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CN111300178A - 一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法 - Google Patents

一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种细长轴类零件外径磨削方法，提供一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，包括：零件在下料后进行固溶时效；粗车零件并进行超声波检验；对零件进行半精车削加工外形；进入磨削工序，磨削细长轴零件采用纵向磨削法，在磨零件的断续轴径部分时采用砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法。本发明通过缩小零件中心孔的定位夹紧面积控制零件的夹紧力，同时采用新型的磨削方法减小零件在磨削过程中产生的自激振动，有效的控制细长轴类零件在加工中的变形问题。同时探索出一条可行的优秀加工模式和参数，使用简便易行的方法达到提高零件加工精度的目的。

Description

一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法
技术领域
本发明涉及一种细长轴类零件外径磨削方法，尤其是一种直升机中心拉杆外径的磨削方法。
背景技术
中心拉杆为直升机发动机热端部件的重要组成部分。它属于细长轴种类零件，在加工过程中会受加工抗力和自激振动的影响而发生弯曲变形，对于直升机上的部件来说它的工艺技术要求就会更高。以往对于细长轴的加工多是采用一个或多个中心支架为零件增加辅助支撑，来减小零件的加工变形、保证技术要求。使用中心支架加工产品存在一定的弊端：1.加工细长轴使用中心支架时，在零件轴径上每磨除0.03mm余量时就需要对中心支架进行一次跟进的从新调整过程，使零件的准备时间增加，使用此种方法磨削一件产品需要16小时，加工效率较低，且在中心架使用不当时还要承担产品加工超差的风险。2.由于该零件一端为φ8的孔口，在零件装夹时会因为零件与机床顶尖间的接触面积大而产生较大的装夹压力使零件发生装夹变形，这也是制约产品合格的一个主要因素。3.磨削细长轴一般采用纵向磨削法来减小磨削抗力，但对于磨削像中心拉杆这种零件中间带有断续磨削部分的零件时只采用纵向磨削法是不能100％的确保零件磨削后的圆跳动达到0.01mm以内的，即使圆跳动合格的部分精度值也会限于公差最大值的边缘，使加工质量不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，有效的控制细长轴类零件在加工中的变形问题，提高零件加工精度。
本发明所采用的技术方案是：
一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，包括：
零件在下料后进行固溶时效；
粗车零件并进行超声波检验；
对零件进行半精车削加工外形；
进入磨削工序，磨削细长轴零件采用纵向磨削法，在磨零件的断续轴径部分时采用砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法。
磨削工序中为零件磨削配置一个小锥度心轴，心轴的锥度在1：2000。
将零件装入磨床两顶尖之间，零件利用自身的一个φ2毫米中心孔与另外一端小锥度心轴上的φ2毫米工艺中心孔形成了一个新的加工基准。
将零件装入磨床两顶尖之间，顶紧压力以零件在两顶尖之间不发生蹿动的最小压力为参考基准，使零件处于接近自由状态的零压力装夹.
砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，每次磨削进给量为0.002mm。
砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，纵向走刀速度50mm/min。
砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，砂轮与零件接触面积两边分别不少于2mm。
半精车削加工外形,各外轴径留余量0.15mm。
本发明的有益效果：
通过缩小零件中心孔的定位夹紧面积控制零件的夹紧力，同时采用新型的磨削方法减小零件在磨削过程中产生的自激振动，有效的控制细长轴类零件在加工中的变形问题。同时探索出一条可行的优秀加工模式和参数，使用简便易行的方法达到提高零件加工精度的目的。
附图说明
图1为中心拉杆结构示意图。
具体实施方案
本发明提供一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，零件在下料后进行固溶时效改善材料的切削性能，然后粗车零件并进行超声波检验查看零件是否存在加工缺陷，最后对零件进行半精车削加工外形,各外轴径留余量0.15mm进入磨削工序。
在磨削工序中首先进行的是为零件磨削配置一个小锥度心轴，心轴的锥度在1：2000。以保证心轴与零件内孔装配时压力不过于集中于一点，使零件发生装配变形。在心轴与零件装配时保证以手动将心轴旋转推入零件内孔，并使心轴与零件内孔抱紧不发生蹿动即可，此时零件与心轴的装配压力达到最佳值。此时零件利用自身的一个φ2毫米中心孔与另外一端小锥度心轴上的φ2毫米工艺中心孔形成了一个新的加工基准。将零件装入磨床两顶尖之间，顶紧压力以零件在两顶尖之间不发生蹿动的最小压力为参考基准，使零件处于接近自由状态的零压力装夹，控制了加工变形量减小零件的装夹变形。磨削细长轴零件采用纵向磨削法来减小零件的磨削抗力，在磨零件的断续轴径部分时通过采用砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，有效减少了磨削振动和零件自激振动，从而保证零件的磨削跳动难题。加工好的零件如图1所示。
本发明通过采用新的磨削方法及采用工艺中心孔减小夹紧力能够有效的保证中心拉杆加工质量。
1.在加工过程中，定位接触面积大小决定了零件装夹时的夹紧力的大小。所以想要控制小夹紧力就要考虑怎样减小定位接触面积，本发明通过使用配磨小锥度心轴制造一个理想工艺中心孔来减小零件定位接触面积，实现了接近自由状态的零压力装夹状态。与使用中心支架减小零件自激振动的原理相同，但却在根本上实现了零压力装夹的目标，使零件的加工质量得到改善。
2.本发明替代了中心支架的作用省去了调整中心支架的准备时间，所以零件的加工效率由原来的16小时加工一件产品，提高至8小时加工一件产品，效率提升200％。
3.本发明采用的砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，每次磨削进给量为0.002mm、纵向走刀速度50mm/min、砂轮与零件接触面积两边分别不少于2mm，有效减少了磨削振动和零件自激振动，在磨削过程中砂轮能将零件因自激振动二产生的偏摆量全部磨除，使零件保证圆周对称度均匀，从而达到圆跳动不大于0.005mm，高质量的保证了零件的技术要求。
通过本发明能使产品合格率达到100％，满足使用要求，并为类似结构和精度的产品加工提供了新的思路。

Claims (8)

1.一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，包括：
零件在下料后进行固溶时效；
粗车零件并进行超声波检验；
对零件进行半精车削加工外形；
进入磨削工序，磨削细长轴零件采用纵向磨削法，在磨零件的断续轴径部分时采用砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法。
2.如权利要求1所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，
磨削工序中为零件磨削配置一个小锥度心轴，心轴的锥度在1：2000。
3.如权利要求2所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，
将零件装入磨床两顶尖之间，零件利用自身的一个φ2毫米中心孔与另外一端小锥度心轴上的φ2毫米工艺中心孔形成了一个新的加工基准。
4.如权利要求3所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，将零件装入磨床两顶尖之间，顶紧压力以零件在两顶尖之间不发生蹿动的最小压力为参考基准，使零件处于接近自由状态的零压力装夹。
5.如权利要求1所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，每次磨削进给量为0.002mm。
6.如权利要求5所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，纵向走刀速度50mm/min。
7.如权利要求6所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，砂轮与零件磨削表面不脱离的小余量磨削法，砂轮与零件接触面积两边分别不少于2mm。
8.如权利要求1所述的一种直升机中心拉杆控制磨削变形的方法，其特征在于，半精车削加工外形,各外轴径留余量0.15mm。
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