凸形底盲孔车削加工方法研究

陈登峰 李旺宁 李钊

中航工业郑州飞机装备有限责任公司, 河南 郑州 450000

在企业生产过程中孔的加工非常普遍，要求不高的通孔加工很容易，可以根据零件的结构选用车床、铣床或钻床就可以完成。而对于凸形底盲孔的加工则多选择车削加工方法。本文对凸形底盲孔车削加工方法进行了研究，探索了在加工过程中要注意的问题，并提出工艺方法的改进途径[1]。

1 某壳体零件异形内腔加工现状

通常来说，壳体零件内腔结构比较复杂且含有异型盲孔的主要特征首先表现为腔底不规则并为“凸”字形结构（图1）；其次，该处凸台与侧壁间隙非常狭小，最小处仅2mm，而且腔深度大、光洁度要求高。加工时小铣刀切削刃长度不够，导致无法完全加工到位；倘若使用定制加长铣刀，由于刀具直径过小，刚性差，往往会方式摆动导致啃刀，严重时甚至折断刀具[2]。

图1 零件结构

2 异形内腔加工的技术解决方案

2.1 工艺方法改进

试加工验证后，决定采用车削加工底部凸台（图2），然后铣工对方形腔进行补加工的工艺方法（图3）。车、铣结合的加工方式，能有效保证加工精度和形位公差，同时最大程度避免铣工单工种加工的啃刀、加工不到位等问题。

图2 车削加工附图

图3 铣削加工附图

2.2 刀具设计

车工加工时，“凸”字底槽深22mm，底部环形槽单边宽度仅2mm，常规车刀长度不够，且刀具会与零件φ14外圆发生挤压，导致侧壁划伤。我们对加工车刀进行了结构改良，经多次试验，最终确定了合适的刀具外形及参数:

一是刀具设计为分段式，在保证刀具强度的情况下有效降低车削过程中的震动，提高车削面表面加工质量；二是刀具前角经多次试验后确定为12°～15°，既可保证刀具刃口锋利，又能降低切削热；三是刀具后角取8°～11°，避免工件底面与刀具后刀面发生挤压；四是刀具主偏角面改磨为圆弧面，根据零件加工区域外形，弧面R取R60~1mm，防止刀具与零件侧壁发生干涉；五是主要车削参数：走刀量0.025mm/r，主轴转速220r/min，过高的转速和走刀量会导致热量集中，发生粘刀，降低刀具寿命；六是采用啄式法进刀，便于零件、刀具散热，同时提高排削效率[3]。

3 结语

异型盲孔采用车、铣结合加工方法，不仅可保证零件加工质量，同时大大提高了加工效率，基本消除了生产交付的瓶颈；而且此次的底部环槽车刀外形及参数总结归纳，为推广到其他异型盲孔零件加工方面积累了一定经验。