[发明专利]一种芯柱组件薄型平面的精密加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种零件薄型平面的精密加工方法，特别涉及一种精密加工用于航天遥感遥测系统的芯柱组件薄型平面的方法。

背景技术

在机械加工领域，经常要对一些关键零件上的重要平面进行精密的加工，当这些重要平面处于薄型片状结构上时，则因强度的原因，很难获得较高的加工精度，作为航天遥感遥测系统中关键零件的芯柱组件，在加工平面的过程中就遇到变形，振动等问题的困扰。传统的加工方法是仅将芯柱组件上的内孔套入小锥度芯棒后就直接加工平面。这种加工方法既造成平面外缘因变形而高于中心部分，又无法克服加工过程中的振动，甚至还会时常出现零件与芯棒件相互转动而使零件内壁受损的状况。如用传统的加工方法，要想达到较高的精度，只能留有较多的研磨余量，并以研磨加手工局部修磨的方式才有可能，因此这种方法的生产效率及成品率都较低。

发明内容

鉴于传统的加工方法的种种缺陷，本发明之目的在于提供一种能精密加工薄型平面的方法，即通过陶瓷研磨芯棒研磨芯柱组件上内孔提高了零件的定位精度，通过使用四个可调支撑螺钉4-3对薄型平面的支撑，增强了零件的在加工过程中抗震及抗变形的能力，避免了加工过程中的变形与振动，改善了零件的表面质量。通过止转螺钉4-2带动芯柱组件随车床主轴旋转，避免了传统加工车床主轴与零件的相对旋转。通过使用旋紧带有密封垫片的封气螺钉3-14并且在零件内孔涂抹润滑脂，使零件加工形成密封吸附的安装方式，在加工过程中没有夹紧力，这就减少了残余应力对零件所造成的后续变形。

一种芯柱组件薄型平面的高精度加工方法：它由步骤一：以盲孔陶瓷研磨芯棒研磨内孔；步骤二：使用可调支撑装置对平面进行精密车削加工，步骤三：研磨及修磨平面这三个步骤组成。

所述的步骤一：以陶瓷研磨芯棒研磨芯柱组件内孔

其中的芯柱组件上有内孔1-1，方形薄板侧面1-2，方形薄板端面1-3。研磨内孔1-1方法如下：在陶瓷芯棒涂上规格W10-W20的金刚石或碳化硅研磨砂，将陶瓷芯棒放入芯柱组件1的内孔1-1中，陶瓷研磨芯棒与内孔1-1的间隙为0.01-0.02mm，通过对内孔1-1进行研磨，使内孔1-1的圆柱度误差达到0.006mm以内。

由于陶瓷研磨芯棒材质坚硬，因此在研磨过程中其自身的损耗极小，这就保证了研磨的高精度。

步骤二：使用可调支撑装置对平面进行粗车削加工

所用的可调支撑装置主要由夹持盘2，定位件3及可调支撑螺钉座4所构成。夹持盘2上有台阶用于机床夹具的夹持；定位件3通过螺钉安装在夹持盘2上，其上有带橡胶密封垫片的封气螺钉3-1、定位芯棒3-2及通气孔3-3，它的中部有一段外螺纹用以于连接可调支撑螺钉座4；可调支撑螺钉座4的左端有一段内螺纹，用以于定位芯棒3-2的外螺纹相配，中间为圆筒状过渡段，右端为可调支撑螺钉安装法兰盘4-1，其上有一M5或M8的止转螺钉4-2，位置位于方形薄板任意一边的外侧5-8mm，距离边角10-15mm，另有四个可调支撑螺钉4-3。位置处于芯柱组件方形薄板的四角处并距离四边5-10mm；

使用可调支撑装置对平面进行车削加工的过程依次为：先松开定位件3上的封气螺钉3-1，并在芯柱组件1上内孔1-1入口处涂抹润滑脂，然后将芯柱组件1上内孔1-1配入定位件3上的定位芯棒3-2，使芯柱组件1左端接触定位件3，并使芯柱组件1上方形薄板侧面1-2接触可调支撑螺钉座4上的止转螺钉4-2，旋紧封气螺钉3-1；使其上的密封垫片起到阻隔空气的作用上。再旋转安装于可调支撑螺钉座4上右端法兰上的四个可调支撑螺钉4-3，使可调支撑螺钉4-3的球形顶端顶到芯柱组件的方形薄板，以千分表碰触方形薄板端面1-3，控制方形薄板顶出量在0.005mm以内。

最后在车削方形薄板端面1-3时，选用80-100转/分钟的转速，粗车选0.1-0.15mm的切削深度，进给量为0.06-0.12mm，最后精车选0.02-0.05mm的切削深度，进给量为0.04-0.08mm，并使总长度留有0.01-0.02mm的修磨余量。刀具前角选用20°-25°，主偏角选用30°-45°。进行车削时，下刀处在离中心3-5mm处，然后向中心进给，再从中心向外进行车削。车削完成后旋松密封螺钉3-1，取出所加工的零件。

该可调支撑装置的工作原理是利用空气的密封，使芯柱组件的内孔紧紧的吸附于夹具的定位芯棒上，再通过夹具上止转螺钉带动芯柱组件随车床主轴旋转。

步骤三：研磨及修磨平面