一种半封闭结构的车削方法技术

本发明专利技术提供一种半封闭结构的车削方法。所述半封闭结构的车削方法包括1)基于被加工工件结构特点设计非标车刀；2)工件除配合面外，其余所有外形加工至成品尺寸，待加工的半封闭外圆粗铣至直径方向最小余量为2.0mm；3)将所述非标车刀安装在数控车床上，检测并调整刀尖中心高，结合刀具及工件实际尺寸编制数控程序加工半封闭外圆；4)以加工完成的半封闭外圆作为工艺基准，进行工件的其它部位的精加工；5)完成工件的车削加工。与相关技术相比，本发明专利技术提供的半封闭结构的车削方法能实现半封闭结构外圆精尺寸高效加工，从而解决此类典型工件一端无合适、方便使用的加工基准的问题，有很强的推广和借鉴意义。

【技术实现步骤摘要】
一种半封闭结构的车削方法
本专利技术涉及机械加工工艺
，尤其涉及一种半封闭结构的车削方法。
技术介绍
如图1所示，半封闭结构精尺寸外圆加工的典型工件结构，因该待加工外圆周围存在耳片、凸台等结构的存在，国际标准车刀干涉，无法加工此处外圆。该结构通常由数控仿形铣通过两面接刀完成加工，尺寸精度不足，圆度较差，无法作为加工基准，加工后的表面质量粗糙，需要钳工进行手工修整并打磨抛光，总体而言这种加工方法效率低且加工质量一般。一般此类工件设计成焊接式或装配组合式零件，该半封闭区域外圆通常在焊接前由车工加工或由数控仿形铣完成加工。随着超高强度钢在飞机起落架结构上的广泛应用以及起落架与飞机机体同寿命的要求，起落架产品性能和寿命要求极高，从结构上设计以整体件替代焊接或装配组合式结构，这种结构产品性能和寿命大大提升，但随之而来的是机械加工难度的大幅提高。如图1所示，具有该结构的工件通常存在一个共同的问题——工件上该结构所在的一端无合适、方便使用的加工基准，加工时存在很大的困难，往往需要通过一系列工装、夹具的辅助来完成加工。另外，超高强度钢是航空飞机起落架承力构件的主选材料，目前以A-100钢、300M钢等为主，该类材料具有以下特点：模锻件(供应状态)硬度达到HRC35以上，且具有粘性高，不易断屑等特点，切削加工非常困难。现有专利如专利公告号CN105014096A公示的一种用于半封闭结构中键槽的加工方法，仅用于本封闭结构中键槽的加工，且这种方法不能解决半封闭结构的工件缺少合适工艺基准的问题。另外，针对本案提及的名词解释如下：Z正方向：指如图1所示的Z轴上箭头所指方向；反之则为Z负方向。数控车床加工零件时，零件处于一个旋转状态，而半封闭机构工件仅在Z方向有一个环形开放区可以进刀(如图2所示)，D1为环形开放区大径，D2为环形开放区小径，d为待加工工件的半封闭外圆的直径。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半封闭结构的车削方法，具有操作简单、加工效率高、产品质量容易保证，解决了半封闭结构中外圆加工效率不足，尺寸精度差，圆度差的问题；同时还解决了一些具有此结构的工件缺少合适工艺基准的问题。本专利技术的技术方案是：一种半封闭结构的车削方法包括：1)基于被加工工件结构特点设计非标车刀；2)工件除配合面外，其余所有外形加工至成品尺寸，待加工的半封闭外圆粗铣至直径方向最小余量为2.0mm；3)将所述非标车刀安装在数控车床上，检测并调整刀尖中心高，结合刀具及工件实际尺寸编制数控程序加工半封闭外圆；4)以加工完成的半封闭外圆作为工艺基准，进行工件的其它部位的精加工；5)完成工件的车削加工。优选的，在步骤1)之前，加工工件两端的外圆以形成第一外圆基准和第二外圆基准，所述第一外圆基准用于工件的夹持、支撑和找正，所述第二外圆基准用于工件的夹持，所述第二外圆基准临近所述工艺基准设置。优选的，在步骤1)中，若工件待加工区域的半封闭外圆仅在Z正方向清根，则选用左手刀；若工件代加工区域的半封闭外圆仅在Z负方向清根，则选用右手刀；若带加工区域的半封闭外圆两侧都需要清根，则选用左、右手刀。优选的，所述非标车刀包括刀具夹持柄和为L形的悬伸工作区，所述悬伸工作区的一端与所述刀具夹持柄连接，另一端的延伸末端为刀头，所述刀头向左偏时为左手刀，所述刀头向右偏时为右手刀，所述刀头的末端上可拆卸连接有刀片。优选的，所述非标车刀总长度为L0，所述悬伸工作区形成刀具悬伸长度L1，所述悬伸工作区弯折形成刀具总宽度T0和刀具切深尺寸T；所述刀具夹持柄的宽度为b；刀具悬伸长度L1的设计尺寸为覆盖工件代加工区域深度L+安全间隙；刀具切深尺寸T为能够满足工件切深(D2-d)/2+安全间隙；刀具总宽度T0≤(D1-D2)/2-安全间隙，其中，(D1-D2)/2为工件半封闭环形空间宽度，其中，D1为环形开放区大径，D2为环形开放区小径，d为待加工工件的半封闭外圆的直径。优选的，所述刀具悬伸长度L1＝L+10mm；所述非标车刀总长度L0＝L1+机床接口长度；刀具切深尺寸T＝(D2-d)/2+3mm；刀具总宽度T0≤(D1-D2)/2-5mm；刀具宽度b根据实际选用机床的安装接口尺寸制定。优选的，所述刀片采用超高强度钢切削专用的标准刀片；所述刀片采用螺钉与所述刀头连接。优选的，在步骤2)中需热前粗铣去余量；在步骤3)中需热前留余量精车工件上的半封闭外圆，再热后精车至成品尺寸以作为工艺基准。优选的，在步骤3)中还包括将加工至成品尺寸的半封闭外圆去毛刺与抛光。与相关技术相比，本专利技术的有益效果为：一、一方面充分利用工件半封闭空间结构特点，设计专用非标刀体，有效地避让了凸台、耳片等的工件外形结构的干涉，还充分保证了刀体的强度，大大减少切削过程振动，提高刀具耐用度；另一方面在提高了此处加工效率和加工质量的同时，能够使用加工的半封闭结构中的外圆作为工艺基准，一并解决了图1一类典型工件一端缺少加工基准的问题，且能够省去一部分设计制造辅助工装、夹具的成本；二、刀体设计依据工件的半封闭环形空间宽度尺寸、工件待加工区域轴线长度尺寸及待加工外圆切深尺寸决定，设计方案简单，其制造工艺成熟；三、切削刀片可以选择成熟的超高强度钢切削专用的标准刀片，资源丰富，更换方便；四、此加工方法操作简单，成本低，效率和质量非常高；五、通过本专利技术的加工方法可实现半封闭结构外圆精尺寸高效加工，从而解决此类典型工件一端无合适、方便使用的加工基准的问题，有很强的推广和借鉴意义。附图说明图1为半封闭结构加工典型工件示意图；图2为图1的右侧视图；图3为本专利技术提供的非标手刀的结构示意图；图4为本专利技术提供的非标手刀的尺寸示意图(一)；图5为本专利技术提供的非标手刀的尺寸示意图(二)；图6为本专利技术提供的非标手刀工艺实施原理图。附图中：1-夹持部分、2-工作部分、3-刀具夹持柄、4-悬伸工作区、5-刀片、6-螺钉、10-非标车刀、A-外圆、B-左端外圆、C-右端外圆。具体实施方式以下将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。如图1所示，待加工工件右端有一段A1的半封闭外圆A属于典型的半封闭结构外圆，利用本实施例提供的一种半封闭结构的车削方法加工该工件的具体实施方法包括以下步骤：步骤S1，车工：根据被加工工件的材料、外圆切深，选择加工超高强度钢切削专用的标准合金车刀片，确定刀片安装结构。采用标准刀具加工工件两端的外圆并制顶尖倒角，以形成第一外圆基准B和第二外圆基准C，所述第一外圆基准B用于工件的夹持、支撑和找正。所述第二外圆基准C用于工件的夹持，所述第二外圆基准C临本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半封闭结构的车削方法，其特征在于，包括：/n1)基于被加工工件结构特点设计非标车刀；/n2)工件除配合面外，其余所有外形加工至成品尺寸，待加工的半封闭外圆粗铣至直径方向最小余量为2.0mm；/n3)将所述非标车刀安装在数控车床上，检测并调整刀尖中心高，结合刀具及工件实际尺寸编制数控程序加工半封闭外圆；/n4)以加工完成的半封闭外圆作为工艺基准，进行工件的其它部位的精加工；/n5)完成工件的车削加工。/n

【技术特征摘要】
1.一种半封闭结构的车削方法，其特征在于，包括：
1)基于被加工工件结构特点设计非标车刀；
2)工件除配合面外，其余所有外形加工至成品尺寸，待加工的半封闭外圆粗铣至直径方向最小余量为2.0mm；
3)将所述非标车刀安装在数控车床上，检测并调整刀尖中心高，结合刀具及工件实际尺寸编制数控程序加工半封闭外圆；
4)以加工完成的半封闭外圆作为工艺基准，进行工件的其它部位的精加工；
5)完成工件的车削加工。


2.根据权利要求1所述的半封闭结构的车削方法，其特征在于，在步骤1)之前，加工工件两端的外圆以形成第一外圆基准和第二外圆基准，所述第一外圆基准用于工件的夹持、支撑和找正，所述第二外圆基准用于工件的夹持，所述第二外圆基准临近所述工艺基准设置。


3.根据权利要求1所述的半封闭结构的车削方法，其特征在于，在步骤1)中，若工件待加工区域的半封闭外圆仅在Z正方向清根，则选用左手刀；若工件代加工区域的半封闭外圆仅在Z负方向清根，则选用右手刀；若带加工区域的半封闭外圆两侧都需要清根，则选用左、右手刀。


4.根据权利要求1～3任一项所述的半封闭结构的车削方法，其特征在于，所述非标车刀包括刀具夹持柄和为L形的悬伸工作区，所述悬伸工作区的一端与所述刀具夹持柄连接，另一端的延伸末端为刀头，所述刀头向左偏时为左手刀，所述刀头向右偏时为右手刀，所述刀头的末端上可拆卸连接有刀片。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤伏明，张成，石尚，纪欢欢，陈伟，张帆，
申请(专利权)人：中航飞机起落架有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43