申请/专利权人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司

申请日：2021-09-18

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113857779B

主分类号：B23P15/00

分类号：B23P15/00;B23Q3/06;B23Q11/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2021.12.31#公开

摘要：本发明涉及一种薄壁渗碳区复杂窗口高效加工方法，属于切削加工技术领域。该方法包括：先采用小直径立铣刀从窗口的两个垂直角度对渗碳层进行分层去除，再采用钻头对窗口四个拐角位置钻孔去量，最后采用大直径立铣刀对窗口进行分层去量。

主权项：1.一种薄壁渗碳区复杂窗口高效加工方法，其特征在于，该方法包括：先采用小直径立铣刀从窗口的两个垂直角度对渗碳层进行分层去除，再采用钻头对窗口四个拐角位置钻孔去量，最后采用大直径立铣刀对窗口进行分层去量；具体的，1采用硬材立铣刀φ6以平面铣方式去除窗口表面区域材料，用作后续钻孔加工的工作平面，工作平面为长方形，长度为48.8mm，宽度为15mm；编程策略采用往复式平面铣方式，单边吃刀量为0.5mm，采用小切深大进给的走刀方式，切削参数：S＝4000rmin、F＝300mmmin；硬材立铣刀φ6为专用加工硬材立铣刀，切削刃数量为6；根据硬材立铣刀的切削工况要求，硬材立铣刀φ6切削时采用干式切削；2采用钻头φ10.5钻孔去除工作平面中心位置材料，既可以达到快速去除材料的目的，又可以减轻后续工步刀具的切削压力，根据窗口的空间范围设定钻孔数量为3，第1个孔与第2个孔的孔中心间距为11.5mm，第2个孔与第3个孔的孔中心间距为12.5mm，孔的中心线与工作平面表面垂直。钻孔采用啄钻方式进行，切削参数：S＝800rmin、F＝30mmmin，每钻进1mm深度抬刀退到孔口，然后快进到当前钻深0.5mm安全高度的位置继续进行下一个1mm深度的钻削加工；3采用硬材立铣刀φ3从与窗口长端区域平行的角度以平面铣方式在窗口短端区域一侧加工出平面，既可大量去除拐角位置的淬硬材料，又可为后续钻头钻孔操作提供工作平面。加工区域为半开放的U型结构，加工区域尺寸按照窗口俯视图短端区域的轮廓尺寸设定，单边留量0.1mm以用于后续精加工操作；编程策略采用平面轮廓铣方式，单边吃刀量为0.5mm，采用小切深大进给的走刀方式，切削参数：S＝4000rmin、F＝300mmmin；根据硬材立铣刀的切削工况要求，硬材立铣刀φ3切削时采用干式切削；4采用钻头φ4从与窗口长端区域平行的角度钻孔去除半开放U型平面两端位置的材料，钻孔采用啄钻方式进行，切削参数：S＝800rmin、F＝30mmmin，每钻进1mm深度抬刀退到孔口，然后快进到当前钻深0.5mm安全高度的位置继续进行下一个1mm深度的钻削加工；5采用硬材立铣刀φ12从与窗口长端区域平行的角度以平面铣方式进行窗口位置剩余材料的去除；编程策略采用平面轮廓铣方式，刀具单边吃刀量为1mm，采用小切深大进给的走刀方式切削，切削参数：S＝5000rmin、F＝500mmmin；硬材立铣刀φ12采用液压刀柄进行装夹，硬材立铣刀φ12切削刃数量为4，涂层为经典的纳米蓝涂层，使其具有优异的渗碳层加工性能；根据硬材立铣刀的切削工况要求，硬材立铣刀φ12切削时采用干式切削；6采用硬材立铣刀φ3从与窗口长端区域平行的角度以平面铣方式在窗口长端区域一侧加工出平面，加工区域为半开放的U型结构，加工区域尺寸按照窗口俯视图长端区域的轮廓尺寸设定，单边留量0.1mm以用于后续精加工操作；编程策略采用平面轮廓铣方式，单边吃刀量为0.5mm，采用小切深大进给的走刀方式，切削参数：S＝4000rmin、F＝300mmmin；根据硬材立铣刀的切削工况要求，硬材立铣刀φ3切削时采用干式切削；7采用钻头φ6从与窗口长端区域平行的角度钻孔去除窗口长端区域半开放U型平面两端位置的材料，钻孔采用啄钻方式进行，切削参数：S＝800rmin、F＝30mmmin，每钻进1mm深度抬刀退到孔口，然后快进到当前钻深0.5mm安全高度的位置继续进行下一个1mm深度的钻削加工；8采用硬材立铣刀φ3从与窗口长端区域垂直的角度以平面铣削方式去除窗口渗碳区的材料；编程策略采用平面轮廓铣方式，单边吃刀量为0.5mm，采用小切深大进给的走刀方式，切削参数：S＝4000rmin、F＝300mmmin；根据硬材立铣刀的切削工况要求，硬材立铣刀φ3切削时采用干式切削；9采用硬材立铣刀φ10从与窗口长端区域平行的角度以平面铣的方式进行窗口长端区域材料的去除，继续采用液压刀柄进行装夹，编程策略采用平面轮廓铣方式，单边吃刀量为1mm，采用小切深大进给的走刀方式，切削参数：S＝4000rmin、F＝350mmmin；10采用一长一短两把球铣刀进行窗口位置的精加工，长刃球铣刀直径为φ3.8，短刃球铣刀直径为φ4，长刃球铣刀φ3.8进行窗口长端区域的精加工，实现稳定去除材料的目的，切削参数：S＝5000rmin、F＝400mmmin；短刃球铣刀φ4进行窗口短端区域的精加工，实现高速去除材料的目的，切削参数：S＝5000rmin、F＝500mmmin，编程策略采用可变轴轮廓铣方式，实现五轴联动加工。

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