王 磊 张 琼 汤永凯卢秉恒
(①西安交通大学高端制造装备协同创新中心,陕西 西安 710054; ②西安增材制造国家研究院有限公司,陕西 西安 710300)
在实际生产过程中,汽车动力总成、直升机变速器等箱体、壳体类零件设计有大量的高精度孔系加工需求。这些孔系包含有重要的安装支承部位,如轴承座、齿轮轴的安装孔,且一般设计为不同尺寸的孔径、台阶孔等特征,往往加工精度要求高。孔加工精度对产品的装配和后续使用性能有重要影响,加工效率对企业生产安排有重要影响。因此,孔加工工艺研究具有重要的意义和价值。
半精镗、精镗加工作为孔加工的关键工序一直以来受到工程师和研究者的关注[1-3]。一般孔加工工艺,采用镗削加工要求达到H7精度。常规的镗削加工具有低转速、低进给量的特点,特别是单齿镗刀是以点接触的加工方式进行零件的加工,存在效率不高的特点。另外,由于孔加工过程中镗刀尖会随着切削的增加而逐渐磨损,特别是单刃镗刀尖磨损会更快,再加上切削热变形等因素容易造成被加工孔的孔径误差,也影响了孔的加工精度。
针对不同大小和特征的孔径加工,为了保证生产节拍和效率,镗削加工工艺需要使用对应尺寸大小的镗刀进行加工。在实际生产过程中,则需要配备多种规格尺寸型号的高精度镗刀,一方面带来镗刀成本费用居高不下,另一方面存在频繁换刀的问题,延长了加工时间。且在实际生产安排中,为了满足孔精加工和效率要求,含有不同孔径以及台阶孔的零部件根据加工需要,往往工艺安排复杂或更换设备进行加工。……