[發(fā)明專利]細(xì)長(zhǎng)型、薄壁臺(tái)階孔式內(nèi)圓外方結(jié)構(gòu)精加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510077644.5
• 申請(qǐng)日: 2015-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104690511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程建成;楊永芳;沈云霄;郭西園;劉廣娟;郭旭東;馮振華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)治清華機(jī)械廠;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙)14109
• 代理人: 張朋朋

技術(shù)領(lǐng)域

細(xì)長(zhǎng)型、薄壁臺(tái)階孔式內(nèi)圓外方結(jié)構(gòu)精加工方法，屬于機(jī)械加工領(lǐng)域中的有色金屬精加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

薄壁桿類零件由于壁薄、剛性差，加工中容易出現(xiàn)變形、振刀現(xiàn)象，用一般方法加工比較困難，加工質(zhì)量難以保證。對(duì)這類零件一般采用以下加工方法：a.先內(nèi)外去余量 ；b. 將內(nèi)孔加工到尺寸；c.分層車削，逼近給定尺寸；d.配芯軸車外圓。目前國(guó)內(nèi)對(duì)薄壁桿類零件的加工，主要是普通合金鋼、內(nèi)外均為圓形的套類零件，對(duì)于不銹鋼材質(zhì)、內(nèi)圓外方形半盲孔結(jié)構(gòu)的薄壁桿類零件，采用通用加工方法可實(shí)現(xiàn)性不強(qiáng)。

對(duì)于不銹鋼材質(zhì)、內(nèi)圓外方形半盲孔結(jié)構(gòu)的薄壁桿類零件這種工件可概括為超大長(zhǎng)徑比細(xì)長(zhǎng)桿類結(jié)構(gòu)，細(xì)長(zhǎng)型內(nèi)孔歷來(lái)為工藝加工難點(diǎn)，而且又為臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致另一端口部較小無(wú)法順利排屑，使得鐵屑特別容易劃傷方套內(nèi)壁；外方磨削時(shí)要求相對(duì)于工件內(nèi)圓的對(duì)稱度為0.01，芯軸作為磨削外方的基準(zhǔn)，只能在一端定位，因?yàn)榉教淄獠拷Y(jié)構(gòu)為一端圓一端方，一端定位很難保證工件加工精度，采用的裝夾工裝為設(shè)備自帶平口鉗，精度在0.02左右，不是很理想，總的來(lái)說(shuō)外方磨削很難保證對(duì)稱度。

珩磨工藝是磨削加工的一種特殊形式，又是精加工中的一種高效加工方法。這種工藝是一種提高零件尺寸精度、幾何形狀精度和表面粗糙度的有效加工方法，是一種以被加工面作為導(dǎo)向定位面，在一定進(jìn)給壓力下，通過(guò)工具（油石）和零件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)去除余量，其切削軌跡為交叉網(wǎng)紋的高效、精密加工工藝。對(duì)于通孔件，其標(biāo)準(zhǔn)珩磨芯軸（機(jī)床配件）頭部位置都設(shè)計(jì)超出油石前端面，這樣設(shè)計(jì)的目的就是在珩孔時(shí)，其芯軸頭部可用作珩孔導(dǎo)向用。如果采用珩磨工藝加工通孔一般可以滿足工藝要求，但是盲孔式臺(tái)階孔工件對(duì)于珩磨工藝是一個(gè)技術(shù)難題，即使使用最好的設(shè)備，加工盲孔都會(huì)比加工通孔要困難得多。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠加工高精度不銹鋼材質(zhì)、內(nèi)圓外方形半盲孔結(jié)構(gòu)薄壁桿類零件的加工方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案：細(xì)長(zhǎng)型、薄壁臺(tái)階孔式內(nèi)圓外方結(jié)構(gòu)精加工方法，內(nèi)孔加工按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、對(duì)外圓執(zhí)行粗車工序，并且在粗車工序加大外圓余量2mm；

第二步、對(duì)第一步后的外圓依次執(zhí)行半精車、精車、精磨工序；

第三步、對(duì)第二步后的外圓執(zhí)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度為125度，時(shí)間為6小時(shí)；

第四步、使用珩磨工具珩磨內(nèi)孔；

第五步、車芯軸；

第六步、半精磨外圓；

第七步、精磨外圓；

外方加工按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、采用組合夾具裝夾工件；

第二步、通過(guò)芯軸定位外方加工基準(zhǔn)；

第三步、線切割外方；

第四步、對(duì)第三步后的外方執(zhí)行人工時(shí)效處理，時(shí)效溫度為125度，時(shí)間為6小時(shí)；

第五步、半精磨外方；

第六步、預(yù)先精磨磨車平臺(tái)平面，然后精磨外方，在轉(zhuǎn)速不變前提下切削量定為0.005mm，并且磨削過(guò)程必須經(jīng)常用金剛石刀修磨砂輪。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

一、為保證內(nèi)孔加工的粗糙度，加工內(nèi)圓采用切除頭部后與油石底部平齊的標(biāo)準(zhǔn)珩磨工具，即使在油石和芯軸都磨損情況下，鍥子鉤將油石往外漲時(shí),鍥子鉤前部不應(yīng)超出工具前端面。即使在負(fù)荷壓力和位置變化時(shí)，鍥子鉤都必須接觸油石座上距離較寬兩處支座以保持油石在珩磨時(shí)的穩(wěn)定。油石座上這兩個(gè)分開(kāi)的支座可以防止油石傾斜和一端上翹．油石在漲出時(shí)不能超過(guò)珩磨芯軸導(dǎo)靴前端部。油石采用硬度更高的硬頭油石，以抵消在珩磨盲孔時(shí)該部分油石所需的多余磨削量；珩磨工具上的油石和導(dǎo)靴與工件內(nèi)孔在徑向方向?yàn)槿c(diǎn)接觸以保持工件在珩磨工具上的穩(wěn)定性．珩磨工具通過(guò)設(shè)定好的恒定壓力，即使在去除余量孔徑增大時(shí),也能使油石和導(dǎo)靴穩(wěn)定地作用在工件內(nèi)孔表面上，從而保持了零件在加工過(guò)程中的穩(wěn)定性；

為保證內(nèi)孔加工的圓柱度，適當(dāng)加大外圓余量2mm來(lái)彌補(bǔ)工具在前道工序產(chǎn)生的形位公差，此外，在粗加工后，半精加工和精加工前，分別增加時(shí)效處理，以釋放加工應(yīng)力，減小變形；

在加工完成后用圓柱度儀對(duì)內(nèi)孔圓柱度及粗糙度進(jìn)行檢測(cè)，均符合圖紙要求的不大于0.01的圓柱度要求，和不大于0.4的粗糙度要求。多次生產(chǎn)實(shí)踐證明，采用本發(fā)明的珩磨工藝可以從根本上解決通用車削加工因無(wú)法排削造成的劃傷筒壁問(wèn)題。