高强度钢航空结构件油气混合喷射润滑铣削技术的制作方法

文档序号:9514375阅读:582来源:国知局
高强度钢航空结构件油气混合喷射润滑铣削技术的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高强度钢航空结构件加工领域,特别涉及一种高强度钢航空结构件油气混合喷射润滑铣削技术。
【背景技术】
[0002]传统方式的切削加工中,会产生热量和切削肩,热量超出一定范围后会造成不良影响,切削肩累计过多也会造成堵塞,影响工件的加工;
所以,在现有技术中,会在切削加工中,持续地或者间接地跟随着刀具,喷射矿物油,实现降温,同时,冲洗切削液;
但是矿物油在使用完后,大量的矿物油极其不易回收和处理,而废矿物油是由多种物质组成的复杂混合物,主要成份有C15-C36的烷烃、多环芳烃(PAHS)、烯烃、苯系物、酚类等,一旦进入外环境,将造成严重的环境污染;
现在在本技术领域提出了一种干式切削的理念,但是具体落实在实践中,还有非常多的问题,基本是一个非常冷门的领域,大家都处于研发阶段;
而在航空领域,也涉及到这么一个问题,这个领域中,高强度钢的使用率非常高,使用传统方法加工高强度钢工件,也会出现所述的污染问题,现在在这个干式切削领域,大家也都在尝试,基本上使用最多的是设置一个涡流管,跟随着刀具移动,对着加工处进行喷射冷气,但是实际使用过程中,虽然达到降温效果,但也会有不稳定的积肩瘤现象出现,而且,降温和排肩都存在不同的死角,导致加工及其不稳定,航空领域的高强度钢工件加工质量得不到保障。

【发明内容】

[0003]本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种针对高强度钢航空结构件、提高冷却效果、减少积肩瘤现象的高强度钢航空结构件油气混合喷射润滑铣削技术。
[0004]为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种高强度钢航空结构件油气混合喷射润滑铣削技术,其步骤为:
A、安装待加工高强度钢航空结构件于工作台上,进行定位,创建坐标系;
B、设置铣刀,并以所述坐标系为基础在铣刀周围设置两个喷射装置;
C、进行铣加工,同时所述喷射装置从两个方向向加工处喷射油气混合喷雾,用于冷却和排肩。
[0005]如【背景技术】中所述,在航空领域,特别是高强度钢航空结构件加工领域,干式切削还是一个非常非常冷门的概念,大家都还处于研发阶段,本申请的方案,在实际实验中,取得了较好的效果;
首先,高强度钢这种材料,加工时,会产生很大的热量,但是,它的熔点一般又不高,特别对于航空领域来说,这个领域所采用的高强度钢一般不是用于高温环境,追求的是轻和高的强度、刚度,所以其熔点大部分甚至比一般情况还要低,那么,在加工中,铣削部位产生的热量不好控制,非常容易温度过高,造成工件的变形,所以,按照常规的理论上的用一个涡流管进行降温,经过实践,效果不是很理想,存在一定的冷却死角;
其次,由于部分高强度钢的硬度、塑性的参数不是很理想,还是有一定几率产生积肩瘤,再加上上述的温度问题,会有剧烈的金属变形,极易产生积肩瘤;
同时,如果只用涡流管进行冷却,铣刀和工件的表面摩擦力不好控制,极易产生和平时相比更强烈摩擦,产生积肩瘤;
在经过一系列的研发之后,确定了本申请的技术方案,运用一个统一的坐标系,在铣刀四周设置两个所述喷射装置,对于航空结构件的高强度钢材料加工中,是最优的,在实际参数显示中,如现有技术,只设置1个,对于铣加工处的覆盖还是会有一定的死角,降温上来讲,其实也是可以勉强满足高强度钢航空结构件的加工,但是如上述所述,航空领域的高强度钢航空结构件对温度的控制要求很高,采用1个喷射装置,这一个喷射装置必须覆盖360°的弧度,以锥形的方式喷射喷雾,范围还是较大,但是很难保证360°无死角,实际加工中不太稳定,容易出现上述的温度,还有摩擦力的问题(本申请采用油和冷气的方式,可以把油控制在一定范围,减小工件和铣刀之间的摩擦,防止因为摩擦过大产生积肩瘤,同时,又不会造成像以前那样大的污染);
在实际参数显示中,设置三个,可以有效地覆盖铣加工的区域,但是,实际操作中,对于喷射装置的控制又因为太密集而存在一些弊端,覆盖范围太大,以至于一些范围的交汇处,喷雾的量过多,造成油的浪费,引起不必要多于的污染,同时,交叉处的喷雾重叠,不易控制,易产生过大的压力,反而会引起积肩瘤;
所以,最终,根据实际实验的效果,本方案针对高强度钢航空结构件这个特殊领域的工件,采用本申请的方式设计,运用统一的坐标系,在铣刀周围设置两个喷射装置,不会出现上述设置1个和三个的缺点,所有参数都刚好合适,加工效果也非常理想,在实际加工中,积肩瘤基本不会出现,而且品控非常稳定,冷却效果也很好,各个参数的控制,比如喷雾的压力,油量的调节,都在一个非常合适的范围,所以,在实际加工中,至少目前,在高强度钢航空结构件加工领域,这种方式处于最优选行列。
[0006]作为本发明的优选方案,步骤C中,喷雾温度小于-5°,温度更低,降温效果更好。
[0007]作为本发明的优选方案,步骤C中,所述油气混合喷雾中,油的流量为10_14ml/h,实际使用中所选择的参数,在这一段参数中,经过对实际加工过程的监控,效果最好,可以和两个喷射装置的设置方式相配合,较好地防止积肩瘤的形成,同时,减小废油的污染。
[0008]作为本发明的优选方案,步骤C中,油的流量为12-14ml/h。
[0009]作为本发明的优选方案,步骤C中,油的流量为10_12ml/h。
[0010]作为本发明的优选方案,步骤B中,所述两个喷射装置以相邻呈对称分布,设置更对称,各项参数更好控制。
[0011]作为本发明的优选方案,步骤B中,设置铣刀时,在所述喷射装置上均设置移动装置,用于调整相邻喷射装置布置位置间的弧度,铣削加工时,由于加工的路径不一样,还有铣刀转动存在一个方向,所以每个部位的温度都不一样,也就是说,温度的分布是不一样的,所以,如果根据实际的情况,通过所述移动装置来进行调整(比如某一处的温度较高,移动相邻的喷雾装置靠近该处,在保证整体冷却覆盖的情况下,加强对这一点的降温),可以使整个工件保持一个比较好的整体状态,不会因为降温效果不同而造成受热范围不对称,最终导致最后成品整体的性能参数不达标或者不够优化的情况。
[0012]作为本发明的优选方案,步骤B中,设置铣刀时,在所述喷射装置上均设置旋转装置,用于调整单个喷射装置的安装角度,改变喷雾朝向,铣削加工时,由于加工的路径不一样,还有铣刀转动存在一个方向,所以每个部
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