摘 要：航空液壓產（chǎn）品中的殼體類零件的主閥套孔具有大長徑比（bǐ）的特點，該（gāi）類（lèi）零件材料（liào）主要是高（gāo）強度鋁合金，內孔加工屬於比較典型的深孔加工，其尺寸公差、幾何公差等要求嚴格，表麵粗糙度值低，對加（jiā）工刀具的結構有（yǒu）較多限（xiàn）製，這給零件的精加工（gōng）帶來很大的困難。通 過 研 究 殼 體 深 孔 加 工 的 工 藝 路 線 安排、加工工藝參數及加（jiā）工刀具選取等，經過鏜削、研（yán）磨（mó）和珩磨等各種加工方式的多次試（shì）驗，最終選擇用鉸削加工來保證殼體深孔加工精（jīng）度要求，解決（jué）了十（shí）餘種軍工重點（diǎn）型號大尺寸（cùn）液壓殼體零件的加工瓶頸，對於同類殼體深孔（kǒng）加工具有借鑒意義。
 
      關鍵詞：殼體；深孔；鉸刀
   
      一般把 孔 的 深 度 和 直 徑 之 比 ＞５ 的 孔 稱 為 深孔（kǒng）。在（zài）深孔切削過程中，因為刀具在工件內部切削，刀（dāo）具和切削 情 況 均 無 法 觀 察 到，且 刀 具 細 長，剛（gāng） 度差，冷卻（què）困難，排（pái）屑不暢，所以深孔切削加工（gōng）是一種難度較大的（de）加工技（jì）術。深孔加工的關鍵技術是刀具參數的選（xuǎn）取和加工餘量的控製.

      航空液壓（yā）產（chǎn）品中（zhōng）的殼體類零件的主閥套孔的孔徑為１８～４０ｍｍ，長徑比（bǐ）約為８～１５。該類 零 件 材料主要是高強度鋁合金，內（nèi）孔加工（gōng）屬於（yú）比較典型的深孔加工，其尺寸公差、幾何公差等（děng）要求嚴格，表麵粗糙度要求低，對加工（gōng）刀具的結構有較多限（xiàn）製，這給零件的（de）精加（jiā）工帶來很大的困難。
  
     １ 、液壓（yā）殼體零件
 
     液（yè）壓（yā）殼體零件結構圖如（rú）圖１所示，其內部閥套孔２９＋０．０２５０ 、２７＋０．０２５０ ｍｍ 的內孔表麵粗糙度要求為Ｒａ０．４μｍ，圓柱度允差為０．００８ｍｍ。該零件材料為鍛鋁（lǚ）合金。
 
     ２ 、工藝路線
 
     該零件在臥式加工中心（機（jī）床型（xíng）號 ＤＩＸＩ－２００）上（shàng）加 工，操 作 係 統（tǒng） 為 ＦＡＮＵＣ１５係統（該 方 法 中 宏程序（xù）部分在 ＦＡＮＵＣ－０ｉ係統上通用）。經過鏜削、研磨和（hé）珩磨等各（gè）種加工方（fāng）式的多次試驗（yàn），最終選擇用鉸削加工來（lái）保證零件（jiàn）各內孔的幾何公差要求。零件（jiàn）在本工序加（jiā）工前狀態為所有需加工內孔直徑方向預留２ｍｍ 餘量［１－２］。
 
    以圖１中２９＋０．０２５０ ｍｍ 孔為（wéi） 例（lì），加（jiā） 工 工 藝 路 線如下：１）兩端分別銑（xǐ）削加（jiā）工２８＋０．０５０ ｍｍ 深（shēn）２０ｍｍ引導孔；２）用２８ｍｍ 平底加長擴孔（kǒng）銑刀從兩端分別加工內（nèi）孔至２８ｍｍ；３）從兩端分別鏜削至２８．８ｍｍ；４）從（cóng）兩端分別鏜削至２８．９２ｍｍ；５）在一端鏜（táng）削加工２９ ０－０．０１ ｍｍ 深５０ｍｍ 引導孔；６）從２９ ０－０．０１ｍｍ 深５０ｍｍ 引導孔處一次鉸削至圖樣（yàng）要求。其中，第５步是關鍵，對解決孔口喇叭狀及孔（kǒng）的直（zhí）線度有益。大長徑比內孔鉸削（xuē）時，鉸刀刀杆必然較細，剛性差，應選擇（zé）較低的切削速度。經多次試（shì）驗，取主（zhǔ）軸（zhóu）轉速為６０ｒ／ｍｉｎ，進（jìn）給（gěi） 量 為３０ｍｍ／ｍｉｎ（約每 轉 每齒進給（gěi）０．０５ｍｍ）。
  
   
  
     圖１ 液壓殼體零件圖
     
     鉸刀幾何參（cān）數的選（xuǎn）擇與修研
 
     ３．１ 鉸刀幾何參數的選擇
 
     鉸刀一般選擇６～８個切（qiē）削刃（見圖２），柄部（bù）為莫氏４＃ 錐帶拉釘結構。當孔深與直徑的 長 徑 比＞１０時，應增大鉸刀倒錐參數，具 體 數 值 為 直 徑 方 向約５０ｍｍ 處０．０４ｍｍ 倒（dǎo）錐。
  

    
  
     圖２ 鉸刀示意（yì）圖
   
     以圖１中２９＋０．０２５０ ｍｍ 孔加工為例。在臥（wò）式加工中，當鉸刀快出頭時，冷卻液已無法進（jìn）入加工（gōng）的內孔，鉸刀排屑槽內切屑（xiè）也達到了最多的狀態（tài），鉸刀因冷卻效果差與孔壁摩擦加劇，鉸刀發熱膨（péng）脹。當鉸刀刀柄剛度不足時，會出（chū）現機床主軸勻速轉動而鉸刀刀刃間斷轉動的現象，反（fǎn）映在零件（jiàn）上是內孔出口端孔口呈現規則的花瓣型。鉸刀與孔壁摩擦力的大小也與鉸（jiǎo）刀刃帶的寬窄及鋒利（lì）程度有關。刃（rèn）帶的寬（kuān）窄應取０．１５～０．２ｍｍ，並在刀具圖樣上明確要求（qiú）。
 
     ３．２ 鉸（jiǎo）刀直（zhí）徑的修研
   
     分體式鉸刀研磨器是由２個研磨塊組合後放入（rù）殼體內（見（jiàn）圖３）。修研時，將鉸刀插入，當鉸刀（dāo）轉動時從兩端施加壓力並沿鉸（jiǎo）刀軸線往（wǎng）複移動，可方便地控製鉸刀直（zhí）徑。
 
     鉸（jiǎo）刀直徑的修研也（yě）可采用開口研磨套［３］。開口研磨套開口方向為：１）直開口適用於左（zuǒ）旋和右旋鉸刀；２）右旋開口適用於（yú）左旋和直齒鉸刀；３）左旋開口適用於右旋和直齒鉸刀。
 
     鉸刀直徑的修研是深孔加工中（zhōng）關鍵的一步（bù），鉸刀直徑按所加工（gōng）零（líng）件內（nèi）孔直徑上偏差製作。經過修研的（de）鉸（jiǎo）刀鉸孔後，零件表麵粗糙度值可達 Ｒａ０．１～Ｒａ０．２μｍ。鉸刀（dāo） 倒 錐 也 應 進 行 手 工（gōng） 修 整。當 鉸（jiǎo） 刀出（chū）現縮（suō）孔現象（縮孔現象指（zhǐ）的是鉸孔完成（chéng）後，孔的直徑（jìng）小（xiǎo）於鉸（jiǎo）刀直徑）時，微量的縮（suō）孔（kǒng）對加工表麵質量是（shì）有好處的，但會增大刀具扭 矩，當 縮 孔＞０．０１５ｍｍ時，應更換鉸刀。
 
 

     圖３ 分體式鉸刀研磨器（qì）示意圖
   
     ４ 、零件工作坐標係設置與係統變（biàn）量的合理使用
 
     由於加工所用機床為臥式四（sì）軸加工中心，故圖１所示加工內孔很容易在一次裝夾中通過機床轉台（tái）回轉全部完成，而（ér）此類零件的加工往往需要３個工作坐標係。假設１個（gè）為角向基準設為 Ｇ５６，另２個分別為兩端加工的坐標係 Ｇ５４和 Ｇ５５。這３個工作坐標係之 間 的 關 係 為：Ｇ５４、Ｇ５５本身 相 差１８０°，Ｇ５４、Ｇ５５又分別與 Ｇ５６相差±９０°，Ｇ５４、Ｇ５５的Ｙ坐標相同，而 Ｘ 坐標 數 值 相 同、正 負 號 相 反。利 用宏程序係統變量（liàng）更改工作坐標係。當探頭校正 Ｇ５６角向基準及（jí） Ｇ５４Ｘ 基準後，運行如下宏程序段：＃５２４１＝－＃５２２１ Ｇ５５坐標係的（de） Ｘ 值等於 Ｇ５４坐標係的－Ｘ 值＃５２２４＝＃５２６４－９０ Ｇ５４坐標係的角度（dù）值等於 Ｇ５６角度基準（zhǔn）－９０°＃５２４４＝＃５２６４＋９０ Ｇ５５坐標係的角度值等於 Ｇ５６角（jiǎo）度基準＋９０°由上述程序段可知，工件加工所需的各個工（gōng）作坐標係可全部利用宏（hóng）程序完成輸入，不需要任何人為輸入，完全避免了人為出錯的可能 。
 
     ５ 、結語
 
     大長徑比的深孔（kǒng）加工，一直是機械加工的一（yī）個難題，特別是本文中各個台階孔（kǒng）有同軸度、圓柱（zhù）度等幾何公差要求時。對（duì）於加工程序編製，不能僅考慮程序正確與（yǔ）否，還應盡可能降低（dī）操作者難度及人為出錯的概率。當深孔加工時，僅靠刀具參（cān）數或加工程序等某一項改進很難達到（dào）理（lǐ）想效果。合理的加工方法應綜合考慮加工步（bù）驟、刀（dāo）具幾何參數、刀具切削參數和加工程序的優化等。
 
     經過鏜削、研磨和珩磨等各種（zhǒng）加工（gōng）方式的多（duō）次試（shì）驗，最終選擇用鉸削加工，來保證了零件各內孔的尺（chǐ）寸（cùn）要求，解決了十餘種軍工重點型號大尺寸液壓殼體零件的加工（gōng）瓶頸。