CN104842256A - 一种挠性接头细颈磨料流研抛方法 - Google Patents

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Abstract

一种挠性接头细颈磨料流研抛方法，本发明属于机械加工的研抛加工技术领域。它是为了解决现有挠性接头的精研主要依靠普通机床加工，而存在易出现喇叭口和加工效果高度依赖工人的经验与态度的问题。它的方法步骤一：将流体磨料加工液放置在容器槽中，将研抛头插在加工工件的深孔中；步骤二：开启蠕动泵，将流体磨料加工液输送到研抛头的通孔内，再流入间隙内；步骤三：启动电动机，通过研抛头带动流体磨料加工液在加工工件的深孔内做不规则旋转流动；步骤四：关闭电动机和蠕动泵，将加工工件取下清洗。本发明能对挠性接头工件进行非接触式的加工，可以减小甚至去除加工变质层，而提高孔壁表面的质量。

Description

一种挠性接头细颈磨料流研抛方法
技术领域
本发明属于机械加工的研抛加工技术领域。
背景技术
惯性制导与惯性导航系统的出现给其所采用的陀螺提出了很高的要求，因为提高陀螺漂移稳定性对保证导航精度具有决定性的意义。动力调谐陀螺仪是一种利用挠性支承将陀螺转子与陀螺电机挠性连接，并利用其本身产生的动力效应来进行平衡的二自由度陀螺仪。而挠性接头是动力调谐陀螺仪的关键元件，直接关系到陀螺仪性能的优劣。
挠性接头采用马氏体时效钢3J33制作，每个挠性接头中由四对孔两两形成的四个细颈是利用镗削加工形成的，每个细颈厚度都与一对孔的间距及孔径大小相关，孔的加工精度决定着细颈厚度的精度。由于接头的整体结构刚度低易变形，对加工及测量带来较大困难，是接头制造中的关键。
在对挠性接头的加工过程中，研抛对于保证细颈尺寸精度和位置精度以及表面粗糙度乃至最终保证接头的刚度要求起着重要的作用。国内主流的加工方法是在普通机床上进行精研。在普通机床上精研有设备简单，不需要添置其他设备的优点，但其也存在诸多问题：首先，长径比小的盲孔研抛时容易出现喇叭口；其次，研抛速度和其他因素的影响，使研抛后细颈仍有可能出现加工变质层，影响工件的性能，而且加工效果高度依赖工人的经验与态度。
发明内容
本发明的目的是提供一种挠性接头细颈磨料流研抛方法，是为了解决现有挠性接头的精研主要依靠普通机床加工，而存在易出现喇叭口和加工效果高度依赖工人的经验与态度的问题。
所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种挠性接头细颈磨料流研抛方法，它的方法步骤为：
步骤一：将流体磨料加工液6放置在容器槽7中，然后将加工工件8放置在研抛头1之下，并将研抛头1插在加工工件8的深孔中，使研抛头1的外表面与加工工件8的深孔内圆表面之间有间隙8-1，使研抛头1的下端头接近深孔的底部，但两者互不接触的；
步骤二：开启蠕动泵5，蠕动泵5的进口通过管路5-1的尾端口将容器槽7中的流体磨料加工液6吸入，然后蠕动泵5通过其出口、管路、固定转接头3的进液端口3-1、固定转接头3的内部孔道3-2和转动夹头2内部孔道2-1将流体磨料加工液6输送到研抛头1的通孔1-1内，再流入到加工工件8的深孔内及研抛头1的外表面与加工工件8的深孔内圆表面之间的间隙8-1内；
步骤三：启动电动机4，电动机4通过联轴器4-1、转动夹头2带动研抛头1以一定的转速转动，研抛头1的转动会带动流体磨料加工液6在加工工件5的深孔内做不规则旋转流动，实现对加工工件5的深孔内表面加工变质层进行去除的加工；
步骤四：研抛时间持续30min后，加工完毕，关闭电动机4和蠕动泵5，将加工工件5取下清洗。
本发明相对现有技术具有如下有益效果：
1、对挠性接头工件进行非接触式的加工，可以减小甚至去除加工变质层，而提高孔壁表面的质量；
2、利用中空研抛头从低端注入流体磨料加工液可以不断的从底层替换掉已经使用过的磨料，防止加工的碎屑过多的混入加工液，影响表面质量；
3、利用中空研抛头从低端注入流体磨料加工液有助于扰乱磨料悬浮加工液的固定流动状态，使磨料在孔壁缝隙中不规则运动，有助于加工变质层的均匀去除；
4、利用中空研抛头输送磨料悬浮液避免了从外部添加流体磨料加工液所需的时间和工艺过程，提高了加工效率，降低了反复对刀的设备设计难度。
附图说明
图1是本发明方法中涉及的装置的整体结构示意图；
图2是图1中A-A向剖视结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2所示，它的方法步骤为：
步骤一：将流体磨料加工液6放置在容器槽7中，然后将加工工件8放置在研抛头1之下，并将研抛头1插在加工工件8的深孔中，使研抛头1的外表面与加工工件8的深孔内圆表面之间有间隙8-1，使研抛头1的下端头接近深孔的底部，但两者互不接触的；
步骤二：开启蠕动泵5，蠕动泵5的进口通过管路5-1的尾端口将容器槽7中的流体磨料加工液6吸入，然后蠕动泵5通过其出口、管路、固定转接头3的进液端口3-1、固定转接头3的内部孔道3-2和转动夹头2内部孔道2-1将流体磨料加工液6输送到研抛头1的通孔1-1内，再流入到加工工件8的深孔内及研抛头1的外表面与加工工件8的深孔内圆表面之间的间隙8-1内；
步骤三：启动电动机4，电动机4通过联轴器4-1、转动夹头2带动研抛头1以一定的转速转动，研抛头1的转动会带动流体磨料加工液6在加工工件5的深孔内做不规则旋转流动，实现对加工工件5的深孔内表面加工变质层进行去除的加工；
步骤四：研抛时间持续30min后，加工完毕，关闭电动机4和蠕动泵5，将加工工件5取下清洗。
所述流体磨料加工液6为微米磨粒与加工液混合液体。
所述微米磨粒的选择应满足如下特点：首先，外观应均匀一致，无可见的机械杂质，手摸时不应有硬块和粘结块；其次，合适的磨粒粒度和粒度的均匀性以及合适的磨粒硬度；再者，应具有良好的分散性，使磨粒能均匀分布于加工液之中，不致出现大量团聚现象；最后，磨粒的晶型是获取较好加工效率的关键，应具有一定的晶格形态和缺陷，并有适当的自锐性，化学稳定性要好，不至于腐蚀零件，如W40的刚玉微粉。
所述加工液基载液的选择应具有如下特点：首先，加工液基载液应具有一定黏度，以便于加工工具带动旋转，同时黏度有助于磨料在加工液基载液中悬浮；其次，加工液基载液中的磨料硬度理论上应高于所加工材料硬度，其磨料的粒度应根据实验效果进行适当选择；再者，加工液基载液应具有防锈功能，以避免在加工过程中出现工件锈蚀，避免影响工件功能。
所述研抛头1轴向截面的外形为正方形、圆柱形、三棱形或六边形。
工作原理：
在电动机4通过转动夹头2带动研抛头1转动时，研抛头1的通孔1-1的上端口能通过转动夹头2内部孔道2-3和固定转接头3的内部孔道3-2与固定转接头3左侧的进液端口3-1连通；蠕动泵5通过固定转接头3的进液端口3-1、固定转接头3的内部孔道3-2和转动夹头2内部孔道2-1将流体磨料加工液6泵到研抛头1的通孔1-1内，并且随之进入到加工工件8的深孔中，并将研抛头1的外表面与加工工件8的深孔内圆表面之间的间隙8-1充满；启动电动机4，电动机4通过联轴器4-1和转动夹头2带动研抛头1以一定的转速转动。研抛头1的转动会带动流体磨料加工液6在加工工件5的深孔内做不规则旋转流动，悬浮于其中的磨料颗粒在加工液的不规则流动带动下，其运动轨迹被搅乱。当部分磨料颗粒积累到足够动量并与孔壁相碰撞时，在弹性动压的影响下，与孔壁表面原子的微观凸起不断发生相互作用，削弱其表面原子间的结合能。当碰撞发生一定次数后，这些孔壁表面原子的微观凸起会被撞断和磨平，工件表面的粗糙度值就会降低，同时对工件表面加工变质层进行去除。

Claims (2)

1.一种挠性接头细颈磨料流研抛方法，其特征在于它的方法步骤为：
步骤一：将流体磨料加工液（6）放置在容器槽（7）中，然后将加工工件（8）放置在研抛头（1）之下，并将研抛头（1）插在加工工件（8）的深孔中，使研抛头（1）的外表面与加工工件（8）的深孔内圆表面之间有间隙（8-1），使研抛头（1）的下端头接近深孔的底部，但两者互不接触的；
步骤二：开启蠕动泵（5），蠕动泵（5）的进口通过管路（5-1）的尾端口将容器槽（7）中的流体磨料加工液（6）吸入，然后蠕动泵（5）通过其出口、管路、固定转接头（3）的进液端口（3-1）、固定转接头（3）的内部孔道（3-2）和转动夹头（2）内部孔道（2-1）将流体磨料加工液（6）输送到研抛头（1）的通孔（1-1）内，再流入到加工工件（8）的深孔内及研抛头（1）的外表面与加工工件（8）的深孔内圆表面之间的间隙（8-1）内；
步骤三：启动电动机（4），电动机（4）通过联轴器（4-1）、转动夹头（2）带动研抛头（1）以一定的转速转动，研抛头（1）的转动会带动流体磨料加工液（6）在加工工件（5）的深孔内做不规则旋转流动，实现对加工工件（5）的深孔内表面加工变质层进行去除的加工；
步骤四：研抛时间持续30min后，加工完毕，关闭电动机（4）和蠕动泵（5），将加工工件（5）取下清洗。
2.根据权利要求1所述的一种挠性接头细颈磨料流研抛方法，其特征在于所述研抛头（1）轴向截面的外形为正方形。
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