[发明专利]一种副喷口类精密件的新型磨削加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体说是一种磨削加工方法。

技术背景

副喷口零件是小型精密零件，零件体积小、材料硬度高(HRC≥50)、零件结构复杂，尺寸精度高，现有的副喷口类精密件外圆内腔主要采用传统工艺方法中的手工研磨的加工方法，包括研内腔、磨外圆、研小端面、研大端面、精研内腔孔五道工序，工序分散，定位基准反复变化同时需要进行复杂尺寸链的计算，在加工过程中主要表现在三方面不合格：技术条件不合格、表面光洁度不合格、尺寸不合格；同时分工序加工使零件的加工周期长，生产效率低下。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种副喷口类精密件磨削加工方法，具体技术方案如下：

一种副喷口类精密件的新型磨削加工方法，包括如下步骤：采用数控内圆磨床及CBN材质磨头，具体包括如下：

(1)采用主轴弹簧夹头夹持外圆槽,加工左端面、左端面外圆、内孔及内孔锥面；

(2)采用卡盘夹持零件左端面外圆，以零件左端面为基准，磨削右端面外圆、右端面锥度面及小端面；

所述步骤(1)中，主轴弹簧夹头是通过开口套来夹持工件；所述开口套采用同一台内圆磨床事先加工，加工时保证开口套的外圆及内孔一次磨削成型后，用线切割将其割开；使用前需检查跳动值，保证跳动值小于0.001。

所述数控内圆磨床采用瑞士哈挺公司TRIPET TST120型内圆磨床。

本发明的优点是：将传统工艺方法中研内腔、磨外圆、研小端面、研大端面、精研内腔孔五道工序合并为磨大端面外圆及内腔、磨小端面外圆及外锥两道工序，使加工工序集中，避免了大量的尺寸链计算，提高零件的加工精度，使零件符合设计图样尺寸、精度要求，同时缩短零件的加工周期，提高零件的加工效率。

附图说明

图1为步骤(1)加工副喷口零件的示意图；

图2为步骤(2)加工副喷口零件的示意图.

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明，本实施例采用瑞士哈挺公司TRIPET TST120型内圆磨床及CBN材质磨头，具体步骤如下：

(1)如图1所示，采用主轴弹簧夹头夹持外圆槽3,加工左端面1、左端面外圆2、内孔4及内孔锥面5；

所述步骤(1)中，主轴弹簧夹头是通过开口套10来夹持工件；所述开口套10采用同一台内圆磨床事先加工，加工时保证开口套10的外圆及内孔一次磨削成型后，用线切割将其割开；使用前需检查跳动值，保证跳动值小于0.001。

由于该零件表面精度和光洁度都非常高，对所用磨头的要求也很高，采用传统磨头无法满足加工要求，本发明采用瑞士生产的CBN(立方氮化硼)磨头进行磨削加工。CBN比普通磨料更硬、更耐磨，具有很高的热扩散件，这一特性使超硬磨料具有“冷切削”的本性。超硬磨料的抗磨性能也大大优于普通磨料。

CBN最适于加工黑色金属材料，特别是在要求长时间保持砂轮形状的场合，如轴承内滚道的磨削。另外，CBN较适于不经常更换砂轮的工序，因为小批量和砂轮更换，在安装时都要修整，易导致砂轮消耗。

本发明加工时采用复合磨削加工，实现从粗加工、半精加工、精加工的过程，这种加工方式可以提高加工零件的效率，提高刀具的使用寿命，从而提高零件的表面光度和加工精度，

加工时外圆磨削砂轮用于磨削工件的端面。需要修整砂轮的外圆及两个端面。故使用G265(修整砂轮的外圆及两个端面)指令。每次的修整量为0.01mm，修理速度为F300。CBN内孔磨削砂轮用于磨削内孔及内孔度面，所以使用G269(轮廓砂轮修整循环)来修整，每次的修整量为0.05mm，修整速度为F50。

加工参数如下：磨削外圆及端面时，工件转速500转/分钟，砂轮转速为35m/s，横向进给量粗磨为0.005mm/s，精磨为0.003mm/s。磨削内腔时，工件转速1000转/分钟。砂轮转速为1000转/分，横向进给量粗磨为0.003mm/s，精磨为0.001mm/s。走刀速率为F50，本工步调用了Q7变量来修正长度方向及直径方向的偏差，即通过调整Q7的X及Z值从而调整实际磨削的长度和直径尺寸。

(2)如图2所示，采用卡盘11夹持零件左端面外圆2，以零件左端面1为基准，磨削右端面外圆7、右端面锥度面8及小端面6；

加工参数如下：磨削外圆端面及锥面时，工件转速500转/分钟。砂轮转速为30m/s，横向进给量粗磨为0.003mm/s，精磨为0.001m/s。走刀速率为F200，窜动量为lmm(I＝lmm)，空走刀次数为3次。本工步调用了变量Q4。通过调整变量Q4的X来调整直径的尺寸。