鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具和加工方法
【技術領域】
[0001]本申請涉及一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具和加工方法。
【背景技術】
[0002]薄壁機匣是發動機重要的承力傳動部件，其通過發動機各部件內孔與外圓定位安裝，實現發動機同軸度前后一致，從而確保傳動部件在高速旋轉過程中的安全穩定性。薄壁機匣承擔發動機進氣和分流調整氣流的作用，帶有進氣通道，其由葉形支板內外進氣道組成的旋轉件結構和內孔與外圓軸向錯落的臺階孔結構。其中臺階孔的一致性直接影響發動機整機的綜合性能。薄壁機匣加工過程中，裝夾易變形，形位公差嚴，特別是精密臺階孔對基準的一致性要求在Φ0.02以內，其加工質量難以保證，效率低，返修率高。
[0003]請參考圖1，為目前進行鋁合金薄壁機匣加工時薄壁機匣由夾具裝夾后的示意圖，其中，101為小端端面，102為大端端面，103為夾具壓緊固定薄壁機匣的固定面，106為切削旋轉軸。
[0004]目前進行薄壁機匣加工的方法中需要分兩次裝夾，首先大端朝上，小端支靠裝夾，先加工出內孔104及A基準端面；再小端朝上，大端支靠裝夾(如圖1所示)，再加工出外圓105及D基準端面。
[0005]該方法采用的裝夾方式，容易導致機匣變形，更換夾具后，受兩次裝夾過程中變形量以及安裝基準面累積誤差的影響，導致加工質量難以保證，加工合格率低，返修率較高，并由此帶來了多次計量、轉工、停滯等管理成本的增加。由于機匣在當前工序積壓，導致設備瓶頸，增加車間管理難度，待處理品隔離處理量大，出錯率增大，給生產、質量管理帶來較大隱患。
【發明內容】
[0006]根據本申請的第一方面，本申請提供了一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具，包括:
[0007]車刀桿座，所述車刀桿座的一端設置有與機床刀座部位連接的固定槽，另一端設置有車刀槽和與所述車刀槽長度方向垂直的一個或多個螺釘孔；
[0008]車刀，所述車刀的一端伸入所述車刀槽，并由螺釘通過所述螺釘孔將車刀固定在所述車刀槽內；
[0009]車刀片，所述車刀片可拆卸固定設置在車刀伸入車刀槽一端相反的一端。
[0010]根據本申請的第二方面，本申請提供了一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法，包括:
[0011]將薄壁機匣大端朝下，小端朝上放置于夾具上；
[0012]將薄壁機匣裝大端的夾固定面上的螺釘孔與夾具裝夾固定面上螺釘孔對齊，并通過螺釘將薄壁機匣裝夾固定在夾具上；
[0013]選擇合適的刀具對小端的外圓和臺階端面進行加工；
[0014]選擇合適的刀具對大端的內圓和臺階孔進行加工。
[0015]本申請提供的一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具，通過車刀桿座來連接車刀和機床刀座部位，從而增加了車刀的可切削范圍，提高了車刀的自由度，尤其是在加工鋁合金薄壁機匣精密臺階孔時，方便將車刀伸入鋁合金薄壁機匣內部。本申請提供的一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法中，先將薄壁機匣大端朝下，小端朝上放置于夾具上，然后將薄壁機匣裝大端的夾固定面上的螺釘孔與夾具裝夾固定面上螺釘孔對齊，并通過螺釘將薄壁機匣裝夾固定在夾具上，之后再進行臺階孔的加工，該加工方法只需要進行一次裝夾即可完成整個臺階孔的加工，并且，通過薄壁機匣大端的裝夾固定面裝夾固定在夾具上，薄壁機匣不會因為裝夾外力而變形，從而保證了加工質量，提高了加工效率。
【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術中鋁合金薄壁機匣與夾具的裝夾固定示意圖；
[0017]圖2為本申請一種實施例中鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具的結構示意圖；
[0018]圖3為本申請一種實施例中鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具的結構示意圖；
[0019]圖4為本申請一種實施例中鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法流程示意圖；
[0020]圖5為本申請一種實施例鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法中對小端外圓和臺階端面進行加工的示意圖；
[0021]圖6為本申請一種實施例鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法中對大端內圓和臺階孔進行加工時，刀具組件未進入大端內側的示意圖；
[0022]圖7為本申請一種實施例鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法中對大端內圓和臺階孔進行加工時，刀具組件已進入大端內側的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]本申請實施例提供了一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具和加工方法，本申請實施例以牌號為ZL114A的鋁合金薄壁機匣為例進行說明。由于鋁合金強度和硬度相對較低，塑性較小，導熱率高，對刀具磨損小，切削加工性能較好，屬于易加工材料，但熱膨脹系數大，受溫度影響較大。傳統加工方法容易導致鋁合金薄壁機匣變形，加工質量亟待改善。本申請實施例提供的鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法中，具體是采用反向車削加工的方式加工鋁合金薄壁機匣精密型面臺階孔，根據孔徑大小選用適應規格的刀具，安裝在合適直徑和長度的車刀桿的車刀上，偏心進入內輪廓待加工表面，由里向外進行反向切削加工臺階型面，直至孔的徑向尺寸及深度加工合格為止。
[0024]通常的，鋁合金薄壁機匣精密型面臺階孔具體為機匣安裝孔，其需要滿足下述加工要求:臺階孔中的安裝孔的孔徑及要求為Φ290+°_°4_，對小端外圓的同軸度要求Φ0.02，同時保證小端外圓對安裝孔的跳動0.02，表面粗糙度要求為Ral.60 μ m ;臺階面的加工要求為對小端臺階端面平行度0.02，表面粗糙度要求為Ral.60 μ m。本申請實施例提供的鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具和加工方法可以很好地滿足上述加工要求。
[0025]下面通過【具體實施方式】結合附圖對本申請作進一步詳細說明。
[0026]實施例一
[0027]請參考圖2和圖3，本實施例提供了一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具，包括車刀桿座201、車刀205和車刀片207。
[0028]車刀桿座201的一端設置有與機床刀座部位200連接的固定槽202，另一端設置有車刀槽203和與車刀槽203長度方向垂直的一個或多個螺釘孔204。
[0029]車刀205的一端伸入車刀槽203，并由螺釘206通過螺釘孔204將車刀205固定在車刀槽203內。
[0030]車刀片207，車刀片207可拆卸固定設置在車刀205伸入車刀槽203 —端相反的一端。
[0031]在具體實施例中，車刀桿座201的長度為220-240mm ;車刀桿座201的一端通過固定槽202連接固定在機床刀座部位后，懸深至車刀片207刀尖處的長度不小于130mm ;車刀205的一端連接固定在車刀槽203后，伸出車刀槽203的部位至刀片207刀尖處的長度不小于 60mm。
[0032]具體的，本實施例中，車刀桿座201的長度為230mm ;車刀桿座201的一端通過固定槽202連接固定在機床刀座部位后，懸深至車刀片207刀尖處的長度為130mm ;車刀205的一端連接固定在車刀槽203后，伸出車刀槽203的部位至刀片207刀尖處的長度為60mm。
[0033]本實施例提供的一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工刀具，通過車刀桿座來連接車刀和機床刀座部位，從而增加了車刀的可切削范圍，提高了車刀的自由度，尤其是在加工鋁合金薄壁機匣精密臺階孔時，方便將車刀伸入薄壁機匣內部。
[0034]實施例二
[0035]請參考圖4，本實施例提供了一種鋁合金薄壁機匣精密臺階孔的加工方法，包括下面步驟:
[0036]步驟401:將薄壁機匣大端朝下，小端朝上放置于夾具上。
[0037]步驟402:將薄