CN110695375A - 一种用于航空膜盘低应力高效车削方法 - Google Patents

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王延忠
苏国营
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Beihang University
Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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Beijing University of Aeronautics and Astronautics
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    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work

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Abstract

本发明公开了一种用于航空膜盘低应力高效车削方法，其步骤为：步骤一、购置一副车床溜板箱和刀架，更改溜板箱的丝帽方向；步骤二、购置双向丝杠替换所使用车床的单向丝杠；步骤三、镜像安装两溜板箱；步骤四、检测、校正和对齐两车刀刀位点；步骤五、在刀头上涂抹软涂层润滑膏；步骤六、在刀具上安装二氧化碳喷射冷却管。本发明相对于数控双面车床造价低廉；相对于广泛应用的阴胚支撑车削技术，效率高。采用刀头涂抹软层润滑膏和二氧化碳射流冷却的方式，相对于传统切削液喷射的方式，绿色环保，冷却效果好，实现了低应力车削；该技术实现了航空膜盘低成本、高效率、低应力、小变形的加工，契合了航空制造的要求。

Description

一种用于航空膜盘低应力高效车削方法
技术领域
本发明属于航空膜盘车削技术领域，特别涉及一种用于航空膜盘低应力高效车削方法。
背景技术
航空膜盘联轴节是近年来世界上研制成功的一种新型联轴器。与老式联轴器相比，它具有高度的工作可靠性，能吸收较大的轴线不对中，无噪音、不用润滑、无需维护保养、适用范围广，尤其适用于高速、重载航空动力装置。航空膜盘作为航空膜盘联轴器的关键零件，其型面是双曲线辐板。最薄厚度只有0.3mm～1.0mm左右，刚度极小，易变形不易加工，一直是航空航天装备制造中的瓶颈技术。目前国内广泛应用的制造方法是通过制造胎具与航空膜盘贴合，作为其支撑，减小其加工中得变形，而国外使用的是双面车床，变形小、效率高，但造价昂贵的。
本发明综合两种方案优势，在普通数控机床上进行改造，相对于数控双面车床造价低廉；相对于广泛应用的阴胚支撑车削技术，加工效率高。同时采用刀头涂抹软层润滑膏和二氧化碳射流冷却的方式，相对于传统切削液喷射的方式，绿色环保，冷却效果好，实现了低应力车削；该技术实现了航空膜盘低成本、高效率、低应力、小变形的加工，契合了航空制造的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：是为了克服现有技术的上述缺陷，提出了一种用于航空膜盘低应力高效车削方法，利用该方法可以实现航空膜盘低成本、高效率、低应力、小变形的加工，契合了航空制造的要求。
本发明采用的技术方案为：一种用于航空膜盘低应力高效车削方法，如图1所示，其特征如下：
步骤一、购置一副普通车床配用刀架的溜板箱，并拆卸溜板箱将丝帽反向安装，如图2所示；
步骤二、购置双向丝杠替换所使用普通车床的单向丝杠，与原丝杠相同的旋向的部分安装在机床的右侧；其中，购置的双向丝杠两螺纹窄隙小于等于3mm；鉴于膜盘最薄处0.3mm～1.0mm(图3)，以保证双车刀在航空膜盘轴向方向有足够的进给，如图2所示；
步骤三、将两溜板箱镜像地安装在车床双向丝杠上，并分别在右刀架的左侧和左刀架的右侧对称安装车刀，如图2所示；
步骤四、对两车刀刀位点检测、校正和对齐；首先通过水平仪用来测量两车刀刀头横向方向是否处于同一水平高度，如若不平，通过在刀具下方添加0.01mm垫片的形式进行调整；其次通过在试验划痕，采用游标卡尺测量半径大小来判断是否深度一致，如果不一致，则是通过车床刀具进给来调整，如图4所示；
步骤五、在刀头上均匀地涂抹软涂层润滑膏，根据加工情况，每十二个小时补偿；
步骤六、将二氧化碳喷射冷却管安装在刀具上，保证冷却喷头随着切削位置实时移动，如图2所示；
所述的软涂层润滑膏成份是MoS2、石墨、Al2O3粉末，比例为4:2:1。
本发明与现有技术相比的优点在于：
1.相对于专用数控双面车床造价低廉；
2.相对于广泛应用的阴胚支撑单侧车削技术，加工效率高；
3.采用刀头涂抹软层润滑膏和二氧化碳射流冷却的方式，相对于传统切削液喷射的方式，绿色环保，无污染；
4.相对于传统固定在车床上的喷射冷却，将喷头固定在车刀刀具上，可随着切削区实时移动冷却，冷却效果更好，切削区产生的热应力更低。
附图说明
图1为本发明车削技术流程图；
图2为本发明普通数控车床改造布局图，1、右喷嘴，2、右硬质管，3、右车刀，4、右软质管，5、右丝帽，6、双向丝杠(左旋部分)，7、丝杠窄隙，8、双向丝杠(右旋部分)，9、左丝帽，10、左软质管，11、左硬质管，12、左车刀，13、左喷头；
图3为本发明航空膜盘零件二维图；
图4为本发明双车刀刀位点对刀示意图，14、左试切圆，15、右试切圆，16、毛坯。
具体实施方式
为了清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体的实施方式，并结合其附图对本方案进行阐述。
步骤一、购置一副普通车床配用刀架的溜板箱，并拆卸溜板箱将丝帽反向安装，如图2所示；
步骤二、购置双向丝杠替换所使用普通车床的单向丝杠，与原丝杠相同的旋向的部分安装在机床的右侧；其中，购置的双向丝杠两螺纹窄隙小于等于3mm；鉴于膜盘最薄处0.3mm～1.0mm(图3)，以保证双车刀在航空膜盘轴向方向有足够的进给，如图2所示；
步骤三、将两溜板箱镜像地安装在车床双向丝杠上，并分别在右刀架的左侧和左刀架的右侧对称安装车刀，如图2所示；
步骤四、对两车刀刀位点检测、校正和对齐；首先通过水平仪用来测量两车刀刀头横向方向是否处于同一水平高度，如若不平，通过在刀具下方添加0.01mm垫片的形式进行调整；其次通过在试验划痕，采用游标卡尺测量半径大小来判断是否深度一致，如果不一致，则是通过车床刀具进给来调整，如图4所示；
步骤五、在刀头上均匀地涂抹软涂层润滑膏，根据加工情况，每十二个小时补偿；
步骤六、将二氧化碳喷射冷却管安装在刀具上，保证冷却喷头随着切削位置实时移动，如图2所示；
所述的软涂层润滑膏成份是MoS2、石墨、Al2O3粉末，比例为4:2:1。
本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于航空膜盘低应力高效车削方法，其特征如下：
步骤一、购置一副普通车床溜板箱和刀架，并将该溜板箱的丝帽反向进行安装；
步骤二、购置双向丝杠替换所使用普通车床的单向丝杠，与原丝杠相同的旋向的部分安装在机床的右侧；
步骤三、将两溜板箱镜像地安装在车床双向丝杠上，并对称地在刀架上安装车刀；
步骤四、对两车刀刀位点检测，并进行校正和对齐，使两刀位点相对工件镜像分布；
步骤五、在刀头上均匀地涂抹软涂层润滑膏，根据加工情况，每十二个小时补偿；
步骤六、将二氧化碳喷射冷却管安装在刀具上，保证冷却喷头随着切削位置实时移动。
2.根据权利要求1所述的航空膜盘低应力高效车削方法，其特征在于：所述的双向丝杠两螺纹窄隙小于等于3mm。
3.根据权利要求1所述的航空膜盘低应力高效车削方法，其特征在于：所述的刀位点检测是通过水平仪和在试件上划痕的方式进行；水平仪用来测量两车刀刀头横向方向是否处于同一水平高度；纵向方向通过在试验划痕，采用游标卡尺测量半径大小来判断是否一致。
4.根据权利要求1所述的航空膜盘低应力高效车削方法，其特征在于：所述的刀位点校正是指在横向方向通过在刀具下方添加0.01mm垫片的形式进行调整；纵向方向则是通过车床刀具进给来调整。
5.根据权利要求1所述的航空膜盘低应力高效车削方法，其特征在于：所述的刀位点对齐是指两车刀刀位点的连线与车床主轴平行。
6.根据权利要求1所述的航空膜盘低应力高效车削方法，其特征在于：所述的软涂层润滑膏成份是MoS2、石墨、Al2O3粉末，比例为4:2:1。
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