CN112548488A - 一种大尺寸环形槽的高精度加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大尺寸环形槽的高精度加工方法，包括如下加工步骤：先在毛坯件上粗加工出大尺寸环形槽，并留出精加工余量；将工件环形槽的外环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件内环面的厚度大于外环面的厚度；然后对工件环形槽的内环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；再将工件环形槽的内环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件外环面的厚度大于内环面的厚度；然后对工件环形槽的外环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；最后将工件的总厚度精加工至设计精度要求，使得环形槽的内环面的端面与外环面的断面位于同一平面。该加工方法简单，只采用普通机床即可加工出具有较高的尺寸精度，且加工效率高，加工成本低，操作简单等特点。

Description

一种大尺寸环形槽的高精度加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大尺寸环形槽的高精度加工方法。
背景技术
造船中舵杆、舵销及螺旋桨轴均有液压螺母，属于船舶重要件，其加工质量要求及公差配合要求较高，液压螺母的加工工除螺纹的加工质量要求较高外，此液压环槽的质量要求也很高，在船舶设备运行中起到一个液压顶升作用。活塞环与螺母之间的配合公差都只有0.1mm左右，普通机床控制两工件的公差比较困难，但是随着船舶设计、船舶检对船舶加工件的质量要求的提高，如何提高液压环槽的质量是一个较大的难题。采用普通机床加工的现有技术均没有好办法，目前采用的办法均是配合加工，保证活塞环与环槽的间隙即可。因此控制环槽加工尺寸公差已成为现有普通机床加工的技术难点。在液压螺母加工过程中，保证环槽的加工质量，首先需要解决如何测量环槽的尺寸，经检索现有技术文献资料未找到能直接精确测量环槽尺寸的量具，只能利用其它专业量具测量并经换算可得到尺寸，但是此种量具的价格高达数万元，为此有必要考虑从加工工艺方面入手去解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种加工方法简单，只采用普通机床即可加工出具有较高的尺寸精度，且加工效率高，加工成本低，操作简单的一种大尺寸环形槽的高精度加工方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种大尺寸环形槽的高精度加工方法，所述加工方法包括如下加工步骤：
S1、先在毛坯件上粗加工出大尺寸环形槽，并留出精加工余量；
S2、将工件环形槽的外环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件内环面的厚度大于外环面的厚度，或内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S3、然后对工件环形槽的内环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S4、再将工件环形槽的内环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件外环面的厚度大于内环面的厚度，或外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S5、然后对工件环形槽的外环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S6、最后将工件的总厚度精加工至设计精度要求，使得环形槽的内环面的端面与外环面的断面位于同一平面。
为了能够将工件用于与传播中的舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用，优选的技术方案是，所述工件为环形件，环形槽的内环面直径≥400mm，环形槽的外环面直径≥500mm。
为了能够将工件用于与传播中的舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用，进一步优选的技术方案是，所述S3、S5步中环形槽的内环面直径与外环面直径的设计尺寸精度≤0.01mm。
为了便于用测量工具测量工件内环面的尺寸精度，优选的技术方案还有，所述S2步中的工件内环面的厚度大于外环面的厚度≥10mm。
为了便于用测量工具测量工件外环面的尺寸精度，优选的技术方案还有，所述S4步中的工件外环面的厚度大于内环面的厚度≥10mm。
为了能够提高对于工件加工过程中和加工后的尺寸测量的精度进一步优选的技术方案还有，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径千分尺和内径千分尺进行检测。
为了能够提高对于工件加工过程中和加工后的尺寸测量的精度进一步优选的技术方案还有，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径激光测量仪和内径激光测量仪进行检测。
为了确保对于工件尺寸的加工精度，提高加工效率，降低加工成本，进一步优选的技术方案还有，所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径进行精加工均采用精密车削加精密外圆磨削及精密内圆磨削。
为了使得加工后的工件能够用于船舶制造行业，优选的技术方案还有，所述环形件为用于与船舶舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用的液压螺母。
为了使得加工后的工件能够用于船舶制造行业，优选的技术方案还有，所述毛坯件为合金钢锻件。
本发明的优点和有益效果在于，所述大尺寸环形槽的高精度加工方法具有加工方法简单，只采用普通机床即可加工出具有较高的尺寸精度，且加工效率高，加工成本低，操作简单等特点。该方法将现有采用普通机床加工大尺寸环形槽的加工精度由0.07mm误差，提高到误差小于等于0.01mm。而且由目前工大尺寸环形槽的尺寸测量只能采用游标卡尺，提高到可以采用外径千分尺与内径千分尺进行测量监控。采用此加工方法虽然略增加了毛坯的厚度，其成本略有增加(可忽略)，但可及大地提高了加工质量，加工后的工件完全符合设计要求。此加工方法的应用，为生产企业节省了特种量具采购费用，及后期保养费用，且该加工方法可运用到其它类似工件加工，可以确保被加工工件的质量。
附图说明
图1是采用本发明大尺寸环形槽的高精度加工方法加工的工件结构示意图；
图2试图1的侧视图；
图3是图1中工件在S2步骤加工后结构示意图；
图4是图1中工件在S4步骤加工后结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1～4所示，本发明是一种大尺寸环形槽的高精度加工方法，所述加工方法包括如下加工步骤：
S1、先在毛坯件上粗加工出大尺寸环形槽，并留出精加工余量；
S2、将工件环形槽的外环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件内环面的厚度大于外环面的厚度，或内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S3、然后对工件环形槽的内环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S4、再将工件环形槽的内环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件外环面的厚度大于内环面的厚度，或外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S5、然后对工件环形槽的外环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S6、最后将工件的总厚度精加工至设计精度要求，使得环形槽的内环面的端面与外环面的断面位于同一平面。
为了能够将工件用于与传播中的舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用，优选的技术方案是，所述工件为环形件，环形槽的内环面直径≥400mm，环形槽的外环面直径≥500mm。
为了能够将工件用于与传播中的舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用，本发明进一步优选的实施方案是，所述S3、S5步中环形槽的内环面直径与外环面直径的设计尺寸精度≤0.01mm。
为了便于用测量工具测量工件内环面的尺寸精度，本发明优选的实施方案还有，所述S2步中的工件内环面的厚度大于外环面的厚度≥10mm。
为了便于用测量工具测量工件外环面的尺寸精度，本发明优选的实施方案还有，所述S4步中的工件外环面的厚度大于内环面的厚度≥10mm。
为了能够提高对于工件加工过程中和加工后的尺寸测量的精度，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径千分尺和内径千分尺进行检测。
为了能够提高对于工件加工过程中和加工后的尺寸测量的精度，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径激光测量仪和内径激光测量仪进行检测。
为了确保对于工件尺寸的加工精度，提高加工效率，降低加工成本，本发明进一步优选的实施方案还有，所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径进行精加工均采用精密车削加精密外圆磨削及精密内圆磨削。
为了使得加工后的工件能够用于船舶制造行业，本发明优选的实施方案还有，所述环形件为用于与船舶舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用的液压螺母。
为了使得加工后的工件能够用于船舶制造行业，本发明优选的实施方案还有，所述毛坯件为合金钢锻件。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述加工方法包括如下加工步骤：
S1、先在毛坯件上粗加工出大尺寸环形槽，并留出精加工余量；
S2、将工件环形槽的外环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件内环面的厚度大于外环面的厚度，或内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S3、然后对工件环形槽的内环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S4、再将工件环形槽的内环以外部分的厚度方向切削减薄，使其工件外环面的厚度大于内环面的厚度，或外环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸大于内环面一侧的端面到环形槽底部的尺寸；
S5、然后对工件环形槽的外环面进行精加工，使其达到设计精度尺寸；
S6、最后将工件的总厚度精加工至设计精度要求，使得环形槽的内环面的端面与外环面的断面位于同一平面。
2.根据权利要求1所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述工件为环形件，环形槽的内环面直径≥400mm，环形槽的外环面直径≥500mm。
3.根据权利要求2所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述S3、S5步中环形槽的内环面直径与外环面直径的设计尺寸精度≤0.01mm。
4.根据权利要求1所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述S2步中的工件内环面的厚度大于外环面的厚度≥10mm。
5.根据权利要求1所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述S4步中的工件外环面的厚度大于内环面的厚度≥10mm。
6.根据权利要求3所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径千分尺和内径千分尺进行检测。
7.根据权利要求3所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，在所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径的加工过程中和/或加工后，分别采用外径激光测量仪和内径激光测量仪进行检测。
8.根据权利要求3所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述S3、S5步中对环形槽的内环面直径与外环面直径进行精加工均采用精密车削加精密外圆磨削及精密内圆磨削。
9.根据权利要求2所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述环形件为用于与船舶舵杆、舵销及螺旋桨轴配合使用的液压螺母。
10.根据权利要求8所述大尺寸环形槽的高精度加工方法，其特征在于，所述毛坯件为合金钢锻件。
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