CN111702424A - 一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，对原材料进行外圆加工，并粗加工内孔，内孔预留加工余量，得到半成品零件；采用槽磨工艺，在半成品零件的端部磨加工出凹槽结构；在带有预设凹槽结构的半成品零件上，精加工内孔，制作得到所述带槽薄壁锁圈类零件；本发明结合薄壁锁圈类零件的结构特点，首先进行外圆加工及粗加工内孔，然后采用槽磨工艺实现薄壁槽的加工；通过分两步加工内孔，提高了内孔的精度，同时在槽磨过程中，增大的零件壁厚，降低了槽磨工艺的难度；本发明能够在零件上获得精确表面，避免了大面积毛刺的产生，有效降低了零件加工误差，减少了薄壁齿断裂的概率，提高了零件的质量，加工工艺简单，合格率较高。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法。
背景技术
如附图1、2所示，某燃油喷嘴头端的锁圈零件为带槽薄壁锁圈类零件，其环形薄壁结构的端部设置有凹槽结构，零件材料为不锈钢；该类零件处于燃油喷嘴头端，用于固定旋流器、帽罩等零件的位置及控制其周向旋转，在使用过程中需要受力变形；该类零件多为薄壁零件且厚度仅为0.3-0.5mm。
目前，多采用车加工配合铣加工来完成零件成型，其缺点在于铣加工后毛刺太大，无法去除干净，且加工过程受力较大容易使零件尺寸超差；若采用车加工配合电加工来实现零件成型，在电加工重熔层无法去除干净，去除难点较大，且去除过程中容易使零件变形；再者，电加工后的薄壁带槽零件，因重熔层去除不干净，易导致在后续使用过程中薄壁齿在热熔区附近发生断裂。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，以解决现有技术中带槽薄壁锁圈类零件加工难度大，零件表面毛刺较多，零件尺寸误差较大的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，包括以下步骤：
对原材料进行外圆加工，并粗加工内孔，内孔预留加工余量，得到半成品零件；
采用槽磨工艺，在半成品零件的端部磨加工出凹槽结构；
在带有预设凹槽结构的半成品零件上，精加工内孔，制作得到所述带槽薄壁锁圈类零件。
进一步的，原材料采用棒状结构的原材料。
进一步的，采用精密仪表车床或数控车床对原材料进行外圆加工及粗镗内孔。
进一步的，采用槽磨工艺加工预设凹槽结构时，具体步骤如下：
将半成品零件装配在磨槽工装中，使半成品零件的外圆与磨槽工装间隙配合；
采用紧固件将半成品零件与磨槽工装固定连接；
将装有半成品零件的磨槽工装置于精密虎钳上夹紧，在半成品零件的端部采用平磨设备加工凹槽结构。
进一步的，磨槽工装包括工装本体，工装本体为截面为方形的柱状结构，工装本体的一端设置有零件安装孔，半成品零件间隙配合设置工装本体的零件安装孔中；零件安装孔的四周均匀设置有固定螺纹孔，紧固件通过固定螺纹孔与半成品零件固定连接；工装本体的端部设置有加工凹槽，加工凹槽与待加工零件的凹槽结构相匹配。
进一步的，半成品零件的外圆与磨槽工装的内孔间隙小于0.015mm。
进一步的，采用平磨设备加工过程，平磨设备砂轮沿工装本体端部的加工凹槽往复运动一次，则向待加工零件的加工方向进给一次，每次的进给量为0.01-0.02mm。
进一步的，采用若干螺钉将半成品零件与磨槽工装固定连接，若干螺钉通过固定螺纹孔与半成品零件固定连接，并使用交替拧紧的方式使螺钉与半成品零件紧密接触。
进一步的，精加工内孔过程，采用精密仪表车床或数控车床精镗内孔。
进一步的，采用精密仪表车床镗铣出端部内孔时，采用软爪夹持半成品零件外圆。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，结合带槽薄壁锁圈类零件的结构特点，首先对待加工零件的外圆进行加工，并粗加工内孔，然后采用槽磨工艺实现薄壁槽的加工；通过分两步加工内孔，提高了内孔的精度，同时在槽磨过程中，增大的零件壁厚，降低了槽磨工艺的难度；本发明能够在零件上获得精确表面，避免了大面积毛刺的产生，有效降低了零件加工误差；降低了去除毛刺的劳动强度，减少了薄壁齿断裂的概率，提高了零件的质量，加工工艺简单，合格率较高。
进一步的，采用槽磨工艺对零件端部的凹槽结构进行加工，避免了零件加工过程的变形或因采用电加工无法解决电加工后重熔层，提高了加工的精度度及加工零件的合格率
进一步的，将半成品零件与磨槽工装之间采用间隙配合，避免了加工过程零件受力过大，影响加工后零件的尺寸精度；采用较小的间隙配合，避免了加工后由于弹性变形而产生的尺寸精度超差。
进一步的，采用较小的进给量，有效降低了零件加工内应力，同时有效控制了加工后产生毛刺。
进一步的，采用软爪夹持零件，避免了因夹紧力大而使零件变形以及加工后因夹紧应力而使零件尺寸精度超差的问题。
附图说明
图1为某燃油喷嘴头端的带槽薄壁锁圈类零件俯视图；
图2为某燃油喷嘴头端的带槽薄壁锁圈类零件剖视图；
图3为本发明所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法的流程示意图；
图4为本发明所述的磨槽工装结构示意图；
图5为本发明所述的半成品零件与磨槽工装之间的装配示意图。
其中，1原材料，2半成品零件，3磨槽工装。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下几何附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图3-5所示，本发明提供了一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，包括以下步骤：
步骤1、选取棒材作为零件加工的原材料1。
步骤2、采用精密仪表车床或数控车床，对原材料1进行外圆加工及粗镗内孔，内孔预留加工余量，得到半成品零件2；其中，粗加工内孔的目的在于得到精准尺寸的内孔，便于使用过程的定位，同时，在内孔预留加工余量，增大了端部磨加工凹槽结构过程零件的壁厚，降低了凹槽结构加工过程的难度。
步骤3、采用槽磨工艺，在半成品零件2的端部磨加工处凹槽结构；其中，采用槽磨工艺加工预设凹槽结构时，具体步骤如下：
将半成品零件2装配在磨槽工装3中，使半成品零件2的外圆与磨槽工装3间隙配合；优选的，半成品零件的外圆与磨槽工装的内孔间隙小于0.015mm；采用若干紧固件将半成品零件与磨槽工装固定连接在一起，采用交替拧紧方式，使紧固件的端部与半成品零件紧密接触。
所述磨槽工装包括工装本体，工装本体为截面为方形的柱状结构，工装本体的一端设置有零件安装孔，半成品零件2间隙配合设置工装本体的零件安装孔中；零件安装孔的四周均匀设置有固定螺纹孔，紧固件通过固定螺纹孔与半成品零件固定连接；工装本体的端部设置有加工凹槽，加工凹槽与待加工零件的凹槽结构相匹配；优选的，工装本体的四周采用倒圆角设置，避免对精密虎钳及操作者的损伤。
将装有半成品零件2的磨槽工装3置于精密虎钳上夹紧，采用平磨设备加工预设凹槽结构；其中采用平磨设备加工时，首先利用平磨设备加工出半成品零件2端部一侧的凹槽结构，当一侧的凹槽结构加工完成后，将磨槽工装旋转90°后再夹紧，利用平磨设备加工出半成品零件2端部另一侧的预设凹槽结构；平磨设备砂轮沿工装本体端部的加工凹槽往复运动一次，则向待加工零件的加工方向进给一次，每次的进给量为0.01-0.02mm。
步骤4、采用精密仪表车床后数控车床，采用软爪夹持零件外圆，在加工有凹槽结构的半成品零件2上，精镗铣内孔至设计尺寸，制作得到所述的带槽薄壁锁圈类零件。
实施例
本实施例以某航空燃油喷嘴头端的锁圈零件加工过程为例，所述航空燃油喷嘴头端的锁圈零件包括环形薄壁结构，环形薄壁结构的端部设置有多个凹槽结构，多个凹槽结构对称设置。
具体加工过程如下：
步骤1、选取棒材作为零件加工的原材料；
步骤2、采用精密仪表车床或数控车床，在原材料上车削出零件的外圆，并粗镗铣出零件内孔，得到半成品零件；
步骤3、将半成品零件装配在磨槽工装的零件安装孔中，半成品零件的外圆与磨槽工装的零件安装孔的内壁间隙配合，且间隙小于0.015；
步骤4、采用M2螺钉将半成品零件与磨槽工装固定连接在一起，M2螺钉均匀对称设置在磨槽工装的四周，采用交替拧紧方式，使M2螺钉的端部与半成品零件紧密接触；交替拧紧时，采用每次对螺钉施加相同或相近圈数的力，并交替进行拧紧；
步骤5、将装有半成品零件的磨槽工装置于精密虎钳上夹紧，采用平磨设备加工出半成品零件端部一侧的凹槽结构，当一侧的预设凹槽结构加工完成后，将磨槽工装旋转90°后再夹紧，利用平磨设备加工出另一侧的预设凹槽结构；平磨设备砂轮沿工装本体端部的加工凹槽往复运动一次，则向待加工零件的加工方向进给一次，每次的进给量为0.01-0.02mm。
步骤6、采用精密仪表车床，采用软爪夹持零件外圆，在加工有凹槽结构的半成品零件，精镗内孔至设计尺寸，得到所述的带槽薄壁锁圈类零件。
利用本实施例所述的加工方法，加工制作的带槽薄壁锁圈类零件，零件表面为只存在微小毛刺的精确表面，避免了大面积毛刺的产生，降低了去除毛刺的劳动强度，减少了薄壁齿断裂的概率。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (10)
1.一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
对原材料进行外圆加工，并粗加工内孔，内孔预留加工余量，得到半成品零件；
采用槽磨工艺，在半成品零件的端部磨加工出凹槽结构；
在带有预设凹槽结构的半成品零件上，精加工内孔，制作得到所述带槽薄壁锁圈类零件。
2.根据权利要求1所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，原材料采用棒状结构的原材料。
3.根据权利要求1所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，采用精密仪表车床或数控车床对原材料进行外圆加工及粗镗内孔。
4.根据权利要求1所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，采用槽磨工艺加工预设凹槽结构时，具体步骤如下：
将半成品零件装配在磨槽工装中，使半成品零件的外圆与磨槽工装间隙配合；
采用紧固件将半成品零件与磨槽工装固定连接；
将装有半成品零件的磨槽工装置于精密虎钳上夹紧，在半成品零件的端部采用平磨设备加工凹槽结构。
5.根据权利要求4一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，磨槽工装包括工装本体，工装本体为截面为方形的柱状结构，工装本体的一端设置有零件安装孔，半成品零件间隙配合设置工装本体的零件安装孔中；零件安装孔的四周均匀设置有固定螺纹孔，紧固件通过固定螺纹孔与半成品零件固定连接；工装本体的端部设置有加工凹槽，加工凹槽与待加工零件的凹槽结构相匹配。
6.根据权利要求4所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，半成品零件的外圆与磨槽工装的内孔间隙小于0.015mm。
7.根据权利要求4所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，采用平磨设备加工过程，平磨设备砂轮沿工装本体端部的加工凹槽往复运动一次，则向待加工零件的加工方向进给一次，每次的进给量为0.01-0.02mm。
8.根据权利要求5所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，采用若干螺钉将半成品零件与磨槽工装固定连接，若干螺钉通过固定螺纹孔与半成品零件固定连接，并使用交替拧紧的方式使螺钉与半成品零件紧密接触。
9.根据权利要求1所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，精加工内孔过程，采用精密仪表车床或数控车床精镗内孔。
10.根据权利要求9所述的一种带槽薄壁锁圈类零件加工方法，其特征在于，采用精密仪表车床镗铣出端部内孔时，采用软爪夹持半成品零件外圆。
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