[發(fā)明專利]加速度計(jì)線圈骨架的高效精密加工方法及專用工裝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410548480.5
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104441256A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立杰;張燕;高建明;班維煦;王曉靖;郭路寶;呂振玉;楊智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號: B28D1/00
• 分類號: B28D1/00;B28D7/04
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及加速度計(jì)線圈骨架精密加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種加速度計(jì)線圈骨架的高效精密加工方法及專用工裝。

背景技術(shù)

高精度、高分辨率加速度計(jì)核心零件線圈骨架所用材料為硬脆材料工程陶瓷99％氧化鋁陶瓷，屬于盲孔式結(jié)構(gòu)。除此之外，該零件具有尺寸形位精度高、壁薄及剛性低的特點(diǎn)，導(dǎo)致其加工難度較大，圖1所示為該零件實(shí)物圖。

目前，該零件的加工由普通手動平磨結(jié)合內(nèi)磨、外磨完成，工藝流程為：1)平磨(完成左、右端面的加工)；2)內(nèi)磨(以端面定位完成內(nèi)孔的加工)；3)外磨(以內(nèi)孔定位完成外圓及環(huán)槽的加工)。該方案的缺點(diǎn)是：1、為避免零件脆性斷裂，只能盡量采用較小的切削力，且零件內(nèi)孔及外圓、環(huán)槽的加工在不同的工序中由手動磨床完成，生產(chǎn)效率較低；2、采用間隙芯軸工裝加工環(huán)槽時(shí)易出現(xiàn)環(huán)槽底部脆性斷裂問題，且加工外圓時(shí)易出現(xiàn)邊緣破損問題，成活率較低。

通過文獻(xiàn)檢索，國內(nèi)尚無以五軸數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲方法加工硬脆材料盲孔薄壁件高精度加速度計(jì)線圈骨架的高效加工方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠大幅顯著提高硬脆材料盲孔薄壁件加速度計(jì)線圈骨架加工效率和成活率、降低制造成本、提高零件加工精度的加工方法及專用工裝。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的：

一種加速度計(jì)線圈骨架的高效精密加工方法的專用工裝，其特征在于：包括安裝底座、調(diào)平工裝、加工工裝、第一粘接工裝、第二粘接工裝和第三粘接工裝，

安裝底座上制出多個(gè)底座安裝過孔，安裝底座上同軸安裝一個(gè)調(diào)平工裝，該調(diào)平工裝和安裝底座采用微調(diào)螺釘連接，每個(gè)微調(diào)螺釘上均套裝一個(gè)位于調(diào)平工裝和安裝底座之間的彈性墊圈，調(diào)平工裝的上表面為加工工裝定位基準(zhǔn)，調(diào)平工裝的軸心同軸制出一個(gè)加工工裝安裝螺孔，該加工工裝安裝螺孔上安裝加工工裝；該加工工裝由兩個(gè)圓柱狀筒體同軸制成，上筒體的直徑大于下筒體，上筒體的上表面為粘接面，上筒體的下底面為基準(zhǔn)面；

第一粘接工裝包括一個(gè)筒狀主體，該筒狀主體的軸心同軸制出一個(gè)階梯臺狀的軸孔；

第二粘接工裝包括一個(gè)圓柱臺，該圓柱臺的下底面制出一個(gè)用于固定工件的安裝凹槽，圓柱臺的上表面同軸制出一個(gè)頂桿；

第三粘接工裝由上下兩個(gè)同軸制出的圓柱體構(gòu)成，該兩個(gè)圓柱體的軸心同軸制出一個(gè)用于插裝第二粘接工裝頂桿的中心通孔。

而且，所述的底座安裝過孔沿圓周方向均布設(shè)置在安裝底座靠近外邊緣的位置。

而且，所述的安裝底座上沿圓周方向均布制出多個(gè)微調(diào)螺釘孔，調(diào)平工裝上沿圓周方向均布制出多個(gè)微調(diào)螺釘過孔，該微調(diào)螺釘孔和微調(diào)螺釘過孔位置相對應(yīng)且采用微調(diào)螺釘連接。

而且，所述的彈性墊圈為圓錐臺狀，其側(cè)壁上制出一個(gè)與中心孔連通的側(cè)開口，該墊圈為合金彈簧鋼65Mn彈性墊圈。

一種加速度計(jì)線圈骨架的高效精密加工方法，其特征在于：包括以下步驟：

⑴.首先采用平磨完成零件兩端面的加工，并保證兩端面的平行度；

⑵.將安裝底座通過底座安裝孔與五軸數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)床轉(zhuǎn)臺連接，然后采用6個(gè)微調(diào)螺釘將6個(gè)彈性墊圈和調(diào)平工裝與安裝底座連接在一起，并保證調(diào)平工裝上端面與主軸的垂直度不大于0.02mm；

⑶.在零件與加工工裝之間放置專用膠，然后將其放入第一粘接工裝中，保證加工工裝基準(zhǔn)面與第一粘接工裝定位面接觸良好；之后將第二粘接工裝壓入第一粘接工裝，并壓緊零件上端面；最后旋入第三粘接工裝并壓緊第二粘接工裝；待膠層冷卻后即可取出加工工裝和零件，保證零件上端面與加工工裝基準(zhǔn)面的平行度不大于0.03mm；

⑷.將加工工裝與調(diào)平工裝通過螺紋連接在一起，保證兩工裝端面接觸良好，然后在微調(diào)螺釘擰緊的狀態(tài)下調(diào)平工件上端面，保證其上端面與主軸垂直度不大于0.005mm；

⑸.最后采用五軸數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲加工機(jī)床依次完成零件外圓、環(huán)槽和內(nèi)孔的加工；

⑹.完成加工后將零件和加工工裝放入酒精中將零件取下。

而且，步驟⑸還包括，在零件加工過程中可以重復(fù)步驟⑶進(jìn)行后續(xù)零件的粘接。

而且，還包括步驟⑺：重復(fù)步驟⑷-⑹，進(jìn)行下一個(gè)零件的加工。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、本加工工藝采用五軸數(shù)控旋轉(zhuǎn)超聲方法加工高精度硬脆材料盲孔薄壁件加速度計(jì)線圈骨架，可以顯著提高加工效率。