[發明專利]一種基于產品性能的球面配合副的加工方法

在審

• 申請號: 202011290966.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112676769A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 任燕飛;俞廣勝;戴彥辰;潘高升;李雪英;趙文強;陳磊
• 申請（專利權）人: 中國航發西安動力控制科技有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

本發明涉及一種基于產品性能的球面配合副的加工方法。為了解決采用的傳統加工方法不能很好地保障球面配合副的實際耦合質量的問題，主要包括車削球面，保證球徑差；球面對研；著色，檢查球面貼合度；球頭與球窩珩研的步驟，在保證球面配合副尺寸及各要素的同時，從產品性能調試需求出發，研究精密球面配合副的工藝方法和工藝流程，實現精密核心件不但“合格”而且“好用”的目標，同時為同結構配合副零件的加工提供方法論和事實依據。

技術領域

本發明涉及一種基于產品性能的球面配合副的加工方法。

背景技術

精密球面配合副的結構廣泛應用于航空燃油調節器、柱塞泵的核心功能件中?；诤娇债a品對零部件的精密度要求較高以及使用壽命較長等特點，所以對應用在此類產品中的精密球面配合副的球面尺寸公差、形位公差、粗糙度一般要求都很高，使得加工難度很大。

目前采用的傳統加工方法，能夠保證球面配合副各零件的尺寸要素但是球面配合副的實際耦合質量卻不一定得到很好地保障。

發明內容

為了解決采用的傳統加工方法不能很好地保障球面配合副的實際耦合質量的問題，本發明提供一種基于產品性能的精密小球面配合副的加工方法。在保證球面配合副尺寸及各要素的同時，從產品性能調試需求出發，研究精密球面配合副的工藝方法和工藝流程，實現精密核心件不但“合格”而且“好用”的目標，同時為同結構配合副零件的加工提供方法論和事實依據。

本發明通過對航空燃油調節器調試過程中頻繁出現高溫參數擺動的故障原因進行分析，發現參數不穩定的原因可能是擺錘飛重組件中的頂針球面與頂針座球窩的配合質量不好。如圖1所示，該結構中頂針兩端球頭分別與擺錘座與擺錘組件、轉速傳感器組件中頂針座的球窩配合、運動，因此保證球面配合副的實際質量是穩定產品性能參數的關鍵。頂針球面和頂針座球窩分別保證配合尺寸及要素，理論狀態下實物能夠完全滿足產品性能要求，但頂針兩端球面分別與各自配合球窩的自找中心運轉狀態存在一定偏差，導致飛重組件、擺活門組件、頂針三件套組件結構(見圖1)不穩定，這就需要球面配合副在滿足各自尺寸要求的同時還應滿足配合狀態的實際需求。

本發明的技術方案是提供一種基于產品性能的精密小球面配合副的加工方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

步驟1、車削球面，保證球徑差；

分別車削加工球頭及與球頭配合的球窩，保證球頭與球窩的直徑差在0.03-0.07mm之間；

步驟2、球面對研；

將球頭與其配合的球窩直接對研；

步驟3、著色，檢查球面貼合度；

將著色溶液涂覆在球頭及球窩配合的球面上，檢查球面配合副的著色率，若著色率達到設定要求，則進入步驟4，否則返回步驟2，直至著色率達到設定要求；

步驟4、球頭與球窩珩研；

將球頭和與其配合的球窩分別在珩研機上珩研5-10分鐘；消除手工對研受力不均產生的缺陷。

進一步地，為了提高產品性能調試的合格率，上述步驟之后還包括：

步驟5、球頭與球窩預磨合；

將球頭分別與與其配合的球窩在鉆床上進行磨合試驗，模擬球面配合副在產品中的工作狀態；

步驟6、根據球頭、球窩的磨合痕跡判定球面配合副的耦合質量，并建立形貌標準樣件，作為磨合試驗質量檢驗的依據。

通過步驟5與步驟6將產品調試中可能存在的問題提前暴露，并預先解決，減少產品調試故障的產生。配合副參照產品運轉過程中的工作狀態，根據磨合的均勻性、磨合位置的合理性來判定，根據產品性能調試反饋的返工率、合格率來確定磨合判定依據，并制定標準樣件，是磨合質量判定依據標準化、規范化。