方面，提供一种机匣深孔加工方法，包括以下步骤：(S1)加工引导孔；

(S2)进行深孔啄钻循环；所述深孔啄钻循环包括：

控制长钻头先以30～50转/分钟的低转速进入所述引导孔以避免所述长钻头摆动而使钻尖偏离孔中心，在离加工余量还有预定的安全距离时，将转速提高到加工转速进行啄钻，

每次啄钻过程中每钻1～2倍钻头直径深度后暂停预定时间，通过所述长钻头的暂停进给使产生的带状切屑断裂并通过所述长钻头上的螺旋槽排出孔口，每次啄钻预定的深度后，将所述长钻头退到离钻孔口预定钻深处进行排屑和冷却；反复循环，直至加工到目标深度。

进一步地，所述暂停预定时间为2～10秒。

进一步地，所述预定钻深处为1-3倍钻孔直径的深度。

进一步地，所述每次啄钻预定的深度为长钻头直径的5-10倍。

进一步地，进行所述深孔啄钻循环之前，还包括：在对刀仪上测出长钻头的静态旋转直径和跳动，控制长钻头的跳动不大于0.1mm。

进一步地，所述加工引导孔包括：采用铣刀螺旋铣出所述引导孔，所述引导孔的深度为2-3倍钻孔直径深度。