本發(fā)明的方法屬機械加工的金屬切削領(lǐng)域,尤其指一種精密車削蓄冷器細長活塞桿的方法。
背景技術(shù):
蓄冷器細長活塞桿為航天用制冷機的關(guān)鍵零件,它的加工精度決定了制冷機質(zhì)量效果及適用壽命。蓄冷器細長活塞桿為較難加工的細長軸,在車床上加工時極容易產(chǎn)生變形、振動等物理現(xiàn)象而無法對其進行精密加工,即使在外圓磨床上使用輔助支撐進行加工,也只能減輕變形、振動等物理現(xiàn)象,所加工的蓄冷器細長活塞桿各段外圓經(jīng)常會因同軸度誤差及圓柱度誤差過大而報廢,因此產(chǎn)品的合格率通常在30-50%,造成了極大的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于傳統(tǒng)加工方法的種種缺陷,本發(fā)明之目的在于提供一種精密車削蓄冷器細長活塞桿的方法,它由步驟一:精車末尾段及螺紋段外圓并半精車中部的導向段和小活塞段;步驟二:精車螺紋段的外螺紋。步驟三:利用固定輔助支撐裝置精車中部的導向段和小活塞段外圓;步驟四:修磨導向段;步驟五:精車大活塞段的端面及外圓這五個步驟所組成。
本發(fā)明的特征在于:
步驟一:精車末尾段1-5及外螺紋段1-4外圓并半精車中部的導向段1-3和小活塞段1-2,是以卡盤夾持蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1,以活頂尖4頂入蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5的頂針孔,先對末尾段外圓1-5、外螺紋段1-4外圓、及導向段1-3和小活塞段1-2的外圓進行半精車,并均留0.1-0.15MM的精加工余量。其所選切削深度為0.1-0.15MM,進給量為0.08-0.1MM/轉(zhuǎn),然后再精車末尾段外圓1-5及外螺紋段1-4外圓到所要求尺寸。精車切削深度為0.02-0.05MM,進給量為0.05-0.08MM/轉(zhuǎn)。
步驟二:精車螺紋段的外螺紋,*是先以四爪卡盤夾持住專用彈性夾具2中的夾具基座2-1左端臺階外圓,將留有精加工余量的導向段1-3置入專用彈性夾具2的彈性套2-3內(nèi)孔,彈性套2-3的內(nèi)孔直徑與導向段1-3的外圓直徑相同。將彈性套2-3放入專用彈性夾具2中夾具基座2-1的錐孔,螺紋段的根部離開專用彈性夾具2上的螺帽2-2的端面2MM-3MM,然后擰緊螺帽,再以直徑方向0.05-0.1MM的進給量車削外螺紋段1-4的螺紋。
步驟三:利用固定輔助支撐裝置精車中部的小活塞段和外圓導向段,是以四爪卡盤夾持并校正蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1近端面3MM-4MM,以安裝有固定輔助支撐裝置3的活頂尖4頂入蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5的頂針孔。固定支撐裝置3的懸臂3-3頂端有兩個互成90°的且規(guī)格相同的輔助支撐螺釘3-1和3-2,輔助支撐螺釘3-1和3-2距離懸臂3-3端面的尺寸相同。調(diào)整固定支撐裝置3的位置,使輔助支撐螺釘3-1和3-2距離蓄冷器細長活塞桿1末尾段1-5根部5MM-6MM;再旋轉(zhuǎn)固定輔助支撐裝置3的安裝角度,使輔助支撐螺釘3-1與水平面平行并處于車刀的對面,另一個輔助支撐螺釘3-2與水平面垂直。在擰緊螺釘3-4后,旋轉(zhuǎn)兩個輔助支撐螺釘,使他們與蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5外圓接觸,并以百分表檢測,使兩個輔助支撐螺釘與末尾段1-5外圓接觸后軸的變形量在0.01MM之內(nèi)。再以切削深度為0.02-0.04MM,進給量為0.05-0.08MM/轉(zhuǎn)的切削參數(shù),精車小活塞段1-2外圓至所要求的尺寸,精車導向段1-3并使其外圓留0.01MM-0.015MM的研磨余量。
步驟四:修磨導向段,是利用鑄鐵研磨套管是對蓄冷器細長活塞桿1上導向段1-3的外圓進行研磨,鑄鐵研磨套管在研磨前的內(nèi)徑尺寸大于導向段1-3的外圓尺寸0.01MM-0.015MM,鑄鐵研磨套管外徑尺寸是其內(nèi)徑尺寸的2-4倍,長度為3-5倍,所用的研磨砂材質(zhì)為碳化硅或金剛石,研磨砂的規(guī)格為1500粒-2000粒。具體操作方法為:將蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1夾持于車床卡盤上,開啟車床,使車床主軸的轉(zhuǎn)速在80-100轉(zhuǎn)/分,然后在導向段1-3的外圓表面均勻涂上研磨砂,再將鑄鐵研磨套管套入導向段1-3做往復運動,在研磨完成后,大活塞段1-1的外圓尺寸留有0.002-0.005的余量。最后使用2000粒-3000粒的砂紙對研磨表面進行手工打磨拋光,使導向段1-3的外圓達到所要求的的尺寸精度及表面質(zhì)量。
步驟五:精車大活塞段的端面及外圓,*是先以四爪卡盤夾持住專用彈性夾具2中的夾具基座2-1左端臺階外圓,將完成精加工的小活塞段1-2置入專用彈性夾具2的彈性套2-4內(nèi)孔,彈性套2-4的內(nèi)孔直徑與小活塞段1-2的外圓直徑相同。將彈性套2-4放入專用彈性夾具2中夾具基座2-1的錐孔,再以0.05-0.1MM的進給量精車大活塞段的端面及外圓到所要求的尺寸。
本發(fā)明的優(yōu)點在于:提高了加工精度及成品率;減少了加工的工序環(huán)節(jié),提高了生產(chǎn)的效率;減少了殘余應力造成的后續(xù)變形。
附圖說明
圖1為蓄冷器細長活塞桿的示意圖。
圖2為步驟二:為精車螺紋段的外螺紋示意圖。
圖3為步驟三:為利用固定輔助支撐裝置精車導向段和小活塞段外圓示意圖。
圖4為步驟五:精車大活塞段的端面及外圓示意圖。
具有實施方式
一種精密車削蓄冷器細長活塞桿的方法,它由步驟一:精車末尾段及螺紋段外圓并半精車中部的導向段和小活塞段;步驟二:精車螺紋段的外螺紋。步驟三:利用固定輔助支撐裝置精車中部的導向段和小活塞段外圓;步驟四:修磨導向段;步驟五:精車大活塞段的端面及外圓這五個步驟所組成。
步驟一:精車末尾段1-5及外螺紋段1-4外圓并半精車中部的導向段1-3和小活塞段1-2,是以卡盤夾持蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1,以活頂尖4頂入蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5的頂針孔,先對末尾段外圓1-5、外螺紋段1-4外圓、及導向段1-3和小活塞段1-2的外圓進行半精車,并均留0.1-0.15MM的精加工余量。其所選切削深度為0.1-0.15MM,進給量為0.08-0.1MM/轉(zhuǎn),然后再精車末尾段外圓1-5及外螺紋段1-4外圓到所要求尺寸。精車切削深度為0.02MM-0.05MM,進給量為0.05MM-0.08MM/轉(zhuǎn)。
步驟二:精車螺紋段的外螺紋,*是先以四爪卡盤夾持住專用彈性夾具2中的夾具基座2-1左端臺階外圓,將留有精加工余量的導向段1-3置入專用彈性夾具2的彈性套2-3內(nèi)孔,彈性套2-3的內(nèi)孔直徑與導向段1-3的外圓直徑相同。將彈性套2-3放入專用彈性夾具2中夾具基座2-1的錐孔,螺紋段的根部離開專用彈性夾具2上的螺帽2-2端面2MM-3MM,然后擰緊螺帽,再以直徑方向0.05MM-0.1MM的進給量車削外螺紋段1-4的螺紋。
步驟三:利用固定輔助支撐裝置精車中部的小活塞段和外圓導向段,是以四爪卡盤夾持并校正蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1近端面3MM-4MM,以安裝有固定輔助支撐裝置3的活頂尖4頂入蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5的頂針孔。固定支撐裝置3的懸臂3-3頂端有兩個互成90°的且規(guī)格相同的輔助支撐螺釘3-1和3-2,輔助支撐螺釘3-1和3-2距離懸臂3-3端面的尺寸相同。調(diào)整固定支撐裝置3的位置,使輔助支撐螺釘3-1和3-2距離蓄冷器細長活塞桿1末尾段1-5根部5MM-6MM;再旋轉(zhuǎn)固定輔助支撐裝置3的安裝角度,使輔助支撐螺釘3-1與水平面平行并處于車刀的對面,另一個輔助支撐螺釘3-2與水平面垂直。在擰緊螺釘3-4后,旋轉(zhuǎn)兩個輔助支撐螺釘,使他們與蓄冷器細長活塞桿1上末尾段1-5外圓接觸,并以百分表檢測,使兩個輔助支撐螺釘與末尾段1-5外圓接觸后軸的變形量在0.01MM之內(nèi)。再以切削深度為0.02-0.04MM,進給量為0.05-0.08MM/轉(zhuǎn)的切削參數(shù),精車小活塞段1-2外圓至所要求的尺寸,精車導向段1-3并使其外圓留0.01-0.015MM的研磨余量。
步驟四:修磨導向段,是利用鑄鐵研磨套管是對蓄冷器細長活塞桿1上導向段1-3的外圓進行研磨,鑄鐵研磨套管在研磨前的內(nèi)徑尺寸大于導向段1-3的外圓尺寸0.01MM-0.015MM,鑄鐵研磨套管外徑尺寸是其內(nèi)徑尺寸的2-4倍,長度為3-5倍,所用的研磨砂材質(zhì)為碳化硅或金剛石,研磨砂的規(guī)格為1500粒-2000粒。具體操作方法為:將蓄冷器細長活塞桿1上的大活塞段1-1夾持于車床卡盤上,開啟車床,使車床主軸的轉(zhuǎn)速在80-100轉(zhuǎn)/分,然后在導向段1-3的外圓表面均勻涂上研磨砂,再將鑄鐵研磨套管套入導向段1-3做往復運動,在研磨完成后,大活塞段1-1的外圓尺寸留有0.002-0.005的余量。最后使用2000粒-3000粒的砂紙對研磨表面進行手工打磨拋光,使導向段1-3的外圓達到所要求的的尺寸精度及表面質(zhì)量。
步驟五:精車大活塞段的端面及外圓,*是先以四爪卡盤夾持住專用彈性夾具2中的夾具基座2-1左端臺階外圓,將完成精加工的小活塞段1-2置入專用彈性夾具2的彈性套2-4內(nèi)孔,彈性套2-4的內(nèi)孔直徑與小活塞段1-2的外圓直徑相同。將彈性套2-4放入專用彈性夾具2中夾具基座2-1的錐孔,再以0.05-0.1MM的進給量精車大活塞段的端面及外圓到所要求的尺寸。