铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法与流程

本发明涉及航空数控加工技术领域，尤其涉及一种具有密封要求的孔及孔倒角高效加工计算与控制方法。

背景技术：

液压歧管是飞机液压管路系统中油路集成零件，液压歧管具有耐高压、密封强的特点，这些歧管类零件与液压导管的连接面具有极高的密封要求，保证在长时间的工作中不会出现渗漏，因此对这些歧管零件的连接面密封孔尺寸精度、接触孔倒角光洁度、形位公差等要求非常严格，否则在装配试验过程中会造成密封试验不合格、漏油等现象。按现有加工方案，多数为采用普通机加完成，该加工方法的缺点：拼装组合夹具进行车削，由于孔径均较小，车削过程整体工艺系统刚性差，尺寸易超差；不同方向的螺纹密封孔及孔口方向不一致，因此需要进行多次组合夹具拼装，多次装夹定位存在误差，造成产品加工造成累积误差大；由于多次车床夹具装卸调整耗费时间，对操作技能水平要求高，加工效率极低，难以满足批量生产需要。

技术实现要素：

本发明的目的是：提出一种加工效率高、加工精度高、质量稳定可靠的一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法。

本发明的技术方案是：本发明涉及航空数控加工技术领域，涉及一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法。本发明提供一种在数控铣床上高效加工铝合金密封精度孔及孔倒角的方法。通过在数控铣床先加工密封精度孔及孔底部倒角，后加工孔顶部倒角的方法，解决了密封精度孔及孔倒角加工效率问题。根据孔径选配合适加工刀具进行加工，保证最终尺寸及精度要求。本发明既能解决密封精度孔的加工难点，又能利用现代高效数控加工设备和加工方法提高零件的加工效率。

本方法包括以下步骤：

步骤一、装夹零件；

其中，零件非加工部位具有定位基准面，使用定位基准面进行定位，将零件夹持固定在数控机床回转工作台(所述数控机床回转工作台内包含用于夹持固定零件的压板、螺钉、螺帽附件)预设位置，待加工部位是密封精度孔及孔倒角，孔倒角为密封精度孔底部倒角和密封精度孔顶部倒角；

步骤二、根据密封精度孔的直径、深度，确定加工初孔时所需钻头直径、长度；

步骤三、根据步骤二要求，确定第一刀具t1(代表钻头)；

步骤四、根据第一刀具t1(钻头)，确定加工过程中刀具t1(钻头)转速、进给、每次钻深；

步骤五、根据密封精度孔的直径、深度，确定加工用倒角铣刀直径、长度；

步骤六、根据密封精度孔底部倒角、底部倒角光洁度，确定加工用倒角铣刀底部刃倒角、底部刃光洁度；

步骤七、根据步骤五至步骤六要求，确定一次性加工出密封精度孔和密封精度孔底部倒角的第二刀具t2(倒角铣刀)；

步骤八、根据第二刀具t2(倒角铣刀)，确定加工过程中刀具t2转速、进给、切深；

步骤九、根据密封精度孔顶部倒角、顶部倒角光洁度，确定第三刀具t3(倒角铣刀)加工密封精度孔顶部倒角时刀具底部刃的倒角、加工顶部时第三刀具t3底部刃的光洁度；

其中，由于密封精度孔顶部以外为开阔区域，为此，对第三刀具t3(倒角铣刀)的直径和长度适时预设；

步骤十、根据第三刀具t3(倒角铣刀)确定加工过程中刀具t3转速、进给、切深；

步骤十一、编制加工试切程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸；

编制程序前需要，

根据密封精度孔的深度、底部倒角，计算：在加工密封精度孔和底部倒角时的执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值；

在编制加工密封精度孔的深度和底部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封精度孔顶部倒角，计算：在加工底部倒角时的执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值；

在编制加工密封精度孔的顶部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封孔的精度要求、底部倒角光洁度要求、顶部倒角光洁度要求，确定并设置好在加工全过程中执行程序的加工精度值；

步骤十二、根据试切效果调整加工过程中的转速、进给、切深及步骤十一中所述的参数值；

编制零件加工程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸。

本发明实施例通过在数控铣床先加工密封精度孔及孔底部倒角，后加工孔顶部倒角的方法，解决了密封精度孔及孔倒角加工效率问题。根据孔径选配合适加工刀具进行加工，保证最终尺寸及精度要求。本发明既能解决密封精度孔的加工难点，又能利用现代高效数控加工设备和加工方法提高零件的加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的钻初孔的示意图；

图2为本发明一实施例的加工底部倒角和密封孔的示意图；

图3为本发明一实施例的加工顶部倒角的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示意性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域的技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体设置和方法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了结构、方法、器件的任何改进、替换和修改。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以互相结合，各个实施例可以相互参考和引用。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参考图1-图3，一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法，包括以下步骤：

s11，根据密封精度孔的直径、深度，确定加工初孔时所需钻头直径、长度，并确定第一刀具t1以及第一刀具的转速、进给和钻深；

s12，根据密封精度孔的直径、深度，确定加工用倒角铣刀直径、长度；根据密封精度孔底部倒角、底部倒角光洁度，确定加工用倒角铣刀底部刃倒角、底部刃光洁度，并确定一次性加工出密封精度孔和密封精度孔底部倒角的第二刀具t2，以及第二刀具t2的转速、进给、切深；

s13，根据密封精度孔顶部倒角、顶部倒角光洁度，确定第三刀具t3加工密封精度孔顶部倒角时刀具底部刃的倒角、加工顶部时第三刀具t3底部刃的光洁度，加工过程中刀具t3转速、进给、切深；

s14，根据第一刀具t1、第二刀具t2和第三刀具t3的参数，编制加工试切程序，并根据试切程序加工零件；

s15，基于试切程序编制零件加工程序，直至零件的密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸。

在一些实施例中，根据密封精度孔的深度h＝4mm、底部倒角α＝80°，确认：在加工密封精度孔和底部倒角时的执行程序轴向偏置值b为1.93mm，和执行程序径向偏置值c为6.3mm。在编制加工密封精度孔的深度和底部倒角程序时，将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置。根据密封精度孔顶部倒角β＝120°，确认在加工顶部倒角时的执行程序轴向偏置值e为2.59mm，和执行程序径向偏置值f为1.5mm。在编制加工密封精度孔的顶部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置。根据密封孔的精度要求d为φ12.5h11mm、底部倒角光洁度要求ra0.8μm、顶部倒角光洁度要求ra0.8μm，确定并设置好在加工全过程中执行程序的加工精度值为0.005mm。

在一些实施例中，第一刀具t1为钻头，第一刀具t1的转速s1＝800-1500turn_mn、进给f1＝50-100mm_mn、每次钻深1-3mm。

第二刀具t2为倒角铣刀。加工过程中，第二刀具t2转速s2＝7000-8000turn_mn、进给f2＝500-800mm_mn、切深ap2＝0.2-0.4mm。

第三刀具t3为倒角铣刀，第三刀具t3的转速s2＝7000-8000turn_mn、进给f2＝500-800mm_mn、切深ap2＝0.2-0.4mm。

本发明的目的是：提出一种加工效率高、加工精度高、质量稳定可靠的一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法。

本发明的技术方案是：本发明涉及航空数控加工技术领域，涉及一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法。本发明提供一种在数控铣床上高效加工铝合金密封精度孔及孔倒角的方法。通过在数控铣床先加工密封精度孔及孔底部倒角，后加工孔顶部倒角的方法，解决了密封精度孔及孔倒角加工效率问题。根据孔径选配合适加工刀具进行加工，保证最终尺寸及精度要求。本发明既能解决密封精度孔的加工难点，又能利用现代高效数控加工设备和加工方法提高零件的加工效率。

本方法可以包括以下步骤：

步骤一、装夹零件；

其中，零件非加工部位具有定位基准面，使用定位基准面进行定位，将零件夹持固定在数控机床回转工作台(所述数控机床回转工作台内包含用于夹持固定零件的压板、螺钉、螺帽附件)预设位置，待加工部位是密封精度孔及孔倒角，孔倒角为密封精度孔底部倒角和密封精度孔顶部倒角；

步骤二、根据密封精度孔的直径、深度，确定加工初孔时所需钻头直径、长度；

步骤三、根据步骤二要求，确定第一刀具t1(代表钻头)；

步骤四、根据第一刀具t1(钻头)，确定加工过程中刀具t1(钻头)转速、进给、每次钻深；

步骤五、根据密封精度孔的直径、深度，确定加工用倒角铣刀直径、长度；

步骤六、根据密封精度孔底部倒角、底部倒角光洁度，确定加工用倒角铣刀底部刃倒角、底部刃光洁度；

步骤七、根据步骤五至步骤六要求，确定一次性加工出密封精度孔和密封精度孔底部倒角的第二刀具t2(倒角铣刀)；

步骤八、根据第二刀具t2(倒角铣刀)，确定加工过程中刀具t2转速、进给、切深；

步骤九、根据密封精度孔顶部倒角、顶部倒角光洁度，确定第三刀具t3(倒角铣刀)加工密封精度孔顶部倒角时刀具底部刃的倒角、加工顶部时第三刀具t3底部刃的光洁度；

其中，由于密封精度孔顶部以外为开阔区域，为此，对第三刀具t3(倒角铣刀)的直径和长度适时预设；

步骤十、根据第三刀具t3(倒角铣刀)确定加工过程中刀具t3转速、进给、切深；

步骤十一、编制加工试切程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸；

编制程序前需要，

根据密封精度孔的深度、底部倒角，计算：在加工密封精度孔和底部倒角时的执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值；

在编制加工密封精度孔的深度和底部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封精度孔顶部倒角，计算：在加工底部倒角时的执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值；

在编制加工密封精度孔的顶部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封孔的精度要求、底部倒角光洁度要求、顶部倒角光洁度要求，确定并设置好在加工全过程中执行程序的加工精度值；

步骤十二、根据试切效果调整加工过程中的转速、进给、切深及步骤十一中所述的参数值；

编制零件加工程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸。

在一些实施例中，一种铝合金密封精度孔及孔倒角高效加工方法，其步骤如下：

步骤一、装夹零件；

其中，零件非加工部位具有定位基准面，使用定位基准面进行定位，将零件夹持固定在数控机床回转工作台(所述数控机床回转工作台内包含用于夹持固定零件的压板、螺钉、螺帽附件)预设位置，待加工部位是密封精度孔及孔倒角，孔倒角为密封精度孔底部倒角和密封精度孔顶部倒角；

步骤二、根据密封精度孔的直径d＝φ12.5h11mm、深度h＝4mm，确定加工初孔时所需钻头直径d1＝φ8mm、长度l1＝20mm；

步骤三、根据步骤二要求，确定第一刀具t1(钻头)；

步骤四、根据第一刀具t1(钻头)，确定加工过程中刀具t1(钻头)转速s1＝800-1500turn_mn、进给f1＝50-100mm_mn、每次钻深1-3mm；

步骤五、根据密封精度孔的直径d＝φ12.5h11mm、深度h＝4mm，确定加工铣刀直径t2＝6mm、长度l2＝40mm；

步骤六、根据密封精度孔底部倒角α＝80°、底部倒角光洁度ra0.8μm，确定加工铣刀底部刃倒角为80°、底部刃光洁度为ra0.8μm；

步骤七、根据步骤五至步骤六要求，确定一次性加工出密封精度孔和密封精度孔底部倒角的第二刀具t2(倒角铣刀)规格为:countersinkd6r0h40l2.380deg(其中，countersink为倒角刀，d6代表刀具直径为6mm，r0代表底部清根，h40代表刀具长度为40mm，l2.3代表倒角底部刃轴向值为2.3mm(a＝2.3mm)，80deg代表倒角为80°)；

步骤八、根据第二刀具t2(倒角铣刀)，确定加工过程中刀具t2转速s2＝7000-8000turn_mn、进给f2＝500-800mm_mn、切深ap2＝0.2-0.4mm；

步骤九、根据密封精度孔顶部倒角β＝120°、顶部倒角光洁度ra0.8μm，确定第三刀具t3(倒角铣刀)加工密封精度孔顶部倒角时刀具底部刃的倒角为120°、加工顶部时第三刀具t3底部刃的光洁度为ra0.8μm；

其中，由于密封精度孔顶部以外为开阔区域，为此，对第三刀具t3(倒角铣刀)的直径和长度适时预设(选择一次性加工出密封精度孔顶部倒角的第三刀具t3(倒角铣刀)规格为:countersinkd10r0h20l1.5120deg(其中，countersink为倒角刀，d10代表刀具直径为10mm，r0代表底部清根，h20代表刀具长度为20mm，l1.5代表倒角底部刃轴向值为1.5mm(f＝1.5mm)，120deg代表倒角为120°)；

步骤十、根据第三刀具t3(铣刀)确定加工过程中刀具t3转速s2＝7000-8000turn_mn、进给f2＝500-800mm_mn、切深ap2＝0.2-0.4mm；

步骤十一、编制加工试切程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸；

编制程序前需要，

根据密封精度孔的深度h＝4mm、底部倒角α＝80°，计算：在加工密封精度孔和底部倒角时的执行程序轴向偏置值b＝tan40°a＝tan40°×2.3＝1.93mm，和执行程序径向偏置值c＝h+a＝4+2.3＝6.3mm；

在编制加工密封精度孔的深度和底部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封精度孔顶部倒角β＝120°，计算：在加工顶部倒角时的执行程序轴向偏置值e＝tan60°f＝tan60°×1.5＝2.59mm，和执行程序径向偏置值为f＝1.5mm；

在编制加工密封精度孔的顶部倒角程序时将执行程序轴向偏置值和执行程序径向偏置值进行设置；

根据密封孔的精度要求d＝φ12.5h11mm、底部倒角光洁度要求ra0.8μm、顶部倒角光洁度要求ra0.8μm，确定并设置好在加工全过程中执行程序的加工精度值为0.005mm；

编制加工的试切程序段如下所示：

程序段1(钻初孔)如下：

(drillingdeephole.17)

n7002s1200m03

n7003g0z29.5

n7004g1z19.5f80

n7005z15.

n7006g1z19.5f1000

n7007g1z17.

n7008g1z13.125f80

n7009g1z19.5f1000

n7010g1z15.125

n7011g1z11.875f80

***

程序段二(加工精度密封孔及底部倒角)如下：

(profilecontouring.30)

n25681s8000m03

n25682g0x32.554y73.384z57.258

n25683g0z27.258

n25684g1z17.258f300

n25685g1x32.844y73.761f800

n25686x33.163y74.177

n25687g3x32.978y75.579i32.369j74.786

n25688g3i31.j73.

n25689g3x31.575y75.394i32.369j74.786

n25690g1x30.967y74.6

***

程序段三(加工精度密封孔顶部倒角)如下：

(profilecontouring.8)

n25997s7300m03

n25998g0x31.839y72.319z57.5

n25999g0z27.5

n26000g1z17.5f300

n26001g1x32.366y72.607f650

n26002x32.717y72.798

n26003g3x33.115y74.155i32.237j73.676

n26004g3x28.885y71.845i31.j73.f520

n26005g3x33.115y74.155i31.j73.

***

步骤十二、根据试切效果调整加工过程中的转速、进给、切深及步骤十一中所述的参数值；

其中，

刀具t1(钻头)转速s1＝1000turn_mn、进给f1＝50mm_mn、每次钻深1mm；

刀具t2转速s2＝7500turn_mn、进给f2＝500mm_mn、切深ap2＝0.2mm；

刀具t3转速s2＝7000turn_mn、进给f2＝500mm_mn、切深ap2＝0.3mm；

编制零件加工程序，直至密封精度孔及孔倒角加工到最终尺寸；

编制加工的试切程序段如下所示：

程序段1(钻初孔)如下：

(drillingdeephole.17)

n7002s1000m03

n7003g0z29.5

n7004g1z19.5f50

n7005z15.5

n7006g1z19.5f1000

n7007g1z16.5

n7008g1z14.f50

n7009g1z19.5f1000

n7010g1z15.

n7011g1z13.f50

***

程序段二(加工精度密封孔及底部倒角)如下：

(profilecontouring.30)

n25699s7500m03

n25700g0x32.554y73.384z57.303

n25701g0z27.303

n25702g1z17.303f300

n25703g1x32.844y73.761f500

n25704x33.163y74.177

n25705g3x32.978y75.579i32.369j74.786

n25706g3i31.j73.

n25707g3x31.575y75.394i32.369j74.786

n25708g1x30.967y74.6

***

程序段三(加工精度密封孔顶部倒角)如下：

(profilecontouring.8)

n26075s7000m03

n26076g0x31.839y72.319z57.

n26077g0z27.

n26078g1z17.f300

n26079g1x32.366y72.607f500

n26080x32.717y72.798

n26081g3x33.115y74.155i32.237j73.676

n26082g3x28.885y71.845i31.j73.f400

***

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。