本發(fā)明涉及一種起落架深孔反型腔加工方法，屬于金屬零件切削加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為滿足現(xiàn)代飛機(jī)高性能、高壽命的質(zhì)量要求，飛機(jī)起落架主要承力構(gòu)件通常采用高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度鋼材料制造。對于高強(qiáng)度鋼材料的孔，通常認(rèn)為深徑比（孔深與孔徑的比值）大于5以上的孔稱為深孔，而許多起落架前、主起外筒內(nèi)孔的深徑比高達(dá)10以上。因此，對于高強(qiáng)度及超高強(qiáng)度鋼材料的起落架深孔型腔加工，由于刀具長，剛性不足，加工時(shí)容易發(fā)生顫振，刀片容易磨損，導(dǎo)致深孔型腔加工尺寸精度及表面質(zhì)量差。而且，起落架深孔型腔通常由內(nèi)腔和外腔組成，內(nèi)腔最大直徑比孔口及中部直徑大，并且?guī)в绣F面、圓弧面等結(jié)構(gòu)特征，該類型內(nèi)腔通常稱為反型腔，更是極大地增加了加工難度。

為解決這一問題，起落架深孔反型腔加工通常采用大直徑刀桿近支撐法，圖1和圖2即為該方法的原理簡圖。為提高刀具剛性，盡可能選用大直徑刀桿102，刀桿102上的支撐墊107與基準(zhǔn)孔101配合，進(jìn)一步增加了剛性，防止刀具的顫振。然而，該方法有許多缺陷：

1、在零件的高速旋轉(zhuǎn)之下，支撐墊107要能良好地支撐起刀桿102，基準(zhǔn)孔101必須要有足夠的精度及表面光度，對深孔的加工增加了相應(yīng)的工序及難度。

2、由于刀桿102需在支撐墊107與基準(zhǔn)孔101的接觸支撐下才能工作，刀桿102無法進(jìn)行徑向移動（靠刀片105的徑向移動實(shí)現(xiàn)型腔加工），因此，對于同一刀桿102所能加工的深孔型腔尺寸范圍較小。

3、由于刀片105的徑向移動范圍較小，所能加工的反型腔最大落差相對較?。捶葱颓蛔畲笾睆?09與反型腔入口直徑108之差）。

4、由于近支撐的原理，深孔型腔加工時(shí)，只能由里向外分段加工，每一段的加工必須先加工出落刀槽106，從落刀槽開始進(jìn)行該段的型腔加工，加工效率較低。因此，起落架深孔反型腔的加工方法有待改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種起落架深孔反型腔加工方法，該加工方法通過合理選擇階梯型減震刀桿及配置各類型刀頭，巧妙安排加工工序，并靈活分配加工余量，使深孔反型腔加工的范圍更廣、工序更少、加工效率更高、加工成本更低。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種起落架深孔反型腔加工方法，所述深孔反型腔包括外腔和反型腔；所述反型腔和外腔的結(jié)合處形成瓶頸；所述反型腔的外壁面從前至后依次為圓弧面、大錐面和小錐面；

所述起落架深孔反型腔加工方法包括如下步驟：

S1、選用階梯型的刀桿，根據(jù)反型腔各段的直徑大小、孔的深度及反型腔落差配置推鏜加工刀頭和拉鏜刀頭；其中推鏜加工刀頭包括推鏜大刀頭、推鏜中刀頭和推鏜小刀頭，加工時(shí)推鏜小刀頭用來去除反型腔直徑方向上回轉(zhuǎn)直徑?≤120mm的余量，推鏜大刀頭用來去除反型腔直徑方向上回轉(zhuǎn)直徑?≥150mm的余量；

S2、利用推鏜大刀頭去除外腔的所有余量，再利用推鏜大刀頭進(jìn)行反型腔的粗加工和反型腔大錐面中部的精加工；

S3、利用拉鏜刀頭加工反型腔的前部余量，利用推鏜小刀頭加工反型腔的底部余量；

S4、利用推鏜中刀頭和推鏜大刀頭分別加工反型腔底部剩下余量，完成深孔反型腔的加工。

所述推鏜大刀頭是指刀頭繞其中心線回轉(zhuǎn)直徑?≥110mm的刀頭，所述推鏜中刀頭是指刀頭繞其中心線回轉(zhuǎn)直徑70≤?＜110mm的刀頭，所述推鏜小刀頭是指刀頭繞其中心線回轉(zhuǎn)直徑?＜70mm的刀頭。

所述階梯型的刀桿是指從刀桿頭部至刀桿根部直徑依次變大形成階梯狀的刀桿。

由此，本發(fā)明通過合理選擇加工用刀桿及刀頭、確定加工原則、合理安排加工工序、根據(jù)工序安排及刀頭類型、大小合理分配加工余量、按照工序安排，依次加工去除深孔型腔各步余量，完成深孔型腔加工。本發(fā)明的加工方法減少了深孔反型腔加工工序、增大了深孔反型腔可加工孔徑范圍及落差、有效提高了深孔反型腔加工效率，降低了加工成本。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還可以對本發(fā)明作進(jìn)一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術(shù)方案：

優(yōu)選地，利用推鏜大刀頭進(jìn)行反型腔的粗加工和反型腔大錐面中部的精加工時(shí)，反型腔大錐面加工刀頭可達(dá)深孔軸線方向最深位置由推鏜大刀頭的最大切削深度及所述刀桿與反型腔入口處的孔壁距離確定，反型腔大錐面加工刀頭可達(dá)深孔軸線方向最淺位置由刀桿與外腔的孔壁距離確定。

優(yōu)選地，所述推鏜大刀頭的切削深度不超過推鏜大刀頭允許的切削參數(shù)且應(yīng)保證所述刀桿與反型腔入口處孔壁的距離大于零；反型腔大錐面加工刀頭可達(dá)深孔軸線方向最淺位置應(yīng)保證刀桿與外腔的孔壁距離大于零。

優(yōu)選地，所述刀桿的長度不小于深孔反型腔總深度的4/3倍。

優(yōu)選地，所述刀桿分為連接刀頭段、中部段和尾部段；；所述連接刀頭段、中部段和尾部段形成三段式階梯型的刀桿。更優(yōu)選地，所述連接刀頭段的直徑不大于反型腔的毛坯孔處直徑減去精加工的落差及安全加工落差余量，所述中部段的直徑不大于反型腔入口處的直徑減去刀具徑向安全距離，所述尾部段的直徑不大于外腔的直徑減去所述刀桿與外腔孔壁之間的最小徑向安全距離。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過合理選擇階梯型減震刀桿及配置各類型刀頭，巧妙安排加工工序，并靈活分配加工余量。由于采用該方法對毛坯初孔無需特別要求，刀桿可做徑向運(yùn)動，配合各類大小刀頭，從而減少深孔型腔加工工序，增大深孔型腔加工范圍，顯著提高深孔型腔加工效率。

本發(fā)明的加工方法減少了深孔反型腔加工工序、增大了深孔反型腔可加工孔徑范圍及落差、有效提高了深孔反型腔加工效率，降低了加工成本。

本發(fā)明的加工方法在起落架深孔，尤其是起落架大孔徑深長孔反型腔加工方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是起落架深孔型腔通用加工法（大直徑刀桿近支撐法）原理簡圖，其中a）為原理圖，b）為圖1中A處放大圖，c為圖1中B處放大圖；

圖2是起落架深孔型腔通用加工法（大直徑刀桿近支撐法）加工后的簡圖，其中a）為整體圖，b）為圖2中的C處放大圖；

圖3是起落架深孔型腔結(jié)構(gòu)簡圖；

圖4是本發(fā)明所用的各類刀頭簡圖，其中a）推鏜大刀頭，b）為推鏜中刀頭，c為推鏜小刀頭，d）為拉鏜刀頭；

圖5是本發(fā)明的工序安排加工簡圖；其中a）為整體示意圖，b）為圖5中A處放大圖，c）為圖5中B處放大圖，d）為圖5中C處放大圖，e）為圖5中D處放大圖；

圖6是本發(fā)明的反型腔大錐面前部加工和圓弧加工余量加工簡圖；

圖7是本發(fā)明的反型腔底部直孔加工余量加工簡圖；

圖8是本發(fā)明的反型腔小錐面加工余量加工簡圖；

圖9是本發(fā)明的反型腔大錐面后部加工余量加工簡圖。

在圖中

101-基準(zhǔn)孔；102-大直徑刀桿；103-落刀槽；104-深孔反型腔；105-反型腔加工；106-落刀槽加工；107-支撐墊；108-反型腔入口直徑；109-反型腔最大直徑；110-外腔；201-毛坯孔界面；202-深孔型腔最終界面；203-深孔型腔加工余量；204-反型腔；205-反型腔內(nèi)的大錐面和小錐面；206-反型腔內(nèi)的弧面；207-反型腔入口；208-外腔；209-推鏜大刀頭；210-推鏜中刀頭；211-推鏜小刀頭；212-拉鏜刀頭；213-刀桿；214-外腔加工；215-反型腔粗加工及大錐面中部加工；216-反型腔大錐面加工刀頭可達(dá)深孔軸線方向最深位置；217-反型腔大錐面加工刀頭可達(dá)深孔軸線方向最淺位置；218-刀桿與反型腔入口孔壁距離；219-刀桿與外腔孔壁距離；220-反型腔大錐面前部加工和圓弧加工；221-反型腔底部直孔加工；222-反型腔小錐面加工；223-反型腔大錐面后部加工。

具體實(shí)施方式

以下將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現(xiàn)“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結(jié)構(gòu)起限定作用。

一種起落架深孔反型腔加工方法，如圖5所示，其具體步驟如下：

步驟一：選擇階梯型減震刀桿，配置相應(yīng)推鏜加工和拉鏜加工刀頭，根據(jù)反型腔大小、孔的深度及反型腔落差確定刀桿大小、階梯數(shù)和刀頭。

步驟二：加工總體原則為小刀頭用來去除直徑方向上深度較淺的余量，大刀頭用來去除直徑方向上較深的余量。

步驟三：利用推鏜大刀頭加工掉外腔所有余量，為反型腔加工時(shí)提供刀桿的徑向運(yùn)動空間。

步驟四：利用推鏜大刀頭進(jìn)行深孔反型腔粗加工及其中部精加工，精加工時(shí)刀頭可達(dá)孔深最深位置（軸向方向）由刀片最大切削深度及刀桿與反型腔入口處孔壁距離確定，刀頭可達(dá)孔深最淺位置（軸向方向）由刀桿與外腔孔壁距離確定。

步驟五：利用拉鏜刀頭加工反型腔前部余量（錐面或曲面等）。

步驟六：利用推鏜小刀頭加工反型腔底部余量（直孔、曲面等），該步驟可與步驟五交換順序。

步驟七：利用推鏜中刀頭、大刀頭分別加工反型腔底部剩下余量，完成深孔反型腔加工。

本發(fā)明的刀桿采用階梯型減震刀桿，配置各類型刀頭，巧妙安排加工工序，并靈活分配、去除加工余量；所述階梯型減震刀桿的階梯數(shù)、每一階梯的刀桿直徑及刀桿長度，由待加工深孔的毛坯孔直徑、反型腔入口處直徑、落差及孔的總深度決定；所述刀頭的類型及其大小分別由加工方式（推鏜或拉鏜）和加工余量在直徑上的深淺度決定；所述的工序安排及余量分配是指用所述的小刀頭去除直徑方向上較淺的余量，用所述的大刀頭去除直徑方向上較深的余量，余量的去除先外后內(nèi)，先淺后深，使用所述的刀頭加工時(shí)，考慮刀桿與零件孔壁不干涉的前提下盡可能多的去除余量。

具體實(shí)施方法為：

1、選擇刀桿和刀頭

實(shí)施例的深孔型腔總深度約為1950mm，根據(jù)深孔加工的一般要求，刀具夾持部分為總長的1/4，則刀具總長應(yīng)不小于2600mm（1950mm/0.75）。深孔反型腔主要部分為錐型，前部較大，底部逐漸變小，為保證刀桿在深孔反型腔底部加工時(shí)有足夠的運(yùn)動空間及剛性，按如下方法確定刀桿為三階梯依次減小的階梯型減震刀桿213：

第一階梯直徑（連接刀頭）：進(jìn)行深孔外腔加工214去余量、反型腔粗加工及大錐面中部加工215時(shí)，反型腔毛坯孔入口處直徑207為150mm，精加工的落差為15mm，則刀頭應(yīng)至少高出刀桿直徑20mm才能安全加工該落差余量，該階梯的刀桿直徑應(yīng)不大于130mm，即150mm-20mm；

第二階梯直徑（中部）：反型腔小錐面加工222精加工時(shí)，最大徑向加工余量為16mm，進(jìn)行該工序時(shí)反型腔入口處直徑為164mm，為保證刀具移動安全性，徑向留有空間應(yīng)不小于20mm，則該階梯的刀桿直徑應(yīng)不大于144mm，即164mm-20mm；

第三階梯直徑（尾部）：在加工整個(gè)深孔型腔時(shí)，該階梯刀桿均處在外腔208之內(nèi)，外腔直徑為200mm，刀具在深孔型腔內(nèi)徑向最大移動位移16mm，加工時(shí)為便于排屑及觀察內(nèi)孔情況，刀桿與外腔孔壁之間最小徑向空間應(yīng)不小于30mm，則該階梯的刀桿直徑應(yīng)不大于170mm（200mm-30mm）。

綜合上述分析，結(jié)合廠家刀具標(biāo)準(zhǔn)，選擇三階梯直徑分別為120mm、140mm和160mm的刀桿213，選配推鏜大刀頭209、中刀頭210和小刀頭211及拉鏜刀頭222。

2、確定加工原則

小刀頭用來去除直徑方向上深度較淺的余量，大刀頭用來去除直徑方向上較深的余量。外腔208為直孔，一次加工去除所有余量。根據(jù)刀頭大小及類型對深孔反型腔進(jìn)行分加工段，先用推鏜大刀頭去除中部余量，然后用拉鏜刀頭去除前部錐面及弧面余量，最后用推鏜中、小刀頭去除底部余量。

3、深孔型腔中外腔加工及反型腔中部粗、精加工

如圖6-9所示，用推鏜大刀頭去除外腔214所有余量，并對反型腔進(jìn)行粗加工及其中部215精加工。精加工時(shí)，刀頭可達(dá)深孔最深位置（軸線方向）216，由刀片切削參數(shù)和所述刀桿與反型腔入口孔壁距離218確定，要保證切削深度不超過刀片允許的切削參數(shù)且所述刀桿與反型腔入口孔壁距離大于零。刀頭可達(dá)深孔最淺位置（軸線方向）217時(shí)要保證刀桿與外腔孔壁距離219大于零。

4、用拉鏜刀頭212去除反型腔前部220余量，用推鏜小刀頭211去除反型腔底部直孔余量221，此兩處余量去除先后順序可以調(diào)換。

5、用推鏜中刀頭210去除反型腔底部小錐面余量222。

6、用推鏜大刀頭209去除反型腔底部大錐面余量223，完成深孔型腔加工。

上述實(shí)施例闡明的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解為這些實(shí)施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落入本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。