一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法及回轉(zhuǎn)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法及回轉(zhuǎn)體，屬于回轉(zhuǎn)體機(jī)加工【技術(shù)領(lǐng)域】。該加工方法依次包括去除零件毛坯大余量，工件熱處理，消除工件內(nèi)部存在的缺陷，粗車工件端面和內(nèi)外形，粗銑工件內(nèi)外減輕槽，半精車工件端面和內(nèi)外形，工件外圓面開口，精車工件端面和內(nèi)外形，精加工外圓面開口和內(nèi)形面下陷，加工對(duì)接面和內(nèi)外形到設(shè)計(jì)尺寸，加工對(duì)接孔和安裝孔，檢測(cè)零件表面是否有裂紋這些加工步驟。該回轉(zhuǎn)體由該加工方法制成。使用此方法加工出的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體具有形變小，壁厚均勻的優(yōu)點(diǎn)，較大程度上提高了產(chǎn)品的合格率。
【專利說明】—種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法及回轉(zhuǎn)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)體機(jī)加工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體的加工方法及回轉(zhuǎn)體。
【背景技術(shù)】
[0002]在航天制造業(yè)，對(duì)于多開口易變形的回轉(zhuǎn)體類零件的制造通常是采用整體鍛造毛坯，然后進(jìn)行機(jī)械加工。現(xiàn)有整體鍛造成形的多開口薄壁回轉(zhuǎn)體的加工方法制造出的產(chǎn)品具有形變較大，壁厚尺寸不均勻，最終導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)和性能不高，無法達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體形變小，壁厚均勻的薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體的加工方法及由該方法加工出來的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體。
[0004]本發(fā)明提供的薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體的加工方法依次包括以下步驟:
[0005]去除工件毛坯的大余量；對(duì)工件進(jìn)行熱處理；消除工件內(nèi)部存在的缺陷；粗車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；粗銑工件兩端的內(nèi)外減輕槽；半精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；加工工件兩端內(nèi)外減輕槽至設(shè)計(jì)尺寸，然后在工件外圓面上開口 ；精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；精加工外圓面上的開口至設(shè)計(jì)尺寸，然后第一次加工內(nèi)形面的下陷；精加工對(duì)接面和第二次精車內(nèi)外形；加工對(duì)接孔及第二次加工內(nèi)形面的下陷。
[0006]作為優(yōu)選，對(duì)所述工件進(jìn)行熱處理過程時(shí)保證所述工件的圓度變形控制在2mm以內(nèi)。
[0007]作為優(yōu)選，粗車所述工件的兩個(gè)端面和內(nèi)外形后保證工件單邊剩余切削量為4mm ?5mm。
[0008]作為優(yōu)選，粗銑所述工件兩端的內(nèi)外減輕槽時(shí)，將工件前后端外圓的同軸度調(diào)整控制在Φ0.5mm以內(nèi)，保證所述工件加工后的特征單邊剩余切削量為3_?4_。
[0009]作為優(yōu)選，半精車所述工件的兩個(gè)端面和內(nèi)外形時(shí)，將零件前、后端外圓同軸度調(diào)整控制在Φ0.2mm以內(nèi)，根據(jù)所述工件的軸向尺寸和內(nèi)外減輕槽與端面的距離來調(diào)平兩個(gè)端面，再以端面為基準(zhǔn)，撐所述工件的內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔的跳動(dòng)在Φ0.05mm以內(nèi)且端面的跳動(dòng)在Φ0.1mm以內(nèi)，然后再加工內(nèi)外形，最終保證所述工件加工后內(nèi)外形的剩余切削量為2mm?3mm。
[0010]作為優(yōu)選，在所述工件的外圓面上開口時(shí)，保證所述工件開口后的單邊剩余切削量為2_以上。
[0011]作為優(yōu)選，精車所述工件的兩個(gè)端面和內(nèi)外形時(shí)，保證所述工件加工后的兩個(gè)端面的單邊剩余切削量為Imm?2mm,外形的剩余切削量為Imm?2mm,內(nèi)形的剩余切削量為
0.5mm ?Imm
[0012]作為優(yōu)選，精車所述工件的兩個(gè)端面時(shí)，以大端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔和端面的跳動(dòng)都在00.05mm以內(nèi)，根據(jù)小端內(nèi)外減輕槽的尺寸協(xié)調(diào)平大、小端面，然后在對(duì)兩個(gè)端面進(jìn)行加工，最終保證所述工件加工后的兩個(gè)端面的單邊剩余切削量為1mm~2mm。
[0013]作為優(yōu)選，精車所述工件的內(nèi)外形時(shí)，以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔的跳動(dòng)在小0.05mm以內(nèi)而且使端面的跳動(dòng)在0.1mm以內(nèi)，然后再對(duì)所述工件的內(nèi)外形進(jìn)行加工，最終保證外形的剩余切削量為1mm~2mm,內(nèi)形的剩余切削量為
0.5mm ~Imnin
[0014]作為優(yōu)選，精加工對(duì)接面和內(nèi)外形時(shí)，以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使兩端外圓同軸度在(60.05mm以內(nèi)(四處對(duì)稱點(diǎn))，通過找正過程使內(nèi)孔和端面的跳動(dòng)都在00.05mm以內(nèi)，然后再均勻車削去除兩端面余量，加工到設(shè)計(jì)尺寸。
[0015]作為優(yōu)選，加工完對(duì)接面后，將兩個(gè)端面的密封槽加工到設(shè)計(jì)尺寸。
[0016]作為優(yōu)選，第二次精車內(nèi)外形時(shí)，將內(nèi)外形加工至設(shè)計(jì)尺寸，此過程為關(guān)鍵工序，采用多次反復(fù)進(jìn)刀的方式.，加工過程中松壓板，將工件從機(jī)床上拆下，放置十分鐘后重新裝夾，以去除應(yīng)力，每次進(jìn)刀量不超過0.3mm,進(jìn)給不超過50mm/min。
[0017]作為優(yōu)選，加工對(duì)接孔和第二次加工內(nèi)形面內(nèi)陷時(shí)，以大端面為基準(zhǔn)，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使外圓的跳動(dòng)在(60.05mm以內(nèi)，再以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工小端外U型槽下陷至設(shè)計(jì)尺寸；以小端面為基準(zhǔn)，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使外圓的跳動(dòng)在00.05mm以內(nèi)，以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工內(nèi)形各處下陷，尺寸與壁厚接平；以小端面為基準(zhǔn)，壓內(nèi)孔臺(tái)階，找上、下外圓同軸度在00.05mm以內(nèi)，通過找正過程使外圓的跳動(dòng)在(60.05mm以內(nèi)，以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工大端面上對(duì)接孔至設(shè)計(jì)尺寸；上同軸度銑夾，通過找正過程使銑夾的外圓在(60.05mm以內(nèi)，以大端銷孔定位，固定在同軸度銑夾上，加工小端面上對(duì)接孔至設(shè)計(jì)尺寸，保證大、小兩端面的對(duì)接孔同軸度要求。
[0018]本發(fā)明還提供了一種基于本發(fā)明提供的薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體的加工方法制成的回轉(zhuǎn)體。
[0019]本發(fā)明提供的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法由于合理分配粗車、半精車和精車的加工尺寸，使加工制成的回轉(zhuǎn)體形變小，壁厚均勻，較大程度上提高了產(chǎn)品的合格率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的開口示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了深入了解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0023]參見附圖1 和2，零件兩端外圓直徑分別為0939mm、小834mm，由整體換扎鍛件加工成型。工件的理論高度為430mm，按照本發(fā)明提供的加工方法的加工步驟依次為:
[0024]I)去除鍛件毛坯大余量:根據(jù)鍛件尺寸及表面缺陷分布位置，協(xié)調(diào)去除鍛件內(nèi)外圓、兩端面大余量，便于后面的熱處理加工。[0025]2)對(duì)工件進(jìn)行熱處理:對(duì)工件進(jìn)行熱處理過程中，保證圓度變形控制在2mm以內(nèi)。
[0026]3)檢測(cè)工件內(nèi)部是否存在缺陷:作為優(yōu)選，使用超聲波檢測(cè)鍛件內(nèi)部是否存在缺陷。
[0027]4)粗車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形:
[0028]4.1)撐內(nèi)孔，找正使內(nèi)孔中心的跳動(dòng)在Φ0.5mm以內(nèi)，端面跳動(dòng)在Φ0.5mm以內(nèi)，粗車兩個(gè)端面，加工后單邊剩余切削量4mm，工件的軸向尺寸為438mm ；
[0029]4.2)以端面為基準(zhǔn)，頂內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，找正內(nèi)孔的跳動(dòng)在Φ0.5mm以內(nèi)，加工殼體內(nèi)形和外形，加工后單邊剩余切削量4mm，壁厚尺寸為11.5mm。
[0030]5)粗銑工件兩端的內(nèi)外減輕槽:將工件前、后端外圓同軸度調(diào)整控制在Φ0.5mm以內(nèi)；
[0031]5.1)加工工件小端內(nèi)、外減輕槽，加工后特征單邊剩余切削量3mm ；
[0032]5.2)調(diào)面，加工工件大端內(nèi)、外減輕槽，加工后特征單邊剩余切削量3mm。
[0033]6)人工時(shí)效處理工件:通過人工時(shí)效消除加工中產(chǎn)生的有害應(yīng)力。
[0034]7)半精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形:
[0035]7.1)將工件前、后端外圓同軸度調(diào)整控制在Φ0.2mm以內(nèi)，根據(jù)所述工件的軸向尺寸和內(nèi)外U型槽與端面的距離來調(diào)平兩個(gè)端面，加工后單邊剩余切削量2mm，軸向尺寸434mm，兩端面平面度0.1mm,平行度0.2mm ；
[0036]7.2)再以端面為基準(zhǔn)，撐所述工件的內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔的跳動(dòng)在Φ 0.05mm以內(nèi)且端面的跳動(dòng)在Φ0.1mm以內(nèi)，然后再加工內(nèi)外形，加工單邊剩余切削量2mm，壁厚尺寸7.5mm。
[0037]8)加工工件兩端內(nèi)外減輕槽及在外圓面上開口:
[0038]8.1)加工工件小端內(nèi)、外減輕槽，加工至設(shè)計(jì)尺寸；
[0039]8.2)調(diào)面，加工工件大端內(nèi)、外減輕槽，加工至設(shè)計(jì)尺寸；
[0040]8.9)加工外圓面上開口，加工后單邊剩余切削量2mm。
[0041]9)精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形:
[0042]9.1)以大端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔和端面的跳動(dòng)都在Φ0.05mm以內(nèi)，根據(jù)小端內(nèi)外減輕槽的尺寸協(xié)調(diào)平大、小端面，然后在對(duì)兩個(gè)端面進(jìn)行加工，加工后單邊剩余切削量1mm，軸向尺寸為432mm，端面平面度0.1mm，平行度0.2mm ；
[0043]9.2)以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔的跳動(dòng)在Φ0.05πιπι以內(nèi)而且使端面的跳動(dòng)在Φ 0.1mm以內(nèi)，然后再對(duì)所述工件的內(nèi)外形進(jìn)行加工，加工后工件的外形剩余切削量為1mm，工件的內(nèi)形余量為0.5mm，壁厚尺寸5+00.2mm。
[0044]10)精加工外圓面開口和第一次加工內(nèi)形面下陷:
[0045]10.1)加工外圓面上開口，加工至設(shè)計(jì)尺寸；
[0046]10.2)加工內(nèi)形面下陷，加工后剩余切削量0.5mm。
[0047]11)精加工對(duì)接面和內(nèi)外形:
[0048]11.1)以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過固定四個(gè)對(duì)稱點(diǎn)找大、小兩端外圓同軸度在Φ0.05mm以內(nèi)，找正內(nèi)孔的跳動(dòng)在Φ0.05mm以內(nèi)，端面的跳動(dòng)在Φ0.05mm以內(nèi)，均勻車削去除兩端面余量，加工到設(shè)計(jì)尺寸高度430±0.2mm ；
[0049]11.2)加工端面密封槽到設(shè)計(jì)尺寸；[0050]11.3)加工內(nèi)、外形至設(shè)計(jì)尺寸；此過程為關(guān)鍵工序，加工內(nèi)外形時(shí)采用多次反復(fù)進(jìn)刀的方式，加工過程中松壓板，將工件從機(jī)床上拆下，放置十分鐘后重新裝夾，此為自然時(shí)效去除應(yīng)力；每次進(jìn)刀量不超過0.3mm,進(jìn)給不超過50mm/min。內(nèi)外圓同軸度0.1mm、直線度0.2mm、圓度0.2mm、壁厚3.5±0.2mm ;此時(shí)壁厚尺寸留有0.5mm的修正量保證后續(xù)加工的可行性。
[0051]12)對(duì)接孔加工步驟:
[0052]12.1)以大端面為基準(zhǔn)，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使外圓的跳動(dòng)在ct0.05mm以內(nèi)，再以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工小端外U型槽下陷至設(shè)計(jì)尺寸；
[0053]12.2)以小端面為基準(zhǔn)，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使外圓的跳動(dòng)在(60.05mm以內(nèi)，以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工內(nèi)形各處下陷，尺寸與壁厚接平；
[0054]12.3)以小端面為基準(zhǔn),壓內(nèi)孔臺(tái)階，找上、下外圓同軸度00.05mm以內(nèi)，找正大端外圓跳動(dòng)(60.05mm以內(nèi)，以外圓上開口為基準(zhǔn)確定加工坐標(biāo)，加工大端面上對(duì)接孔至設(shè)計(jì)尺寸；
[0055]12.4)上同軸度銑夾，通過找正過程使銑夾的外圓在(60.05mm以內(nèi)，以大端銷孔定位，固定在同軸度銑夾上，加工小端面上對(duì)接孔至設(shè)計(jì)尺寸，保證大、小兩端面的對(duì)接孔同軸度要求。
[0056]13)檢測(cè)加工完的工件表面是否存在裂紋:
[0057]使用熒光檢測(cè)工件表面是否有裂紋。
[0058]本發(fā)明還提供了 一種基于本發(fā)明提供的薄壁多開口易變形回轉(zhuǎn)體的加工方法制成的回轉(zhuǎn)體。
[0059]本發(fā)明提供的薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法由于合理分配粗車、半精車和精車的加工尺寸，使所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品形變小，壁厚均勻，較大程度上提高了產(chǎn)品的合格率。
[0060]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:依次包括以下步驟: 去除鍛件毛坯的大余量；對(duì)工件進(jìn)行熱處理；消除工件內(nèi)部存在的缺陷；粗車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；粗銑工件兩端的內(nèi)外減輕槽；半精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；精銑工件兩端內(nèi)外減輕槽至設(shè)計(jì)尺寸，然后在工件外圓面上開口 ；精車工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形；精加工外圓面上的開口至設(shè)計(jì)尺寸，然后第一次加工內(nèi)形面的下陷；精加工對(duì)接面和第二次精加工內(nèi)外形；加工對(duì)接孔及第二次加工內(nèi)形面的下陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:粗車所述工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形后保證工件單邊剩余切削量為4mm~5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:粗銑所述工件兩端的內(nèi)外減輕槽時(shí)，將工件前后端外圓的同軸度調(diào)整控制在O0.5mm以內(nèi)，保證所述工件加工后的特征單邊剩余切削量為3_~4_。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:半精車所述工件兩個(gè)端面和內(nèi)外形時(shí)，將工件大、小端外圓同軸度調(diào)整控制在O0.2mm以內(nèi)，根據(jù)所述工件的軸向尺寸和內(nèi)外U型槽與端面的距離來調(diào)平兩個(gè)端面，再以端面為基準(zhǔn)，撐所述工件的內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔的跳動(dòng)在00.05mm以內(nèi)且端面的跳動(dòng)在(60.1mm以內(nèi)，然后再加工內(nèi)外形，最終保證所述工件加工后內(nèi)外形的剩余切削量為2mm~3_。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:精車所述工件兩個(gè)端面時(shí)，以大端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正過程使內(nèi)孔和端面的跳動(dòng)都在(60.05mm以內(nèi)，根據(jù)小端內(nèi)外減輕槽的尺寸協(xié)調(diào)平大、小端面，然后在對(duì)兩個(gè)端面進(jìn)行加工，最終保證所述工件加工后的兩個(gè)端面的單邊剩余切削量為1mm~2mm o·
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:精車所述工件內(nèi)外形時(shí)，以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過找正使內(nèi)孔的跳動(dòng)在(60.05mm以內(nèi)而且使端面的跳動(dòng)在(60.1mm以內(nèi)，然后再對(duì)所述工件的內(nèi)外形進(jìn)行加工，最終保證外形的剩余切削量為1mm~2mm,內(nèi)形的剩余切削量為0.5mm~1mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:精加工對(duì)接面時(shí)，以端面為基準(zhǔn)，撐內(nèi)孔，壓內(nèi)孔臺(tái)階，通過四處對(duì)稱點(diǎn)找正使兩端外圓同軸度在O0.05_以內(nèi)，通過找正使內(nèi)孔和端面的跳動(dòng)都在0.05_以內(nèi)，然后再均勻車削去除兩端面余量，加工到設(shè)計(jì)尺寸；加工完對(duì)接面后，將兩個(gè)端面的密封槽加工到設(shè)計(jì)尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:第二次精加工內(nèi)外形時(shí)，將內(nèi)外形加工至設(shè)計(jì)尺寸，此過程為關(guān)鍵工序，采用多次反復(fù)進(jìn)刀的方式.，加工過程中松壓板，將工件從機(jī)床上拆下，放置十分鐘后重新裝夾，以去除應(yīng)力，每次進(jìn)刀量不超過0.3mm,進(jìn)給不超過50mm/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種薄壁多開口易變形錐形回轉(zhuǎn)體的加工方法，其特征在于:還包括檢測(cè)加工好的工件表面是否存在裂紋的步驟。
10.一種回轉(zhuǎn)體，其特征在于:所述回轉(zhuǎn)體按照權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述加工方法加工制成。
【文檔編號(hào)】B23P15/00GK103586640SQ201310565356
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】郭玉, 趙啟龍, 孫立君, 何志宏 申請(qǐng)人:湖北三江航天紅陽機(jī)電有限公司