2017年第11期
Technology and Test工艺与检测
高精度孔系螺旋铣削加工技术研究
彭栋梁刘桃周林
（中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900）
摘要：螺旋铣孔方法常被用于代替钻孔加工钛合金、碳纤维增强复合材料等难加工材料，从应用范围来说
属于粗加工、半精加工范围，少见精加工范围的应用。分别采用镗削、螺旋铣削加工2Cr13材料上孔径为25mm的阵列孔系，螺旋铣削加工孔的尺寸精度达到6级，位置度优于0.008mm，孔圆度达到0.003mm，圆柱度0.005mm，优于镗削加工所得孔的精度。验证了螺旋铣孔应用于孔精加工的可行性，扩展了螺旋铣孔方法的应用范围，可以大大提高生产效率、降低生产成本。
关键词：螺旋铣孔；高精度孔系；精加工
中图分类号：TH16
文献标识码：A
DOI;10.19287/j. cnki.10052402.2017.11. 019
Researchofhelicalmillingtechnologyto makehigh-accuracyholes
PENG Dongliang，LIU Tao,ZHOULin
(Institute of Machinery Manufacturing Technology, China Academy of Engineering & Physics, Mianyang 621900, CHN)
Abstract: Helical milling has been used to replace drilling when making holes on titanium alloy, carbon fiber rein
forced plastics( CFRP) and other difficulttocut materials, Generally speaking, the technology is only applied in roughmachining or semifinishing stage, barely used to obtain highaccuracy holes. Helical milling technology was applied in this paper to make holes, diameter of which is β25 mm, on 2Cr13 material. Hole accuracy better than boring was achieved, that is, dimensional accuracy of grade 6, posi-tion errors less than 0. 008 mm, the roundness of holes 0. 003 mm, cylindricity errors 0. 005 mm. The application of hole helical milling is extended to finishing stage, which can improve productivity and re-duce production cost.
Keywords:hole helical milling; high-accuracy holes; finishing
螺旋铣孔具有切削力小、刀具磨损小、毛刺少、一把刀具能加工多种规格的孔等优点，因此得到越来越多的关注，常被用于代替钻削加工钛合金、碳纤维增强复合材料等难加工材料，以提高孔加工质量和效率[1-2]。从应用范围来说，目前的螺旋铣孔还是被应用于粗加工、半精加工范畴
常用的孔精加工方法有铰孔、镜孔。铰孔是利用铰刀对已加工孔进行微量去除，提高孔的尺寸精度和减小粗糙度值，一般用于小孔的精加工。孔是利用镗刀实现对已加工孔的精加工，通过调整镗刀可以调节孔加工尺寸，一般用于中等尺寸孔的精加工[1,3]
由于铰刀的弱刚性，铰孔一般无法修正孔的位置误差，所以对高位度要求孔的精加工一般采用镗孔方法。但是，铰孔、镗孔都属于定径加工，刀具的尺寸决定了加工孔的尺寸，对于不同直径孔的精加工需要采
制进款求志机床
万方数据
用不同规格的刀具，增加生产成本，影响加工效率。
那么能否采用螺旋铣孔部分代替铰孔、镗孔，将螺旋铣孔应用扩展到精加工范围呢？本文就针对高位置度要求孔系的加工，对比螺旋铣孔与镗孔，验证采用螺旋铣孔进行精加工的可行性。
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螺旋铣孔基本原理
螺旋铣孔就是采用铣刀，通过数控插补铣削孔：刀
具运动的中心轴线与孔的中心轴线有一个偏移距离；刀具在自身自转运动的同时，还围绕孔中心轴线的公转运动，再复合刀具的轴向进给运动。因此刀具中心的运动轨迹不再是一条直线，而是一条螺旋线，图1是螺旋铣孔原理示意图。螺旋铣孔散热、排屑空间大，切前力小，可以有效减小刀具磨损量，减少毛刺产生。
从原理上分析，螺旋铣孔的精度取决于机床及数
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