CN101224508B - 环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置和加工方法 - Google Patents

环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置和加工方法 Download PDF

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Abstract

钨合金预制破片微型槽的加工装置和加工方法，采用注射成型法或模压成型法生产出不带微型槽的环状或管状钨合金初坯，其后用整形、车、磨加工方法将初坯加工到符合军用尺寸要求的半成品，将半成品用夹具紧固于安装有专用加工装置和在专用加工装置上安装有超薄合金铣刀片的机床上，采用铣刀片切割出微型槽。采用本发明，产品合格率几乎可以达到100％，用在专用加工装置安装有超薄合金铣刀片进行切割的方法，其结构简单，再辅以电脑数控，可以实现半自动或全自动生产，大大提高产品的生产效率。

Description

环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置和加工方法
技术领域
本发明涉及一类炮弹侵彻打击体的制造，尤其是高比重环状或管状钨合金预制破片中所需预制的微型槽(槽宽≤0.5mm)的加工方法和加工装置。
背景技术
目前，国内在研制生产特殊性能要求的高比重环状钨合金预制破片时，预制破片上所需的预制微型槽(槽宽≤0.5mm)一般采用粉末冶金注射成型方法生产，这种生产方法容易使环状毛坯在随后的高温烧结中因发生液相收缩而产生粘连、变形等情况，即使通过整形、车、磨等后续加工处理，预制破片上的预制微型槽也难以在宽度和深度方向的尺寸均匀一致，故难以满足军方要求，因而造成产品合格率低，难以形成高质量、高效率和大批量的生产。若要在管状钨合金预制破片上预制出环状微型槽，这种生产方法基本上不可能实现。若先采用粉末冶金注射成型法或压制成型法生产出毛坯，然后再通过脱脂、烧结、热处理及结合车、磨等后续加工制成不带微型槽的环状或管状钨合金半成品，然后采用激光切割或水切割加工出微型槽，则因为激光切割时容易在激光接触处造成合金熔蚀，很难甚至无法有效的切割出宽度小于0.5mm的微型槽，水切割亦受目前水刀技术的限制，也很难甚至无法有效的切割出宽度小于0.5mm的微型槽，而采用线切割方法切割出宽度小于0.5mm的微型槽，虽然能够够使微型槽在宽度和深度方向的尺寸均匀一致，但加工速度很慢，难以实现快速和大批量的生产要求。
发明内容
为了克服现有环状或管状钨合金预制破片微型槽加工方法上的不足，本发明提供一种环状或桶状钨合金预制破片微型槽加工装置和加工方法，采用该装置和加工方法，不仅能大大的提高产品的合格率，而且能保证预制破片的预制微型槽的宽度和深度均匀一致。
环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其中，动力轴与工作传动轴平行连接，工作传动轴与装刀轴垂直装配，工作传动轴与装刀轴之间采用伞齿传动，各轴由支撑轴承固定，整个装置由机壳固定。所述伞齿最好为螺旋状。
环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其中动力轴与工作传动轴垂直装配，采用伞齿传动，工作传动轴又与装刀轴垂直装配亦采用伞齿传动，各轴由支撑轴承固定，整个装置由机壳固定。所述伞齿最好为螺旋状。
环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其中动力轴与装刀轴平行，二者间装有一连接固定架，各轴由支撑轴承固定在连接固定架内，且两者之间通过固定架采用履带式传动，整个装置由机壳固定。所述伞齿最好为螺旋状。
环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、机壳，其中装刀轴就是动力轴，由原机床上主工作轴根据超薄合金铣刀片的尺寸情况改装而成，此装置主要适合于加工军用钨合金预制破片上从环状或管状径向方向看是由外向里的预制微型槽。
钨合金预制破片微型槽的加工方法，采用注射成型法或模压成型法生产出不带微型槽且产品理化性能符合军用要求的留有适当加工余量的环状或管状钨合金初坯，其后用整形、车、磨加工方法将初坯加工到符合军用尺寸要求的半成品，将环状或管状钨合金半成品，用夹具紧固于安装有超薄合金铣刀片的机床上，用铣刀片切割出微型槽，从而生产出符合军用产品性能要求和尺寸要求的钨合金预制破片产品。
本发明所述留有适当加工余量的环状或管状初坯是指用注射成型法或模压成型法生产出不带微型槽的毛坯，然后再通过脱脂、烧结、整形、热处理后所制得的在内外径和厚度(或高度)方向上均留有适当加工余量的钨合金坏料。
所述符合尺寸要求的半成品，是指将初坯两端面进行磨加工或车加工、内外径进行车加工或内外圆磨加工后达到军品配套产品图纸上的性能要求和尺寸要求的钨合金产品。
所述磨加工为平面磨加工或双端面磨加工或内外圆磨加工。
所述超薄合金铣刀片是指厚度小于0.5mm的高硬度高强度合金铣刀片。
所述合适的机床是指将诸如数控磨刀机床、大小平面磨床、数显立式工具铣床等加以改装的机床，以便与上述专用工装装配适宜。当然，也可以根据本发明的技术方案重新设计、制作全新的机床。
所述合适的夹具，是指容易将一定数量整齐累装的环状或管状钨合金套装在其内部或外部并能紧固、以便装在机床分度头上的组装夹具。
本发明的有益效果是，采用注射成型法或模压法生产不预带微型槽的环状或管状钨合金产品初坯，比生产预带微型槽的环状或管状钨合金产品初坯其合格率大大提高，然后经过整形、车、磨加工成符合军品图纸尺寸要求的半成品，最后采用装有专用加工装置且在专用加工装置上装有超薄合金铣刀片的机床切割加工出微型槽，其合格率几乎可以达到100％。用超薄合金铣刀片进行切割的方法，其结构简单，再辅以电脑数控，可以实现半自动或全自动生产，大大提高产品的生产效率。
附图说明
图1是指本发明所采用的用超薄合金铣刀片进行切割时，其专用工装上机床动力轴与工作传动轴之间平行装配及工作传动轴与装刀轴之间垂直装配并采用螺旋状伞齿传动的装置示意图。
图2是指本发明所采用的用超薄合金铣刀片进行切割时，其专用工装上机床动力轴与工作传动轴垂直装配并采用螺旋状伞齿传动、工作传动轴与装刀轴亦垂直装配并采用螺旋状伞齿传动的装置示意图。
图3是指本发明所采用的机床动力轴与工作传动轴平行装配、工作传动轴与装刀轴垂直装配并采用螺旋状伞齿传动并与合适的机床进行组装的总装示意图。
图4是指本发明所采用的机床动力轴与工作传动轴垂直装配和以螺旋状伞齿传动、工作传动轴与装刀轴亦垂直装配和以螺旋状伞齿传动并与合适的机床进行组装的总装示意图。
图1和图2中，1为超薄合金铣刀片，2为螺旋状伞齿，3为装刀轴，4为支撑轴承，5为工作传动轴，6为动力轴，7为机壳。
图3中，8为装有超薄合金铣刀片的切割系统，9为可调速并带有机床动力轴的电机工作系统，10为用于夹紧装有待加工的环状或管状钨合金的夹具、可配电脑数控装置进行自动分度的分度头系统，11为可调节切割系统8与电机工作系统9组装后的上下位置、其自身可做纵向调节且在托板上可做横向调节的支撑架系统，12为分度头系统10和支撑架系统11可在其上面可做横向调节的托扳系统。
图4中，8为装有超薄合金铣刀片的切割系统，9为可调速并带有机床动力轴的电机工作系统，10为用于夹紧装有待加工的环状或管状钨合金的夹具、可配电脑数控装置进行自动分度、其自身可做纵向调节且在托板上可做横向调节的分度头系统，11为可调节切割系统8和电机工作系统9组装后的上下位置的支撑架系统，12为分度头系统10可在其上面做横向调节的托扳系统。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1，如图3所示，先将环状或桶状钨合金半成品整齐累装一定数量并用合适的夹具紧固后再在分度头系统10上夹紧，启动支撑架系统11调节好其自身的纵向位置，启动支撑架系统11调节好切割系统8和电机工作系统9的高度，亦即调节好超薄合金铣刀片在高度方向的位置，启动托扳系统12调节好支撑架系统11的横向位置，并设定好刀片的转速和进刀速度，即可启动电源进行切割加工。分度头系统10的分度功能和支撑架系统11在托扳系统12上的横向进退功能均采用电脑自动控制，以实现微型槽的自动化切割加工。至于加工后微型槽的方向，从环状或管状钨合金径向方向看是由里向外还是由外向里，只要调节好切割系统8与待加工零件的内或外相对应位置即可。
实施例2，如图4所示，先将环状或管状钨合金半成品整齐累装一定数量并用合适的夹具紧固后，再在分度头系统10上夹紧，启动支撑架系统11，调节好切割系统8和电机工作系统9的高度，亦即调节好超薄合金铣刀片在高度方向的位置，启动夹装有待加工产品的分度头系统10调节好其自身的纵向位置，启动分度头系统10调节好其在托扳系统12上的横向位置，使之与超薄合金铣刀片在合适的位置相对应，设定好刀片的转速和进刀速度，即可启动电源进行切割加工。分度头系统10的分度功能和其在托扳系统12的横向进退功能均采用电脑自动控制，以实现微型槽的自动化切割加工。至于加工的微型槽的方向，从环状或管状钨合金径向方向看是由里向外还是由外向里，只要调节好切割系统8与待加工零件的内或外相对应位置即可。
本发明中所述的状有超薄合金铣刀片的传动装置，装刀轴与动力轴之间还可采用履带式传动或其他合适的传动方式，或装刀轴就是动力轴，由原机床上主工作轴根据超薄合金铣刀片的实际尺寸与加工情况进行改装而成，本说明书不一一例举。
利用本发明的方案与工作原理，只要选择好合适的机床进行改装或重新设计制作全新的机床，调整好合金铣刀片的安装方式以及刀片与待加工件的切割位置，以及分度头系统夹装好工件后的工作方式，既可切割从环状或管状钨合金径向年由里向外或由外向里的微型槽，还可以切割从径向方向看由里向外或由外向里的环状微型槽，本说明书不一一例举。

Claims (5)

1.环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其特征在于：动力轴与工作传动轴平行连接，工作传动轴与装刀轴垂直装配，工作传动轴与装刀轴之间采用伞齿传动，各轴由支撑轴承固定，整个装置由机壳固定。
2.环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其特征在于：动力轴与工作传动轴垂直装配，采用伞齿传动，工作传动轴又与装刀轴垂直装配亦采用伞齿传动，各轴由支撑轴承固定，整个装置由机壳固定。
3.环状或管状钨合金预制破片微型槽的加工装置，主要包括动力轴、工作传动轴、装刀轴、伞齿、支撑轴承、机壳，其特征在于：动力轴与装刀轴平行，二者间装有一连接固定架，各轴由支撑轴承固定在连接固定架内，且两者之间通过固定架采用履带式传动，整个装置由机壳固定。
4.根据权利要求1或2所述的加工装置，其特征在于：装刀轴就是动力轴，由数控磨刀机床或大小平面磨床上用于安装加工工具的主工作轴根据超薄合金铣刀片的内径尺寸情况改装而成，此装置主要适合于加工军用钨合金预制破片上从环状或管状径向方向看是由外向里的预制微型槽。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的加工装置，其特征在于：所述伞齿为螺旋状。
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