[發明專利]一種用于薄壁盲孔細長軸加工的裝置

有效

• 申請號: 202010890904.1
• 申請日: 2020-08-29
• 公開（公告）號: CN111993173B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 魯攀;胡俊華;陳超群;姚俊征
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: B24B5/36
• 分類號: B24B5/36;B24B41/06
• 代理公司: 北京尚德技研知識產權代理事務所(普通合伙) 11378
• 代理人: 段澤賢;嚴勇剛

一種用于薄壁盲孔細長軸加工的裝置，其包括，一個定位桿、一個套筒件以及一個氣囊體，所述定位桿包括可拆卸連接的定位頭和桿身部，所述氣囊體為套筒狀，一端設置有用于與所述桿身部的所述第一端面粘結的環狀底面，所述套筒件包括對稱的兩個半圓組件，本發明所提供的用于薄壁盲孔細長軸加工的裝置，使用充氣結構對零件形成有效支撐，從而增強零件的整體剛性，大大提升了生產效率。

技術領域

本發明涉及機械加工技術領域，特別涉及一種在對內腔為盲孔的薄壁空心細長軸零件的軸身的外圓面型面進行加工時，控制變形的裝置。

背景技術

隨著材料科學和加工技術的進步，在保障剛度和強度的前提下，為了減輕重量，航空發動機作用的軸類零件的壁厚越來越薄，圖1為一種用于航空發動機的薄壁盲孔細長軸零件的剖視結構原理示意圖，參見圖1所示，該薄壁盲孔細長軸零件1包括壁厚0.5mm的軸身11，所述軸身11上焊接有五個圓環狀的凸臺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12設置有一個與所述軸身11粘接的密封圈15，所述第一端頭件13設置有與所述軸身11的內孔連通的盲孔131，所述第二端頭件14順序設置有與所述軸身11的內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側壁設置有壁厚0.85mm的薄壁段143。在某一具體的圖1所示的所述薄壁盲孔細長軸零件1中，所述軸身11的外徑φ1為15mm，長度L1大于900mm，所述薄壁盲孔細長軸零件1的整體長度L2大于990mm，所述盲孔131的深度L3為10mm，所述薄壁段143的長度L4大于40mm，所述凸臺12的外圓面為半徑R等于12mm的弧面，所述凸臺12的厚度L5為5mm。

在生產過程中，由于所述軸身11壁厚只有0.5mm，磨削過程中很容易發生變形造成所述密封圈15脫落，當密封圈15整體脫落時，風險還容易控制，當密封圈15僅發生局部連接位置分離時，則很不容易被檢測出來，從而會給使用了該零件的航空發動機造成極大的隱患。此外，所述凸臺12的外圓面需要進行磨削加工，且加工后，所述凸臺12的外圓面跳動要求為不大于0.038，由于所述軸身11以及所述薄壁空心細長軸零件1的長徑比均超過了60，而且所述軸身11的壁厚僅為0.5mm，因此，在現有加工過程中，只能以最小的磨削加工參數進行加工，且加工過程還需要隨時進行測量以保障跳動要求，從而使得生產效率極低。

申請人在2019年10月20日提交了申請號為201910997022.2，發明名稱為“一種薄壁空心細長軸零件磨削變形控制方法”的專利申請，在該申請的技術方案中，提出了一種一種薄壁空心細長軸零件磨削變形控制方法，通過在零件內孔中插入心棒，對零件形成支撐，從而增強工件的整體剛性，有效控制了磨床夾持及磨削加工時零件薄壁部分的變形，也就可提高磨削參數，大大減少了磨削所需工時，從而大大提升了生產效率。此外還有效控制住了密封圈的連接位置分離的風險。

但由于不同的航空發動機的具有類似盲孔結構的軸類零件的外圓面的型面會有著一定的差異，在生產過程中，對于具有同一內徑的不同的類似軸類零件，如果使用201910997022.2所提供的心棒，申請人發現在加工過程中會產生顫振的情況，因此會嚴重影響產品合格率。此外，使用201910997022.2所提供的心棒時，由于是過盈配合，因此插入和取出也比較費力。

為解決上述問題，申請人在與本申請同日提交的名稱為“一種盲孔細長軸內支撐方法”的發明專利申請中，提供了一種技術方案，通過在零件內腔提供一套能夠對內腔充氣的結構，從而使得零件內腔中不但有充氣后脹大的支撐結構，而且使整個內腔保持一定壓力(2.5-3.5bar)，從而對零件形成內支撐，保障零件加工時的支撐強度，但該方案由于要對內腔進行密封，因此對端部的密封結構要求較高，造成端部的結構較為復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于薄壁盲孔細長軸加工的裝置，以減少或避免前面所提到的問題。