[发明专利]玻璃钢套筒加工方法及加工装置和钻头

说明书

技术领域

本发明属于非金属模压材料镗削加工技术领域，具体涉及一种玻璃钢套筒加工方法及加工装置和钻头。

背景技术

航天飞行器的运载火箭、导弹等高技术产品在飞行过程中将会产生较大的热量，影响产品中的仪器仪表的正常工作，使电子元器件失效，并威胁到产品的正常飞行。为此，一般采用非金属材料对电子元器件进行防热隔热。玻璃钢套筒就是安装在燃气舵系统中用于对负推喷管防热隔热的零件。玻璃钢套筒是用玻璃纤维布和树脂按一定的比例混合后，采用模具模压成型毛坯，再进行内孔机械加工的玻璃钢产品。玻璃钢套筒毛坯的结构，由玻璃钢套筒毛坯主体与固定板组成，固定板底部有凸块，加工后的玻璃钢套筒设置有中心孔，呈台阶形同心孔，玻璃钢套筒的中心孔轴线与固定板上平面相交成锐角，角度为θ，从而使玻璃钢套筒的中心孔与固定板的外表面上形成相贯线，线轮廓为椭圆形截面；玻璃钢套筒的中心孔的精度要求高，两孔同轴度为0.03mm-0.08mm，台阶圆孔较浅，内圆孔较深。因此此组中心孔需通过机械加工来完成。现有技术是将玻璃钢套筒毛坯固定在镗铣床上再用刀具加工而成，其中在固定玻璃钢套筒毛坯时是用万能虎钳的两个平口钳夹紧腰形圆柱体两侧面，再进行钻削或铣削加工，装夹、找正困难，装夹时夹紧腰形圆柱体部位，零件径向受力，将产生弹性变形，加工后夹紧状态下零件内孔合格，当卸下零件后，内孔产生的弹性变形，影响加工零件的形位精度及尺寸精度。而且切削椭圆形截面部位时，刀具由连续进刀渐变为断续进刀，零件加工面受到不均匀外力作用，特别是玻璃钢套筒毛坯固定底板的凸块与刀具呈一定夹角，刀具切入或切出时，刀齿会将材料带起，造成掉渣、崩角、破裂，使成品件的表面质量低下。同时，因玻璃钢材料中的玻璃纤维具有各向异性，切削加工容易造成组织的分层、脱胶，给切削加工增加了一定的困难，特别是玻璃纤维的化学成份二氧化硅及氧化铝等是玻璃钢材料中的硬质点，硬度很高，对刀具的磨损特别严重，在加工较深、精度要求又高的孔时，不允许使用油、水等冷却液的情况下，冷却条件差，加工切削热量不易散去，同时由于树脂不耐高温，在高速切削过程中，切削温度高，胶粘状的碎屑遇冷又硬化，极易沾附在金属刀具的表面上，也会使零件产生掉渣、崩角、破裂，成品件合格率十分低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能使玻璃钢套筒加工面均衡受力的玻璃钢套筒加工方法及加工装置和钻头。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种玻璃钢套筒加工方法，将玻璃钢套筒毛坯固定后，再钻削加工，包括如下步骤：

中心孔定位，在所述玻璃钢套筒毛坯主体中心划出中心孔的十字中心线；

固定玻璃钢套筒毛坯，将所述玻璃钢套筒毛坯安装于固定在镗床上的镗床夹具上；

预钻中心孔，用中心钻定心，在所述十字中心线的中心，预钻中心孔；

钻中心孔底孔，用硬质合金钻头钻出底孔，去除孔中心余量；

粗钻中心孔，用硬质合金钻头钻孔，留余量5mm-6mm；

粗镗内圆孔，留余量1mm-2mm；

精镗内圆孔，切削参数为：主轴转速n=350r/min-450r/min，进给量f=0.1mm/r-0.3mm/r，切削深度t=0.1mm-0.3mm；

粗镗台阶圆孔，对台阶圆孔进行粗镗并留余量1mm-2mm，深度镗至设计尺寸；

精镗台阶圆孔，使台阶圆孔达到设计的孔径尺寸及同轴度要求。

本发明还提供一种玻璃钢套筒加工的加工装置，包括一个镗床夹具，所述镗床夹具包括定位本体、过渡套，所述定位本体固定在镗床上，所述定位本体的上端为第一斜平面，下端为平面，所述第一斜平面与所述定位本体下端平面的夹角为锐角；所述定位本体设置有定位孔，定位孔中心线与所述定位本体下端平面平行；所述过渡套呈圆筒状，一端为第二斜平面，所述第二斜平面与所述过渡套中心线的夹角为锐角，所述过渡套安装于定位本体的定位孔内，形成过盈配合；所述第一斜平面和所述第二斜平面平齐。

所述镗床夹具定位本体的第一斜平面上设置有一个凹块，第一斜平面的凹块底面与第二斜平面平齐，所述凹块与所述玻璃钢套筒毛坯的凸块形成间隙配合。

所述镗床夹具还包括联接底板，所述定位本体通过所述联接底板固定在镗床上。

所述过渡套内部设置有与所述玻璃钢套筒的内孔尺寸相等的内孔。

本发明提供一种玻璃钢套筒加工的钻头，为硬质合金钻头，所述钻头的螺旋刃呈倒锥形，钻头直径从顶端向尾部逐渐减少，圆锥角为1°-3°。