[發明專利]一種高精度鈹材半球通孔的研磨方法

有效

• 申請號: 201510218285.0
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104858721B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 董君華;黃德;王長青;李冰遠;曹勇;馬曉峰;宋大海
• 申請（專利權）人: 北京航天控制儀器研究所
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 張麗娜

1.高精度鈹材半球通孔的研磨方法，其特征在于該方法的步驟為：

(1)研磨棒的準備：研磨棒的材料選用珠光體高磷鑄鐵，研磨棒一端為光面圓柱體，該端作為手持端，另一端為帶有等距螺旋儲砂槽的圓柱體，該端為研磨端，研磨端圓柱體的直徑為D+0.005mm，研磨端圓柱體的圓柱度小于0.001mm；研磨端圓柱體的表面粗糙度Ra≤0.03μm；D為鈹材半球通孔直徑；

(2)工裝的準備：工裝為帶有中心圓孔的鑄鐵圓片，圓片上均勻分布有四個開口槽，將圓片分為四個扇形片，其中一個開口槽與中心圓孔相通，與中心圓孔相通的開口槽一側的扇形片帶有缺口，與中心圓孔相通的開口槽兩側的扇形片上均帶有M3螺紋孔，M3螺釘通過該缺口將與中心圓孔相通的開口槽兩側的扇形片進行旋緊，以調節中心圓孔的大小；

(3)使用步驟(2)的工裝對步驟(1)得到的研磨棒進行研修，使研磨端圓柱體的直徑為D-0.001mm，且使研磨端圓柱體的母線工作面為兩個對稱的R的圓弧，其中2.89rad≤R≤3.06rad；

(4)研磨介質根據工序的不同，分為研磨介質1、研磨介質2和研磨介質3；

研磨介質1包括粒度W1的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉；

粒度W1的復合研料包括粒度W1碳化硼微粉、粒度W1剛玉微粉和粒度W1的金剛石微粉，三者的質量百分比為70％：25％：5％；

研磨介質1的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉的質量百分比為：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介質1的成分充分混合均勻，待用；

研磨介質2包括粒度W0.5的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉；

粒度W0.5復合研料包括粒度W0.5碳化硼微粉、粒度W0.5剛玉微粉和粒度W0.5的金剛石微粉，三者的質量百分比為70％：25％：5％；

研磨介質2的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉的質量百分比為：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介質2的成分充分混合均勻，待用；

研磨介質3包括粒度W0.1的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉；

粒度W0.1復合研料包括粒度W0.1碳化硼微粉、粒度W0.1剛玉微粉和粒度W0.1的金剛石微粉，三者的質量百分比為70％：25％：5％；

研磨介質3的復合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、無水碳酸鈉的質量百分比為：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介質3的成分充分混合均勻，待用；

(5)鈹材半球通孔的研磨過程

鈹材半球通孔研磨過程中，首先將研磨介質1添加到鈹材半球通孔中，將步驟(3)得到的研磨棒的研磨端放入通孔內，研磨棒的手持端固定在機床上，研磨時機床開始轉動，轉速為160-180rpm，機床轉動帶動研磨棒轉動，手持半球零件做往復運動，往復運動速度1m/s-2m/s，將通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.1μm，圓柱度小于2μm；將研磨棒和鈹材半球零件放入汽油中，超聲清洗10分鐘，去除研磨棒和鈹材半球零件上殘余的研磨介質1；

然后，將研磨介質2添加到鈹材半球通孔中，將研磨棒的研磨端放入通孔內，研磨棒的手持端固定在機床上，研磨時機床開始轉動，轉速為160-180rpm，機床轉動帶動研磨棒轉動，手持半球零件做往復運動，往復運動速度0.5m/s-1m/s，將通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.05μm，圓柱度小于1μm；將研磨棒和鈹材半球零件放入汽油中，超聲清洗10分鐘，去除研磨棒和鈹材半球零件上殘余的研磨介質2；

最后，將研磨介質3添加到鈹材半球通孔中，將研磨棒的研磨端放入通孔內，研磨棒的手持端固定在機床上，研磨時機床開始轉動，轉速為160-180rpm，機床轉動帶動研磨棒轉動，手持半球零件做往復運動，往復運動速度0.3m/s-0.5m/s，將通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.02μm，圓柱度小于0.5μm；將研磨棒和鈹材半球零件放入汽油中，超聲清洗，去除研磨棒和鈹材半球零件上殘余的研磨介質3，得到高精度鈹材半球通孔。

2.根據權利要求1所述的高精度鈹材半球通孔的研磨方法，其特征在于：研磨端圓柱體的表面采用粒度W2、W1、W0.5剛玉研料反復研修使其表面粗糙度達到Ra≤0.03μm的要求。

3.根據權利要求1所述的高精度鈹材半球通孔的研磨方法，其特征在于：使用步驟(2)的工裝對步驟(1)得到的研磨棒進行研修的步驟為：將M3的螺釘旋進M3螺紋孔中，通過旋緊程度調節研磨工裝中心孔的大小，手持研磨棒，將研磨棒的研磨端套入工裝的中心圓孔，使用W0.5的剛玉研磨介質，反復研磨研磨棒，使研磨端圓柱體的直徑為D-0.001mm，且使研磨端圓柱體的母線工作面為兩個對稱的R的圓弧，其中2.89rad≤R≤3.06rad。