CN109623624A - 一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，珩磨加工工艺包括以下步骤：①、取用于支撑零件的工装并将工装安装在珩磨机台上；②、取待加工零件并将零件放置装夹工装上进行找正校准并将找正校准后的零件柔性的压装并稳定在工装上；③、取珩磨头并将珩磨头装设至珩磨机主轴上；④、操作珩磨机使珩磨头对零件进行珩磨加工；通过全新的加工工艺参数设计调整，满足该薄壁套筒类零件的加工工艺需求，且通过将零件柔性压装在工装上，即保证了相对固定，又允许工件小范围内微动，以对零件的校准误差进行补偿，此外，通过内外喷淋冷却，保证了对切削区的充分冷却，充分控制了工件温度保持相对稳定。

Description

一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺
技术领域
本发明涉及一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺。
背景技术
薄壁套筒类零件，因外壁较薄（其平均壁厚小于孔径尺寸的3-5%），刚性差，很难采用传统夹具对其进行夹紧，在加工时很容易装夹变形，而且因珩磨加工工艺不准确，珩磨头在磨削时，极易使薄壁套筒类零件变形损坏，进而加工失败，也极易损坏零件或刀具。目前，现有技术中珩磨夹具不但结构复杂、制造成本高，其夹装工件时，操作复杂，装夹工件费工费时，装夹速度慢，工作效率低下，而且受材料、压力大小等多因素影响，对超薄零件任然存在着零件夹紧变形的问题，因此提供一套能够保证薄壁套筒类零件顺利加工，不会因夹具装夹变形，也不会因磨削加工工艺不准造成变形，且保证薄壁套筒类零件加工精度的珩磨加工工艺是本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，珩磨加工工艺包括以下步骤：①、取用于支撑零件的工装并将工装安装在珩磨机台上；②、取待加工零件并将零件放置装夹工装上进行找正校准并将找正校准后的零件柔性的压装并稳定在工装上；③、取珩磨头并将珩磨头装设至珩磨机主轴上；④、操作珩磨机使珩磨头对零件进行珩磨加工；步骤④中珩磨头对零件进行珩磨加工时，珩磨机台主轴转速大于60m/min，珩磨头的珩磨砂条进给量控制在0.001 mm-0.002mm之间，珩磨头的往复速度大于15m/min，珩磨机冷却采用外喷淋和内喷淋方式，且冷却液流量大于100L/min。
优选地，步骤②中的找正校准方法包括将百分表吸附在珩磨机主轴法兰上，旋转主轴，进而通过所示百分表校准零件与主轴同心度，且同心度误差不大于0.05mm。
优选地，步骤②中的找正方法还包括操作珩磨机使主轴上下竖直移动并通过百分表检查零件侧母线是否与主轴平行，且平行度误差不大于0.02mm/200mm。
优选地，工装包括支撑底座、固定在支撑底座上侧面的定位板、设于支撑座上用于将零件压装并稳定在定位板上的柔性防转机构。零件采用较为柔性的装夹方式，且防转结构采用力偶式结构，能够有效杜绝工件装夹变形，最大限度减少受力不均匀造成的变形。
优选地，柔性防转机构为力偶式柔性防转机构，或多点式柔性防转机构，或仿形柔性防转机构。
优选地，柔性防转机构为力偶式柔性防转机构，力偶式柔性防转机构包括位于两侧的压杆和压板，力偶式柔性防转机构还包括零件压装后抵压在压板和零件上端部之间的环状柔性限位板。
优选地，柔性限位板的材质为柔性橡胶或尼龙。
优选地，珩磨加工工艺还包括在进行步骤③之前对珩磨头进行规圆处理，规圆处理后珩磨头圆柱度误差不大于0.01mm，并且只允许前端大。珩磨头进行规圆处理能够减小了工件切削变形。
优选地，珩磨机具有冷却液箱和与冷却液箱连通的冷却液循环管路，珩磨头的支撑架内部形成有冷却通道，支撑架的靠近珩磨砂条处开设有冷却液喷口，冷却液喷口通过冷却通道与珩磨机冷却液循环管路连通。
优选地，冷却液箱设置有恒温控制系统。可以减小因冷却液温度波动造成的工件变形。
由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，通过全新的加工工艺参数设计调整，满足该薄壁套筒类零件的加工工艺需求，且通过将零件柔性压装在工装上，即保证了相对固定，又允许工件小范围内微动，以对零件的校准误差进行补偿，此外，通过内外喷淋冷却，保证了对切削区的充分冷却，充分控制了工件温度保持相对稳定。本发明的加工工艺减小了多种因素引起的零件变形对加工精度的影响,成功提高了工件圆度、圆柱度，保证了零件加工的精度要求。
附图说明
图1为本发明的零件安装在工装上的立体结构示意图；
图2为本发明的珩磨头的立体结构示意图；
其中：1、支撑底座；11、定位板；12、环状柔性限位板；13、压杆；14、压板；21、支撑筒；22、支撑环；23、珩磨砂条；24、冷却液喷口；100、零件。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明。
如图1、图2所示，一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，珩磨加工工艺包括以下步骤：①、取用于支撑零件100的工装并将工装安装在珩磨机（珩磨机为立式珩磨机）台上；
②、取待加工零件100并将零件100放置装夹工装上进行找正校准并将找正校准后的零件100柔性的压装并稳定在工装上；该步骤②中的找正校准方法包括将百分表吸附在珩磨机主轴法兰上，旋转主轴，进而通过所示百分表校准零件100与主轴同心度，且同心度误差不大于0.05mm。步骤②中的找正方法还包括操作珩磨机使主轴上下竖直移动并通过百分表检查零件100侧母线是否与主轴平行，且平行度误差不大于0.02mm/200mm。
③、取珩磨头并将珩磨头装设至珩磨机主轴上（本例中在进行步骤③之前对珩磨头进行规圆处理，规圆处理后珩磨头圆柱度误差不大于0.01mm，并且只允许前端大）；
④、操作珩磨机使珩磨头对零件100进行珩磨加工；
步骤④中珩磨头对零件100进行珩磨加工时，珩磨机台主轴转速大于60m/min，珩磨头的珩磨砂条23进给量控制在0.001 mm -0.002mm之间（珩磨时，珩磨砂条23对工件施加的力很小，可减小切削力引起的变形），珩磨头的往复速度大于15m/min，珩磨机冷却采用外喷淋和内喷淋方式，且冷却液流量大于100L/min。
进一步地，工装包括支撑底座1、固定在支撑底座1上侧面的定位板11（定位板11的材质为尼龙，保证支撑需求的同时保证一定的柔韧性）、设于支撑座上用于将零件100压装并稳定在定位板11上的柔性防转机构，柔性防转机构可以是力偶式柔性防转机构，或多点式柔性防转机构，或仿形柔性防转机构，本例中柔性防转机构为力偶式柔性防转机构，该力偶式柔性防转机构包括位于两侧的压杆13和压板14，力偶式柔性防转机构还包括零件100压装后抵压在压板14和零件100上端部之间的环状柔性限位板12，具体柔性限位板的材质为柔性橡胶或者是尼龙。在本例中，零件100的上端面和下端面采用柔性橡胶或尼龙材料对其进行紧固，并控制压紧力，使工件在珩磨加工过程中，有一定的微动空间，以纠正珩磨头与工件的孔径轴心可能存在的偏斜，零件100采用较为柔性的装夹方式，且防转结构采用力偶式结构，能够有效杜绝工件装夹变形，最大限度减少受力不均匀造成的变形。
更进一步地，珩磨机具有冷却液箱和与冷却液箱连通的冷却液循环管路，珩磨头的支撑架内部形成有冷却通道，支撑架的靠近珩磨砂条23处开设有冷却液喷口24，冷却液喷口24通过冷却通道与珩磨机冷却液循环管路连通。本例中，支撑架包括支撑筒21和位于支撑筒21上下两侧的支撑环22，冷却通道贯通在支撑筒21于支撑环22之间，冷却液喷口24开设在支撑环22上；冷却液箱设置有恒温控制系统，可以减小因冷却液温度波动造成的工件变形；本例采用六组以上珩磨砂条23，保证珩磨头扩张均匀，减小零件100变形。
综上所述，本发明的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，通过全新的加工工艺参数设计调整，满足该薄壁套筒类零件的加工工艺需求，且通过将零件柔性压装在工装上，即保证了相对固定，又允许工件小范围内微动，以对零件的校准误差进行补偿，此外，通过内外喷淋冷却，保证了对切削区的充分冷却，充分控制了工件温度保持相对稳定。本发明的加工工艺减小了多种因素引起的零件变形对加工精度的影响,成功提高了工件圆度、圆柱度，保证了零件加工的精度要求。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述珩磨加工工艺包括以下步骤：①、取用于支撑零件的工装并将所述工装安装在珩磨机台上；②、取待加工零件并将所述零件放置所述装夹工装上进行找正校准并将找正校准后的零件柔性的压装并稳定在所述工装上；③、取珩磨头并将所述珩磨头装设至珩磨机主轴上；④、操作珩磨机使所述珩磨头对所述零件进行珩磨加工；所述步骤④中所述珩磨头对所述零件进行珩磨加工时，所述珩磨机台主轴转速大于60m/min，所述珩磨头的珩磨砂条进给量控制在0.001 mm -0.002mm之间，所述珩磨头的往复速度大于15m/min，珩磨机冷却采用外喷淋和内喷淋方式，且冷却液流量大于100L/min。
2.根据权利要求1所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述步骤②中的找正校准方法包括将百分表吸附在珩磨机主轴法兰上，旋转主轴，进而通过所示百分表校准零件与主轴同心度，且同心度误差不大于0.05mm。
3.根据权利要求2所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述步骤②中的找正方法还包括操作珩磨机使主轴上下竖直移动并通过所述百分表检查零件侧母线是否与主轴平行，且平行度误差不大于0.02mm/200mm。
4.根据权利要求1所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述工装包括支撑底座、固定在所述支撑底座上侧面的定位板、设于所述支撑座上用于将零件压装并稳定在所述定位板上的柔性防转机构。
5.根据权利要求4所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述柔性防转机构为力偶式柔性防转机构，或多点式柔性防转机构，或仿形柔性防转机构。
6.根据权利要求5所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述柔性防转机构为力偶式柔性防转机构，所述力偶式柔性防转机构包括位于两侧的压杆和压板，所述力偶式柔性防转机构还包括零件压装后抵压在所述压板和零件上端部之间的环状柔性限位板。
7.根据权利要求6所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述柔性限位板的材质为柔性橡胶或尼龙。
8.根据权利要求1所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述珩磨加工工艺还包括在进行所述步骤③之前对所述珩磨头进行规圆处理，规圆处理后所述珩磨头圆柱度误差不大于0.01mm，并且只允许前端大。
9.根据权利要求1所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：所述珩磨机具有冷却液箱和与冷却液箱连通的冷却液循环管路，所述珩磨头的支撑架内部形成有冷却通道，所述支撑架的靠近珩磨砂条处开设有冷却液喷口，所述冷却液喷口通过所述冷却通道与珩磨机冷却液循环管路连通。
10.根据权利要求9所述的薄壁套筒类零件的珩磨加工工艺，其特征在于：冷却液箱设置有恒温控制系统。
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