[發明專利]針閥棱邊無毛刺加工工藝

有效

• 申請號: 201610108680.8
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105522184B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 李護林;張華;盧博;詹海鵬;趙飛;強薇;張鵬;史永剛;馬春翔
• 申請（專利權）人: 西安航天發動機廠
• 主分類號: B23B37/00
• 分類號: B23B37/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本發明提供了一種針閥棱邊無毛刺加工工藝，將鏜刀通過鏜刀桿與具有二維相位可調、振幅可調的超聲波換能器相連；在超聲波換能器上加上正弦波電壓，使得超聲波換能器發生伸縮，產生二維彎曲振動；通過調節二維彎曲振動的相位差，在鏜刀的刀刃上得到不同方位的超聲橢圓振動軌跡；將超聲波換能器固定在刀架上，隨滑板進行軸向和徑向進給運動，實現針閥內孔超聲波橢圓振動鏜削加工。本發明能使針閥棱邊微觀形貌精度和表面質量眀顯提高，而且還能提高針閥使用性能，滿足實際工程要求。

技術領域

本發明屬于機械加工技術領域，涉及一種針閥棱邊加工工藝。

背景技術

毛刺是切削加工中重要問題之一，毛刺不僅影響的微觀形貌精度和表面質量，而且還影響針閥使用性能，特別是對航天發動機中針閥的精密切削加工和超精密切削加工，毛刺問題更為突出。因此，實現針閥棱邊無毛刺加工工藝是生產實際中急需解決的問題。

經對現有技術文獻的檢索發現，徐文驥等人在《航空制造技術》2011年11卷上撰文“微小孔電化學去毛刺試驗研究”，該方法是將電能與化學能相結合對溶解陽極金屬進行去毛刺的方法，將工件與電源的正極相連，構成陽極，工具與電源的負極相連，構成陰極，兩極之間保持一定的加工間隙，其間充滿流動的電解液，當接通電源后，電化學反應開始進行。加工時，在工件的陽極表面會有氧化膜形成，它可以在一定程度上保護工件陽極。毛刺等凸出部位電流密度較為集中且氧化膜受電解液沖刷作用容易被剝落去除。但這種方法容易破壞針閥微觀形貌，降低表面質量。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種針閥棱邊無毛刺加工工藝，基于超聲波橢圓振動附加在加工針閥的刀具上，使針閥棱邊微觀形貌精度和表面質量眀顯提高，而且還能提高針閥使用性能，滿足實際工程要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案包括以下步驟：

(1)將鏜刀桿一端與具有二維相位可調、振幅可調的超聲波換能器相連，將鏜刀固定在鏜刀桿另一端；

(2)在超聲波換能器上加上正弦波電壓，使得超聲波換能器發生伸縮，產生二維彎曲振動；

(3)通過調節二維彎曲振動的相位差，在鏜刀的刀刃上得到不同方位的超聲橢圓振動軌跡；

(4)將超聲波換能器固定在刀架上，隨滑板進行軸向和徑向進給運動，實現針閥內孔超聲波橢圓振動鏜削加工。

所述的鏜刀桿使彎曲振動增大，在鏜刀刀刃處達到長軸10μm、短軸5μm、夾角45°、諧振頻率20.5kHz的超聲橢圓振動。

本發明的有益效果是：將超聲波橢圓振動附加在鏜削刀具上的加工過程與將超聲波直線振動附加在鏜削刀具上的加工過程一樣都具有分離特性，不同的是后者僅是刀具前刀面與切屑分離，而鏜刀后刀面與工件是不分離，而前者不僅是鏜刀前刀面與切屑分離，且刀具后刀面與工件也分離，能有效地減少刀具后刀面的摩擦。另外，將超聲波橢圓振動附加在鏜削刀具上的加工過程還具有另一個重要特性，即鏜削刀具前刀面與切屑之間的摩擦力方向具有反轉特性，這導致徑向鏜切力在一個切削周期內出現負值，使平均徑向鏜削力大幅度地減小，特別是徑向鏜削力的平均值接近于0。這使將超聲波橢圓振動附加在鏜削刀具上加工過程的針閥棱邊變形區的壓應力和彎曲應力遠小于普通切削時的針閥棱邊變形區的壓應力和彎曲應力，這表明將超聲波橢圓振動附加在鏜削刀具上能抑制針閥棱邊毛刺的產生，實現針閥棱邊無毛刺加工工藝。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進一步說明，本發明包括但不僅限于下述實施例。

本發明是通過以下技術方案實現的：本發明在針閥內孔鏜削加工中，使鏜刀桿產生長軸：10μm、短軸：5μm、夾角：45°、諧振頻率：20.5kHz左右的橢圓振動。本發明具體步驟如下：

(1)將鏜刀桿一端與具有二維相位可調、振幅可調的超聲波換能器相連；