[發(fā)明專利]一種薄壁盲孔軸加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010890890.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111993172B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯攀;李孝鋒;曹恝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)南方工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00
• 代理公司: 北京尚德技研知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11378
• 代理人: 段澤賢;嚴(yán)勇剛

一種薄壁盲孔軸加工方法，其包括如下步驟，步驟A，根據(jù)所述薄壁盲孔軸零件的內(nèi)腔型面制備一個(gè)定位桿、一個(gè)套筒件以及一個(gè)氣囊體，所述定位桿包括可拆卸連接的定位頭和桿身部，步驟B，完成所述定位桿和套筒件的組裝。步驟C，將步驟B中連接了所述套筒件的所述定位桿插入所述薄壁盲孔軸零件的內(nèi)腔，使所述定位頭插入所述盲孔完成定位，之后通過(guò)所述充氣嘴進(jìn)行充氣，使所述氣囊體膨脹能夠與所述軸身的內(nèi)腔緊密接觸形成內(nèi)支撐，至此完成對(duì)所述薄壁盲孔軸零件的內(nèi)支撐。本發(fā)明所提供的薄壁盲孔軸加工方法，增強(qiáng)了零件的整體剛性，大大提升了生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在對(duì)內(nèi)腔為盲孔的薄壁空心細(xì)長(zhǎng)軸零件的軸身的外圓面型面進(jìn)行加工時(shí)，控制變形的方法。

背景技術(shù)

隨著材料科學(xué)和加工技術(shù)的進(jìn)步，在保障剛度和強(qiáng)度的前提下，為了減輕重量，航空發(fā)動(dòng)機(jī)作用的軸類零件的壁厚越來(lái)越薄，圖1為一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的薄壁盲孔軸零件的剖視結(jié)構(gòu)原理示意圖，參見(jiàn)圖1所示，該薄壁盲孔軸零件1包括壁厚0.5mm的軸身11，所述軸身11上焊接有五個(gè)圓環(huán)狀的凸臺(tái)12，所述軸身11的兩端分別焊接連接有第一端頭件13和第二端頭件14，靠近所述第一端頭件13的所述凸臺(tái)12設(shè)置有一個(gè)與所述軸身11粘接的密封圈15，所述第一端頭件13設(shè)置有與所述軸身11的內(nèi)孔連通的盲孔131，所述第二端頭件14順序設(shè)置有與所述軸身11的內(nèi)孔直徑相同的第一連通孔141和更大直徑的第二連通孔142，所述第二連通孔142側(cè)壁設(shè)置有壁厚0.85mm的薄壁段143。在某一具體的圖1所示的所述薄壁盲孔軸零件1中，所述軸身11的外徑φ1為15mm，長(zhǎng)度L1大于900mm，所述薄壁盲孔軸零件1的整體長(zhǎng)度L2大于990mm，所述盲孔131的深度L3為10mm，所述薄壁段143的長(zhǎng)度L4大于40mm，所述凸臺(tái)12的外圓面為半徑R等于12mm的弧面，所述凸臺(tái)12的厚度L5為5mm。

在生產(chǎn)過(guò)程中，由于所述軸身11壁厚只有0.5mm，磨削過(guò)程中很容易發(fā)生變形造成所述密封圈15脫落，當(dāng)密封圈15整體脫落時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)還容易控制，當(dāng)密封圈15僅發(fā)生局部連接位置分離時(shí)，則很不容易被檢測(cè)出來(lái)，從而會(huì)給使用了該零件的航空發(fā)動(dòng)機(jī)造成極大的隱患。此外，所述凸臺(tái)12的外圓面需要進(jìn)行磨削加工，且加工后，所述凸臺(tái)12的外圓面跳動(dòng)要求為不大于0.038，由于所述軸身11以及所述薄壁空心細(xì)長(zhǎng)軸零件1的長(zhǎng)徑比均超過(guò)了60，而且所述軸身11的壁厚僅為0.5mm，因此，在現(xiàn)有加工過(guò)程中，只能以最小的磨削加工參數(shù)進(jìn)行加工，且加工過(guò)程還需要隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量以保障跳動(dòng)要求，從而使得生產(chǎn)效率極低。

申請(qǐng)人在2019年10月20日提交了申請(qǐng)?zhí)枮?01910997022.2，發(fā)明名稱為“一種薄壁空心細(xì)長(zhǎng)軸零件磨削變形控制方法”的專利申請(qǐng)，在該申請(qǐng)的技術(shù)方案中，提出了一種一種薄壁空心細(xì)長(zhǎng)軸零件磨削變形控制方法，通過(guò)在零件內(nèi)孔中插入心棒，對(duì)零件形成支撐，從而增強(qiáng)工件的整體剛性，有效控制了磨床夾持及磨削加工時(shí)零件薄壁部分的變形，也就可提高磨削參數(shù)，大大減少了磨削所需工時(shí)，從而大大提升了生產(chǎn)效率。此外還有效控制住了密封圈的連接位置分離的風(fēng)險(xiǎn)。

但由于不同的航空發(fā)動(dòng)機(jī)的具有類似盲孔結(jié)構(gòu)的軸類零件的外圓面的型面會(huì)有著一定的差異，在生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于具有同一內(nèi)徑的不同的類似軸類零件，如果使用201910997022.2所提供的心棒，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生顫振的情況，因此會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品合格率。此外，使用201910997022.2所提供的心棒時(shí)，由于是過(guò)盈配合，因此插入和取出也比較費(fèi)力。

為解決上述問(wèn)題，申請(qǐng)人在與本申請(qǐng)同日提交的名稱為“一種盲孔細(xì)長(zhǎng)軸內(nèi)支撐方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)中，提供了一種技術(shù)方案，通過(guò)在零件內(nèi)腔提供一套能夠?qū)?nèi)腔充氣的結(jié)構(gòu)，從而使得零件內(nèi)腔中不但有充氣后脹大的支撐結(jié)構(gòu)，而且使整個(gè)內(nèi)腔保持一定壓力(2.5-3.5bar)，從而對(duì)零件形成內(nèi)支撐，保障零件加工時(shí)的支撐強(qiáng)度，但該方案由于要對(duì)內(nèi)腔進(jìn)行密封，因此對(duì)端部的密封結(jié)構(gòu)要求較高，造成端部的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種薄壁盲孔軸加工方法，以減少或避免前面所提到的問(wèn)題。