本發明屬于金屬加工技術領域，具體涉及一種內孔深槽的車削方法。

背景技術：

近年來，隨著增壓器、蒸汽壓縮機等含葉輪機械產品的廣泛應用。其內部涉及到對氣體、油液進行封閉功能的關重零部件在生產加工中越來越多，這類零部件通常采用的都是在內孔車削多個深槽結構如圖1所示來實現這一功能。然而這樣的深槽在車削過程中卻非常容易變形，變形后的零件失去其該有的封閉功能，對產品質量造成巨大影響，甚至無法使用導致報廢，造成經濟損失。

現有技術內孔深槽的加工，通常是分為粗車和精車兩道工序進行加工，粗車時，按照實際尺寸在槽內留下均勻的0.5mm的精車余量如圖2所示。

考慮到在加工上處于最后一道工序且零件在裝夾時嚴格找正了平面與外圓，由此發明人判定其精度在很大程度上就只有靠程序編制的加工方法和走刀路徑來保證。通過分析，程序對加工精度的影響主要體現在刀具的選取和走刀方式這兩方面。

首先是刀具的選取，根據槽寬和槽深直接選取相適應的直槽刀，對直槽刀的刀具圓角沒有進行嚴格意義上的劃分；其次是車削方式的確定，這類深槽因為其中包含有圓角與斜度的關系，在結構上較為復雜，車削時通常采用的時如圖3所示進刀方向順序車削，整個精加工的走刀方式是從右向左的挨個完成。沒有合理的根據深槽結構定義走刀方式。因此，發明人判定在傳統的深槽車削中存在如下缺陷：

1、不同圓角的直槽刀對應不同的車削能力和耐磨性，在車削時給深槽兩側內壁帶來不同的擠壓應力，選用不合理圓角的直槽刀在車削時就會造成內壁的擠壓變形；

2、單一的順序進刀方式在車削時沒有給零件的內壁預留足夠的釋放應力的時間，連續加工使同一內壁受到兩次相同方向的擠壓應力，給零件帶來一定量不可恢復的塑性變形，從而影響其精度。

針對上述問題，發明人對深槽加工機理進行了深入的研究，創造性的提出了一套新的內孔深槽的加工方法，能助于克服上述不足。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種內孔深槽的車削方法，可顯著降低變形量、提高產品的成品率。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種內孔深槽的車削方法，包括粗車工序和精車工序，還包括粗車與精車之間的半精車工序，

對于無斜度的深槽：半精車余量為0.05mm-0.15mm；

對于帶斜度的深槽：半精車及精車均先加工深槽的斜壁面，后加工深槽的直壁面；半精車余量為0.05mm-0.10mm；

對于軟材料：半精車及精車的刀具圓角均為R0.2；

對于硬材料：半精車及精車的刀具圓角均為R0.4。

進一步，半精車余量為0.05mm-0.06mm。

進一步，所述軟材料包括鋁或銅。

進一步，所述硬材料包括鈦合金或鋼。

本發明的有益效果在于：

本發明通過增加半精車工序可以減少精加工的加工量，從而減少切削力對零件本身的作用力，有效降低變形量，提高加工精度；同時，還通過對帶斜度的深槽優先加工深槽的斜壁面再加工直壁面的策略，強化斜壁面的強度，弱化其車削變形，并在車削對面直壁面的時候，刀具和內壁又會產生一個相反的擠壓應力來恢復前面車斜壁時的形變，從而進一步提高整個深槽的車削質量和加工精度；另外，還通過針對不同材料的零件采取不同的刀具圓角值以提高加工精度。

本發明的其他優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發明的實踐中得到教導。本發明的目標和其他優點可以通過下面的說明書來實現和獲得。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明：

圖1為深槽結構圖；

圖2為現有技術精車余量圖；

圖3為順序加工的示意圖；

圖4為氣封的結構示意圖；

圖5為順序加工的受力示意圖；

圖6為分步加工的受力示意圖；

圖7為變異氣封的結構示意圖；

圖8為分步加工的示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。

實施例一：

本實施例提供一種氣封的車削方法，氣封具體結構如圖4所示，其中部貫通設置有一內孔，內孔中連續設置有多個深槽，且有帶斜度的槽，其加工工序包括粗車工序和精車工序，其特征在于還包括半精車工序，將其設置在粗車工序與精車工序之間，可進一步減少精加工的加工量，從而減少切削力對零件本身的作用力，有效降低變形量和提高加工精度，具體的，在半精車及精車工序中，均采取分步加工的方法，即先加工深槽的斜壁面，后加工深槽的直壁面，如圖8所示，該方法相對于順序加工其加工變形減小，其理由在于：

圖5為順序加工的受力示意圖，圖6為分步加工的受力示意圖，車削中的槽壁可以看成是一個懸壁梁。圖5中，由于已加工了斜壁面同一槽壁的直壁面，其槽壁寬度b1應小于圖6中的b2，其慣性矩也相對較小，即I 1要小于I 2，同時，在兩種情況下，切削力F相同，因而其水平切削分力N是一致的，且彈性模量E相同，由△L＝FL³/3EI，可知本方法產生的擾度變形△L要小一些，由加工引起的塑性變形也會相對小一些；同時，之后加工同一槽壁直壁面的時候，刀具和內壁又會產生一個相反的擠壓應力來恢復前面車斜壁時的形變，從而進一步提高整個深槽的車削質量和加工精度。另外，本實施例將半精車的余量設置為0.05mm-0.10mm，即精車的加工量為0.05mm-0.10mm，這樣可進一步減少切削變形，并保證更佳的加工效果。

由于車刀切削力的存在，其引起的變形也應始終存在，但變形量的多少與水平切削分力相關，因此，半精車余量越少，水平切削分力也就越小，對深槽的精度影響也就越小，反過來，產品精度要求越高，其半精車余量就應越少。但在實際操作中，加工量過少，也存在其加工量與擾度變形相同或甚至更小時，導致無法切削加工的現象，因此，本實施例為進一步提高產品精度且保證不空切，因而將精車的加工量進一步減小為0.05mm-0.06mm。

另外，由于刀具越鋒利在切入物體時對切口兩邊的擠壓應力就會越小。針對鋁件、銅件這類易加工但是卻非常容易變形的零件的內孔深槽，在加工時就應該選用更鋒利的直槽刀，即選用圓角較小的直槽刀；而對于鈦合金以及鋼類零件因為其強度較高，加工不易變形，車削時刀具圓角的對其的影響就何以忽略不記，相應的，在加工這類高強度材料的零件時適當的選用較大圓角的直槽刀則更能保證加工的順利。因為刀具圓角越大，其刀具本身的強度耐磨性就越好，選用這類刀具加工時能減少由刀具磨損或者斷裂引起的換刀。

根據上述分析，氣封材料為鋁或銅時，本實施例將半精車及精車的刀具圓角均優化為0.2，使刀具更鋒利，有利于減小切削力對加工精度的影響；氣封材料為合金或鋼時，可將半精車及精車的刀具圓角均優化為0.4，使刀具的切削力強、耐磨性好，有利于提高刀具使用壽命。

實施例二：

本實施例提供一種變異氣封的車削方法，其具體結構如圖7所示，與實施例一不同的是多個深槽均為直槽，其加工不同的是：本實施例采取順序加工的方式，且將半精車的余量設置為0.05mm-0.15mm。

本發明通過程序對整個深槽的加工進行了細致的劃分，統一了車削方式，形成了一條深槽車削加工的系統方式，將車削時刀具與內壁之間的擠壓變形最小化，保證了深槽內壁的精度，解決了易變性材料的這種深槽精度加工不達標的問題。避免了在以往加工中出現的刀具選取與車削方式的不合理所帶來的產品精度不達標的情況，將隨機性的變形問題通過簡單的方式進行避免，更進一步的，對加工合格的產品來說，這樣的加工方式能進一步提高其精度，使產品質量上一個新的臺階。

最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。