[发明专利]一种钛合金薄壁类件的加工方法

说明书

本发明公开了一种钛合金薄壁类件的加工方法，该方法包括如下步骤：抱胎抱住薄壁轴套的小端,车床粗加工薄壁轴套的内壁；将粗加工后的薄壁轴套进行热处理；进行半精加工和精加工，以镗刀得到内锥孔；以内锥孔为基准，将芯轴嵌入内锥孔；车床卡盘夹住芯轴的大端，将薄壁轴套尾端的内螺纹与工艺堵头的外螺纹连接，螺栓穿过工艺堵头开设的内部空腔与芯轴螺纹连接；先精加工薄壁轴套各外圆的退刀槽，再将薄壁轴套与芯轴分离；车床卡盘夹住芯轴的大端，将薄壁轴套尾端的内螺纹与工艺堵头的外螺纹连接，螺栓穿过工艺堵头开设的内部空腔与芯轴螺纹连接；精车精加工薄壁轴套的各外圆。本发明提高了尺寸的稳定性和表面粗糙度。

技术领域

本发明属于机械加工领域，尤其涉及一种钛合金薄壁类件的加工方法。

背景技术

钛合金材料弹性模量低、变形系数小、导热性差等，导致切削加工性能比较差，特别是薄壁类件在内孔及外圆加工时，刀具很难得到充分的冷却，导致薄壁类件变形大，薄壁轴套是整个传动机构机械加工中最为关键的部分，其加工质量的好坏，严重影响着整个传动机构实验的性能参数。之前加工的薄壁轴套零件，内孔及外圆的表面粗糙度差，一般的加工方法是先钻出基础孔，再用普通车刀加工，表面粗糙度很难达到0.8以下，内孔与外圆的尺寸及形位公差超差，导致内孔的锥面与轴外锥面的配合接触面达不到要求的75％以上。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种钛合金薄壁类件的加工方法，提高了尺寸的稳定性和表面粗糙度。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种钛合金薄壁类件的加工方法，所述方法包括如下步骤：(1)抱胎抱住薄壁轴套的小端,车床粗加工薄壁轴套的内壁；(2)将粗加工后的薄壁轴套进行热处理，去除粗加工后的薄壁轴套的内应力；(3)车床对去除内应力的薄壁轴套的内锥孔依次进行半精加工和精加工，最后以镗刀得到薄壁轴套的1：50内锥孔；(4)以步骤(3)的内锥孔为基准，将芯轴嵌入薄壁轴套的内锥孔；(5)车床卡盘夹住芯轴的大端，将薄壁轴套尾端的内螺纹与工艺堵头的外螺纹连接，螺栓穿过工艺堵头开设的内部空腔与芯轴螺纹连接；(6)精车先精加工薄壁轴套各外圆的退刀槽，再将薄壁轴套与芯轴分离，以减小薄壁轴套的应力；(7)车床卡盘夹住芯轴的大端，将薄壁轴套尾端的内螺纹与工艺堵头的外螺纹连接，螺栓穿过工艺堵头开设的内部空腔与芯轴螺纹连接；(8)精车精加工薄壁轴套的各外圆。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(2)中，热处理条件为在真空炉中温度200℃加热2h。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(3)中，内锥孔的光洁度为Ra0.8。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(4)中，薄壁轴套的最小外圆直径与壁厚的比值为D/t＞16；其中，D为最小外圆直径，t为壁厚。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(4)中，各外圆精度为-0.009～-0.02mm；各外圆圆度小于0.005mm及各外圆的同轴度小于0.005mm。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(2)中，镗刀的材料为YG8，镗刀的前角为0～5°，镗刀的后角为15°～18°。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，在步骤(1)中，所述抱胎包括连接体和三个爪，三个爪分别与连接体一体连接。

上述钛合金薄壁类件的加工方法中，每个爪为弧形面，每个爪的弧度为120°。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)本发明通过热处理消除应力控制变形，使零件释放加工应力和材料应力，提高精加工后零件尺寸精度的稳定性；