CN112518254A - 高精度螺栓的加工方法 - Google Patents

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隋天龙
吴传江
龙可可
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Abstract

本发明公开了一种高精度螺栓的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）螺栓头部镦制成型；（2）粗磨螺栓光杆：采用无心磨床对螺栓光杆进行磨削，磨削后螺栓光杆的粗糙度达到0.8μm，光杆圆柱度达到0.02mm；（3）车削滚丝径：以步骤（2）中得到的螺栓光杆作为夹持及定位基准，采用数控车床加工螺栓滚丝径；（4）精磨滚丝径：采用无心磨床对滚丝径进行精磨；（5）滚压螺纹：采用滚丝机进行螺纹滚压，使螺纹中径圆柱度不大于0.005mm，大径圆柱度不大于0.01mm；（6）装配相应规格卡簧，通过卡簧夹持标准心轴并采用百分表进行测量，以调整卡簧与主轴跳动不高于0.005mm，卡簧夹持螺栓大径，车削光杆、凹槽及支撑面；（7）检验。本发明操作简单、高效精确、优质可靠、稳定有效，适合高精度螺栓加工的推广使用。

Description

高精度螺栓的加工方法
技术领域
本发明属于机加工技术领域，具体来说涉及一种高精度螺栓的加工方法。
背景技术
螺栓作为最常见的紧固件，在生产生活中必不可少，航空发动机中部分螺栓精度要求很高，常常要求光杆对螺栓中径跳动仅为0.025mm（如图1所示）。常规的加工方式有：
方法一：螺栓头部、尾部加工工艺顶尖孔，在数控车床上以双顶尖定位一次即可车削螺栓光杆、凹槽、头部下端支撑面及滚丝径，保证滚丝径对光杆的跳动精度，再去除头部、尾部顶尖孔，滚压螺栓。方法二：先夹持光杆，车削滚丝径，再夹持滚丝径，车削螺栓光杆凹槽以及头部下端支撑面，然后滚压螺纹。方法三：先夹持光杆，车削滚丝径，再滚压螺纹，制作内螺纹工装，将内螺纹工装夹持在数控车床上，螺栓拧入内螺纹工装，以螺纹副为基准，车削螺栓光杆、凹槽及头部下端支撑面。
以上三类加工方法在航空发动机螺栓加工中较为常见，但这三种方法加工的螺栓均无法保证滚压螺纹后螺纹中径对光杆如此高的跳动要求。方法一虽然在滚压螺纹前加工精度很高，但是需要预制工艺顶尖孔，并且再去除，不仅废材料，加工工序也很长，而且滚压螺纹时螺纹自然成型，螺栓没有基准定位，螺纹中径对光杆的跳动变化很大，对于规格较小的螺栓（M8以下）以及长径比较大的螺栓（长径比>5）变化更大，通常变动量达到0.03-0.06左右，无法满足图纸要求。方法二是最常用到的加工方法，但是夹持光杆车削滚丝径，滚丝径对光杆的跳动基本保证在0.01-0.03mm之间，滚压螺纹后通常无法保证螺纹中径对光杆的跳动。方法三虽然以螺纹为基准车削光杆，但是由于零件跳动精度要求很高，加工的螺纹工装内螺纹与外螺纹配合中存在间隙，且螺纹工装的加工误差，以及车床与工装之间的装夹误差均为导致其跳动精度无法满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种操作简单、高效精确、优质可靠、稳定有效的高精度螺栓的加工方法。
本发明目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
本发明的高精度螺栓的加工方法，包括以下步骤：
（1）螺栓头部镦制成型：采用开式压力机和加热器对螺栓头部进行热墩成型；
（2）粗磨螺栓光杆：采用无心磨床，对步骤（1）中镦制后的螺栓光杆进行磨削，磨削后螺栓光杆的粗糙度达到0.8μm，光杆圆柱度达到0.02mm；
（3）车削滚丝径：以步骤（2）中得到的螺栓光杆作为夹持及定位基准，保证主轴跳动不大于0.01mm，采用数控车床加工螺栓滚丝径，使滚丝径对螺栓光杆跳动不高于0.03mm；
（4）精磨滚丝径：采用无心磨床对步骤（3）中得到的滚丝径进行精磨，使滚丝径圆柱度不高于0.005mm；
（5）滚压螺纹：采用滚丝机进行螺纹滚压，使螺纹中径圆柱度不大于0.005mm，大径圆柱度不大于0.01mm；
（6）在数控车床装配相应规格卡簧，通过卡簧夹持标准心轴并采用百分表进行测量，以调整卡簧与主轴跳动不高于0.005mm，卡簧夹持螺栓大径，车削光杆、凹槽及支撑面；
（7）检验：步骤（2）中的粗糙度通过调整砂轮砂粒粗细度和磨床转速实现，步骤（2）和步骤（4）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整磨床支片或砂轮进行磨削，步骤（5）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整滚轮与主轴角度进行加工，直至合格。
本发明同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明的高精度螺栓的加工方法中，包括以下环节：螺栓头部镦制成型-粗磨螺栓光杆-车削滚丝径-精磨滚丝径-滚压螺纹-卡簧夹持螺栓大径后车削光杆、凹槽及支撑面-检验，通过滚压螺纹调整螺纹中径、大径的圆柱度，以大径代替中径作为基准，进行杆部车削，使得螺栓的跳动精度能满足要求。总之，本发明操作简单、高效精确、优质可靠、稳定有效，适合高精度螺栓加工的推广使用。
附图说明
图1为高精度螺栓的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的高精度螺栓的加工方法具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明的高精度螺栓的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）螺栓头部镦制成型：采用开式压力机和加热器对螺栓头部进行热墩成型；
（2）粗磨螺栓光杆：采用无心磨床，对步骤（1）中镦制后的螺栓光杆进行磨削，磨削后螺栓光杆的粗糙度达到0.8μm，光杆圆柱度达到0.02mm；
（3）车削滚丝径：以步骤（2）中得到的螺栓光杆作为夹持及定位基准，保证主轴跳动不大于0.01mm，采用数控车床加工螺栓滚丝径，使滚丝径对螺栓光杆跳动不高于0.03mm；
（4）精磨滚丝径：采用无心磨床对步骤（3）中得到的滚丝径进行精磨，使滚丝径圆柱度不高于0.005mm；
（5）滚压螺纹：采用滚丝机进行螺纹滚压，使螺纹中径圆柱度不大于0.005mm，大径圆柱度不大于0.01mm；
（6）在数控车床装配相应规格卡簧，通过卡簧夹持标准心轴并采用百分表进行测量，以调整卡簧与主轴跳动不高于0.005mm，卡簧夹持螺栓大径，车削光杆、凹槽及支撑面；
（7）检验：步骤（2）中的粗糙度通过调整砂轮砂粒粗细度和磨床转速实现，步骤（2）和步骤（4）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整磨床支片或砂轮进行磨削，步骤（5）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整滚轮与主轴角度进行加工，直至合格。
总之，本发明操作简单、高效精确、优质可靠、稳定有效，适合高精度螺栓加工的推广使用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高精度螺栓的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）螺栓头部镦制成型：采用开式压力机和加热器对螺栓头部进行热墩成型；
（2）粗磨螺栓光杆：采用无心磨床，对步骤（1）中镦制后的螺栓光杆进行磨削，磨削后螺栓光杆的粗糙度达到0.8μm，光杆圆柱度达到0.02mm；
（3）车削滚丝径：以步骤（2）中得到的螺栓光杆作为夹持及定位基准，保证主轴跳动不大于0.01mm，采用数控车床加工螺栓滚丝径，使滚丝径对螺栓光杆跳动不高于0.03mm；
（4）精磨滚丝径：采用无心磨床对步骤（3）中得到的滚丝径进行精磨，使滚丝径圆柱度不高于0.005mm；
（5）滚压螺纹：采用滚丝机进行螺纹滚压，使螺纹中径圆柱度不大于0.005mm，大径圆柱度不大于0.01mm；
（6）在数控车床装配相应规格卡簧，通过卡簧夹持标准心轴并采用百分表进行测量，以调整卡簧与主轴跳动不高于0.005mm，卡簧夹持螺栓大径，车削光杆、凹槽及支撑面；
（7）检验：步骤（2）中的粗糙度通过调整砂轮砂粒粗细度和磨床转速实现，步骤（2）和步骤（4）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整磨床支片或砂轮进行磨削，步骤（5）中的圆柱度通过产品形位公差进行检测，若不合格重新调整滚轮与主轴角度进行加工，直至合格。
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