航空复杂壳体零件深孔加工技术研究

深孔加工在航空制造业中具有广泛需求,是加工难度最大的工序之一。复杂壳体零件是航空发动机的关键部件,其深孔加工质量直接影响航空发动机的服役性能和使用寿命。以航空复杂壳体零件为对象,针对航空复杂壳体零件深孔加工的工艺特点及难点,就目前现有深孔加工方法、深孔钻削力学、深孔钻削切屑形态与排屑方法、深孔加工在线监控及深孔加工设备等方面关键技术进行综述,并探讨了深孔加工未来的发展趋势。     

企业标准《深孔镗刀》介绍

我公司生产的起落架筒形零件中,有许多是深孔零件,其深度与直径之比往往超过100:1.在这样的深孔加工条件下,为保证加工出来的孔的不园度、孔的轴线不直度、以及内孔表面的光洁度符合规定的要求,采用硬质合金单刀刃切削;利用两块硬质合金导条支承导向,三块辅助夹布胶木支承减震,在高压大流量的冷却条件下运用内排屑的深孔镗刀强力镗削深孔已成为我公司目前加工起落架深孔零件必不可少的切削工具。     

空心长轴深孔加工工艺研究

以某发动机空心长轴零件深孔加工为研究对象,设计了长径比为15,长度超过1米的整体硬质合金刀杆,在某加工项目试验中,应用这种超长整体硬质合金刀杆,在细长比大于10的空心长轴的深孔镗削加工中,改变了传统的深孔加工工艺,满足了空心长轴深孔加工中严格的壁厚差要求,取得了明显的效果.     

复杂深孔的高效加工方法

当孔深超过10倍孔径时,加工出的孔一般很深。孔深达300倍径时就需要专门的技术,并采用单管钻头或双管钻头进行钻削。在加工至这些孔底部的漫长过程中,需要使用正确的运动机构、刀具配置以及合适的切削刃才能完成内腔、凹槽、螺纹和型腔的加工。支撑板技术是另一重要领域,在深孔钻削中也至关重要,现在它作为深孔加工技术的一部分也发展很快,其中就包括在该领域能实现更高性能的高质刀具的开发。     

TC4钛合金深孔钻削试验研究与机理分析

TC4钛合金深孔钻削过程中钻削温度高、排屑路径长,加剧刀具磨损,影响深孔加工质量和精度。为制定可用于实际生产的钛合金深孔钻削加工参数,开展TC4钛合金深孔枪钻加工试验。试验结果表明,钻削温度受钻削速度影响较大,进给量的影响不显著;孔径和圆度随着钻削速度的增加而增大,同轴度随着切削速度增加而先增大后减小;孔的表面粗糙度随着钻削参数的增加而增大,且大参数下深孔表面质量进一步恶化;各组试验加工硬化层在30μm左右,且随着钻削速度增加,切屑挤压变形严重。综合分析后制定的干切削条件下TC4钛合金深孔枪钻的钻削速度为20m/min,进给量为0.08mm/r。     

小直径深孔加工技术在航空机载行业中的应用

分析总结了国内外小直径深孔加工技术后,介绍了小直径深孔加工技术在航空机载行业中的应用,及其小直径深孔加工时设备选型需注意的问题。     

热轧管料深孔加工初步探讨

热轧管料坯孔加工中,如何提高半成品深孔直线度、壁厚均匀度、光洁度及效率是机械行业的共同课题,其中孔形直线度是最主要的关键。只要有一个直线度较高的粗孔,提高精度和光洁度的问题就不难解决了。为了降低成本,飞机起落架筒杆件多数采用热轧管料,而这些热轧管料往往又是属难加工的高强度合金钢,如30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A等。对于这类管料的深孔加工,我们航空企业还没有形成一套完善的标准工艺流程,各厂的加工方法设备和刀具也各有异,本文意见仅供各同行参考。     

小直径超深孔的振动钻削

基于低频轴向振动钻削理论和深孔振动钻削的工艺实践，在经过改造的深孔振动钻床上，成功地进行了材料为４２ＣｒＮｉＭｏ的Φ９．５×２２５５ｍｍ超深孔振动粘削，获得了优良的加工质量。     

高精度深孔一次镗滚加工成型

液压作动筒是我所试验研究工作中必不可少的加载设备。简体内孔的长径比(K=L/d)多在10以上。加工后要求孔径达四级精度,孔的不圆度和锥度允差为孔径尺寸公差之半,表面光洁度为▽9。因此,作动筒内孔成型属于难度大的精密深孔加工,是整个作动筒加工成败的关键。此外,由于在试验中采用了“多点自动协调”加载技术,这需要减少阻尼,避免系统振动,提高系统精度,液压作动筒的摩擦力F需小于1％。这就要求筒体具有更高的精度,更小的     

碳纤维复合材料与钛合金结构制孔工艺研究

针对碳纤维复合材料(CFRP)与钛合金夹层结构钻削中存在的问题,进行了系统的工艺研究.主要从钻入侧的选取、钻削参数、制孔中存在的问题以及大直径孔加工工艺等几个方面进行试验研究,结果表明目前的钻削工艺需要改进.提出了适合实际操作的工艺方法,解决了夹层结构制孔中出现的问题,并对钻削刀具进行分析.     

大深径比微孔加工技术及其发展

大深径比微孔加工在航空和汽车领域有广泛需求,如航空发动机涡轮叶片气膜孔、火焰筒气膜孔、航空喷油嘴微孔以及汽车喷油嘴微孔均需要大深径比微孔加工。目前,大深径比微孔加工方法主要有电火花、电液束、水导激光和飞秒激光4种加工技术。介绍了4种加工技术原理和研究现状,对比分析了各自的特点及其应用,最后对大深径比微孔加工技术的发展趋势进行了展望。     

气体介质中深小孔电火花加工技术研究

 深小孔加工一直是机械制造领域的难题之一。在分析和研究气体介质中电火花加工技术的基础上，就其在深小孔加工中的应用进行了深入的理论与实验研究。分别用管状圆柱电极和削边电极在通用电火花成形加工机床上成功地加工出直径为2 mm、深径比大于20、锥度小于0.5%的深小孔。研究表明，相对于传统的液中电火花加工，气体介质中电火花加工深小孔具有电极损耗率低、加工过程稳定等特点。而且由于无需庞大的工作液系统，该方法适合于大型零部件上深小孔加工。     

山高孔加工解决方案

山高刀具推出一个完整的孔加工理念,包括钻削、铰削和镗削。依靠这3个方面的高质量刀具,可以满足0.3～2155mm的所有孔加工需求。多年来,山高一直在进行孔加工应用的研究,并寻求能更好满足客户需求的方法。不论是大批量加工或是小批量生产,还是要求工艺安全性高的难加工材料,山高刀具都有解决方案。山高的研发力量和在金属切削方面的技术专长使其不断地开发出新型解决方案。山高刀具可以负责孔加工的各个过程,包括解决疑难问题、提供专项技巧和通过一站式的管理、支持和服务来简化操作流程。     

钛合金深孔钻切削状态在线监测技术的研究

采用电机功率消耗作为评价切削状态是否正常的依据,解决了钛合金深钻削过程中异常状态的监测问题。通过大量钻削实验提出了“自适应”梯度功率监测方案,建立了微型计算机钻削状态在线监测系统,解决了具有复杂工艺过程钛合金深孔加工自动监测问题。     

山高刀具孔加工全新理念

山高完整的孔加工方案使客户运用单一的资源就能获得高质量的成品孔,甚至是一个成品零件的金属切削整体解决方案。山高的全球制造基地紧密合作,不仅着眼于单个零件加工,更注重整个应用,并开发互补的刀具。由于孔加工占用大量的生产时间,山高提供的有关钻削、铰削和镗削的完整服务方案帮助客户简化联络、采购、仓储、技术支持、咨询和工艺方案,降低每个孔的成本。对于大量生产、成批的零件或者难加工材料的加工,提供了一整套基于客户特定目标的孔加工解决方案。     

高低频复合振动钻削CFRP/钛合金叠层结构试验

针对碳纤维增强复合材料（CFRP）和钛合金叠层结构在传统钻削过程中切削温度高、加工质量差等问题,基于低频振动钻削和高频（超声）振动钻削的优势,提出了高低频复合振动钻削的加工方法。采用自主研制的高低频复合振动钻削装置,对CFRP/钛合金叠层结构进行了制孔试验,对比研究了普通钻削、超声钻削、低频振动钻削和高低频复合振动钻削4种方式下的切削力、钛合金切屑形貌、切削温度和CFRP孔加工质量。结果表明：4种加工方式中,高低频复合振动钻削的轴向力波动相对较大,切削温度显著降低,产生的钛合金切屑呈不连续扇形且整体尺寸最小,CFRP孔出入口及孔壁的损伤程度最低,显著提高了加工质量,为复合材料叠层结构一体化制孔加工提供了指导意义。     

起落架筒杆件深孔加工刀具—深孔推镗刀的研制

一、研制的起因飞机起落架筒杆件,多数采用管料加工。管料深孔加工的关键在于如何保证壁厚均匀度与直线度以及光洁度。特别是一些薄壁零件,要求在半精加工以后保证壁厚均匀度和直线度,不再校正。而一般麻花钻、铰刀、锪钻(扩孔钻)都是多刃而对称,在深孔加工中,必然会因孔的弯曲迫使刀具走向偏离中心,同时加工余量的变化也会造成“让刀”,从而使壁厚均匀度达不到要求。起落架简杆件不少是     

微孔的制作

目前制作厂采用激光、水射流切割、ＥＤＭ和蚀刻制作非常小的孔———直径 0 0 12～ 0 5 1ｍｍ。如果待加工的材料———刀具钢和不锈钢经过淬火 ,就不能钻削。由于高镍含量或其他因素 ,某些未淬火的材料也能引起钻削问题。如果材料是容易钻削的金属或塑料 ,那么钻削就有可能性。微孔的制作@盛蔼伦     

用于经济性钻削的新型深孔钻头

用于经济性钻削的新型深孔钻头据美国Ｇｕｂｈｒｉｎｇ公司报道，某航空公司使用他们采用ＣＡＤ／ＣＡＭ技术设计、制造的深孔钻头加工过一批飞机发动机壳体（铸铝，数量７０万件，其３５０万个１３．８深７６ｍｍ的小深孔）比原来选用含钴量８％的高速钢油孔麻花钻头加工...     

CFRP制孔加工技术的研究进展与发展趋势

碳纤维增强树脂基复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)因具有优异的物理和力学性能已广泛应用于航空、航天和汽车等领域的结构件制造。然而,CFRP材料和金属材料的属性截然不同,具有非匀质性和各向异性,在制孔加工过程中,极易产生分层、撕裂、毛刺等缺陷,严重影响其制孔质量。因此,CFRP-金属叠层结构制孔技术成为飞机连接装配过程中的一大难点。本文归纳了近年来CFRP钻削加工机理的研究现状,总结出CFRP切屑形成机理与纤维方向角的关系,轴向钻削力和钻削温度与刀具形状、工件材料和工艺参数之间的关系;分析了CFRP钻削过程中分层、毛刺、撕裂等典型加工缺陷的产生原因、检测和评价方法及抑制措施;探讨了CFRP制孔刀具材料、几何结构及仿真研究方面的最新进展,提出建立准确可靠的CFRP材料本构模型是钻削加工模拟仿真技术研究的关键;通过对变工艺参数钻削加工、机器人自动制孔加工及吸气式内排屑钻削加工等新型CFRP制孔加工技术的介绍,展望了CFRP制孔技术的发展趋势。