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C 刀具应用

UTTING TOOLS APPLICATION

加工钛合金装配孔用单刃镗刀的

研制与应用

■ 文 / 沈阳飞机工业 ( 集团 ) 有限公司 洪常意

【摘要】: 在飞机装配环节，通常使用铰刀 2.单刃镗刀的建模与切削仿真
对飞机装配孔进行精加工，但是铰刀无法修正孔
如图 1 所示，以加工 10mm 装配孔为例，
的位置偏差，在加工钛合金材料时切屑容易粘在
使用 CATIA 软件快速建立单刃镗刀的三维几何
刀刃上划伤孔壁。本文提出采用单刃镗刀代替铰
模型。镗刀刀柄直径为 16mm，长度为 60mm;
刀对钛合金部件的装配孔进行精加工，并给出了
颈部直径为 8.4mm，长度为 40mm; 刀头直径
单刃镗刀的设计思路和制造方案。
为 6.7mm， 长度为 10mm; 刀尖所在圆周直径为
【关键词】: 钛合金 ; 装配孔 ; 单刃镗刀 10mm。刀尖的主偏角取 96°， 副偏角取 10°， 刀
尖圆弧半径为 0.2mm。建立一个新平面与刀具
1.引言
轴向夹角成 45°，并在该平面内设置刀尖前角，
飞机各部件在装配前需要先加工出装配孔， 前角角度 10° ; 圆周后角分为两段，第一后角取
对装配孔的精加工是飞机装配环节必须的步骤。 8°，第一齿背宽度为 0.5mm，第二后角取 30°，
装配孔对孔径精度、孔壁光度和孔的位置度有较 第二齿背宽度为 1.5mm; 端面后角取 15°。
高要求，一般会使用铰刀对装配孔进行精加工。
将建立好的单刃镗刀模型导入 AdvantEdge
但是铰刀的排屑性能较差，当被加工部件是钛合
软件进行有限元仿真。为了减少网格数量、降低
金等黏性较大的难加工材料或孔的深度较深时，
仿真的运算量并缩短运算时间，只导入靠近刀头
铰刀排屑能力不足的问题将被放大。此外，铰刀
的一部分模型。 导入后选取刀具材料为硬质合金，
对孔的位置精度几乎没有修正能力，而且对底孔
并为刀具模型划分网格，刀具网格的最大单元尺
的直线度要求也较高，当两个装配部件的预制孔
寸设为 1mm，最小单元尺寸设为 0.01mm，网
位置偏差较大或粗加工的底孔质量较差时，铰刀
格等级为 0.4。
的使用会受到很大限制，很可能影响到最终装配
孔的加工质量。因此，本文提出使用单刃镗刀代
替铰刀的加工方案，以解决制孔过程中遇到的上
述问题。 图 1 单刃镗刀模型

·100· 第08期 数控机床市场