CN107838751A - 带刀尖十字切刀的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带刀尖十字切刀的加工方法，设计了以车削、线切割和磨削为主的加工工艺方法；车削加工刀尖及刀刃角度形貌，线切割加工十字切刀半成品，磨削加工四条刀刃；通过调整万能虎钳磨削角度，以碗型砂轮和碟形砂轮磨削刀刃，避免磨削干涉；设计专用研磨刀刃工装；采用万能工具显微镜检测刀刃尺寸及状态，保证产品加工质量。本发明有效地实现了符合设计要求的切刀的加工，有效避免了切刀刀刃与刀尖的加工干涉，提高了切刀的加工质量。

Description

带刀尖十字切刀的加工方法

技术领域

本发明涉及一种切刀的加工方法，特别是液体火箭发动机中膜片电爆阀用带刀尖十字切刀的加工方法。

背景技术

带刀尖十字切刀是液体火箭发动机中膜片电爆阀的关键零件，其主要功能是在发动机启动时打开流道，具体原理是：当膜片电爆阀接到电爆指令后，在电爆管起爆产生的高压电爆燃气作用下，十字切刀刀尖先扎破膜片，随后四个刀刃沿扎破部位切开膜片，切刀继续向前运动，将切开的4瓣膜片挤靠在内壁上，将流道打开，实现电爆阀入口和出口相通。十字切刀刀尖及刀刃的加工质量直接影响膜片的切破效果。切刀由刀尖和四条刀刃组成，刀刃宽度仅为0.05mm，在型号研制时，由于工艺流程安排不合理，磨削过程控制不细致，导致刀刃宽度偏大，刀刃出现崩刃、刀刃与刀尖过渡部位过切、刀刃烧蚀导致强度降低等问题，给膜片电爆阀的使用可靠性带来了很大的隐患。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种带刀尖十字切刀的加工方法，解决了切刀加工刀刃宽度偏大，刀刃出现崩刃、刀刃与刀尖过渡部位过切，刀刃烧蚀导致强度降低等问题，有效地实现了符合设计要求的切刀的加工，提高了切刀的加工质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)采用数控车床车削待加工坯料，在坯料一端形成刀尖及刀刃角度；采用线切割机床夹持待加工坯料后进行切割，得到十字切刀所在的四条筋，得到切刀半成品；

(2)采用万能虎钳固定切刀半成品，切到轴线与万能虎钳上表面垂直；采用轴线水平放置的碗型砂轮进行磨削，万能虎钳与碗型砂轮轴线的水平夹角为14°31＇，垂直夹角为3°51＇；采用碟形砂轮进行刀尖部位加工，调整万能虎钳与碟型砂轮轴线的水平夹角为0°，垂直夹角为45°，加工时调整砂轮高度保证砂轮外圆与切刀刀尖最大外圆相切后进行加工；

(3)采用铸铁材料的研磨刀刃工装对磨削后刀刃进行研磨，所述的研磨刀刃工装为中空柱体，内腔为台阶孔，台阶孔大端及台阶面形状与十字切刀的外形吻合，台阶孔小端内径与刀尖外径相同；

(4)采用万能工具显微镜进行刀刃尺寸及表面状态的检测，确保切刀满足设计要求。

所述的步骤(3)中，磨削时分粗磨和精磨两道工序，精磨留余量0.15mm，精磨控制磨削进给为0.005mm。

所述的步骤(4)中，刀刃尺寸及表面状态的检测要求四条刀刃宽度为0.03～0.04mm，刀刃无崩刃，刀刃与刀尖过渡段无过切，刀刃无烧蚀。

本发明的有益效果是：

(1)由于设计了合理的切刀加工工艺方法，采用线切割方式有效避免了切刀变形，采用万能虎钳调整磨削角度有效避免了加工干涉，采用研磨方法进行刀刃研磨，提高了刀刃的表面质量。

(2)通过调整万能虎钳角度及采用不同的砂轮磨削刀刃及刀尖部位，控制磨削过程及磨削参数，有效解决了刀刃宽度偏大、刀刃崩刃、刀刃烧蚀导致强度降低及刀刃与刀尖过渡部位过切等问题。

(3)设计专用研磨刀刃工装，研磨磨削后的刀刃表面，一方面去除了磨削后的翻遍毛刺，另一方面使刀刃状态趋于平整，保证四个刀刃高度一致。

(4)通过万能工具显微镜对刀尖的宽度及表面状态进行检测，确保切刀刀刃状态及尺寸满足图纸要求。

附图说明

图1是本发明涉及到的膜片电爆阀零件带刀尖十字切刀结构示意图，其中，(a)为主视图，(b)为左视图，(c)为(a)的A-A向视图；

图2是本发明切刀加工工艺方法流程图；

图3是本发明磨削过程虎钳角度调整示意图；

图4是本发明专用研磨刀刃工装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提供带刀尖十字切刀的加工方法，包括下列内容：

(1)设计了以车削、线切割和磨削为主的加工工艺方法；

(2)根据刀刃角度要求，调整万能虎钳磨削角度，以碗型砂轮和碟形砂轮磨削刀刃，避免磨削干涉；

(3)设计并加工专用研磨刀刃工装，研磨刀刃，保证刀刃状态完整；

(4)采用万能工具显微镜检测刀刃尺寸及状态，保证产品加工质量。

所述内容(1)中设计以车削、线切割和磨削为主的加工工艺方法(见图2)。

所述内容(2)中采用碗型砂轮磨削刀刃，万能虎钳调整角度为水平14°31＇，垂直倾斜3°51＇；采用碟形砂轮打钝尖角，万能虎钳调整角度为水平0°，垂直倾斜45°；在采用碗型砂轮精磨削刀刃时，控制磨削进给为0.005mm；在采用碟形砂轮打钝尖角时砂轮外圆与刀尖最大外圆相切(见图3)。

所述内容(3)中根据切刀的角度设计并加工专用研磨刀刃工装，研磨刀刃，保证刀刃状态完整(见图4)。

所述内容(4)中通过万能工具显微镜对刀尖的宽度及表面状态进行检测，确保切刀刀刃满足图纸要求。

本发明的具体实施方式包括以下步骤：

(1)按照设计的切刀加工工艺方法(见图2)，采用精密数控车床车削刀尖、刀刃角度及外圆形貌；采用线切割机床夹持最大外圆后切割四条筋。

(2)根据刀刃角度要求，调整万能虎钳磨削角度，以碗型砂轮和碟形砂轮磨削刀刃，避免磨削干涉。在线切割加工完成切刀半成品后，进行刀刃的磨削。采用碗型砂轮，调整万能虎钳角度为水平14°31＇，垂直倾斜3°51＇进行磨削；磨削时分粗磨和精磨两道工序，精磨留余量0.15mm，防止一次磨削后刀刃翻边；在采用碗型砂轮精磨削刀刃时，控制磨削进给为0.005mm，防止磨削过程温度过高，刀刃烧蚀降低刀刃强度；采用碟形砂轮，调整万能虎钳角度为水平0°，垂直倾斜45°进行刀尖部位加工，加工时调整砂轮高度保证砂轮外圆与切刀刀尖最大外圆相切后进行加工。

(3)采用铸铁材料专用研磨刀刃工装，对磨削后刀刃进行研磨，去除磨削后刀刃上的微小毛刺，同时调整四条刀刃微观高度差，保证刀刃表面状态完整，提高四条刀刃的高度一致性。

(4)采用万能工具显微镜进行刀刃尺寸及表面状态的检测。对采用该方法加工的切刀进行刀刃宽度及刀刃表面状态的检测，四条刀刃宽度为0.03～0.04mm，刀刃无崩刃，刀刃与刀尖过渡段无过切，刀刃无烧蚀。生产的切刀完全满足设计图纸要求。

Claims (3)

1.一种带刀尖十字切刀的加工方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)采用数控车床车削待加工坯料，在坯料一端形成刀尖及刀刃角度；采用线切割机床夹持待加工坯料后进行切割，得到十字切刀所在的四条筋，得到切刀半成品；

(2)采用万能虎钳固定切刀半成品，切到轴线与万能虎钳上表面垂直；采用轴线水平放置的碗型砂轮进行磨削，万能虎钳与碗型砂轮轴线的水平夹角为14°31＇，垂直夹角为3°51＇；采用碟形砂轮进行刀尖部位加工，调整万能虎钳与碟型砂轮轴线的水平夹角为0°，垂直夹角为45°，加工时调整砂轮高度保证砂轮外圆与切刀刀尖最大外圆相切后进行加工；

(3)采用铸铁材料的研磨刀刃工装对磨削后刀刃进行研磨，所述的研磨刀刃工装为中空柱体，内腔为台阶孔，台阶孔大端及台阶面形状与十字切刀的外形吻合，台阶孔小端内径与刀尖外径相同；

(4)采用万能工具显微镜进行刀刃尺寸及表面状态的检测，确保切刀满足设计要求。

2.根据权利要求1所述的带刀尖十字切刀的加工方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，磨削时分粗磨和精磨两道工序，精磨留余量0.15mm，精磨控制磨削进给为0.005mm。

3.根据权利要求1所述的带刀尖十字切刀的加工方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，刀刃尺寸及表面状态的检测要求四条刀刃宽度为0.03～0.04mm，刀刃无崩刃，刀刃与刀尖过渡段无过切，刀刃无烧蚀。