[发明专利]一种高精度薄壁管件外圆加工装置及加工方法

说明书

本发明公开了一种高精度薄壁管件外圆加工装置及加工方法，其中，加工装置包括定位芯轴、定位套、螺母和薄壁管件，所述定位芯轴设置在薄壁管件内，所述定位芯轴与定位套配合，所述定位芯轴与所述螺母配合。该装置设计新颖，结构稳定、耐用，定位准确，操作方便，加工工艺上的优化很好的解决了高精度薄壁管件外圆加工过程中遇到的易变形、刚性差、尺寸难控制等问题，大大的提高了生产效率，与现有的加工工艺相比，生产效率提升3倍以上，产品质量稳定，报废率显著降低。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种高精度薄壁管件外圆加工装置及加工方法。

背景技术

薄壁管件右横轴总长232mm，理论壁厚1.3mm，长厚比约178.5，采用材料为淬透性较好的渗碳钢，表面硬度高，耐磨性好，属于典型的难加工高精度薄壁管件；具体加工要求是：外圆圆柱度0.1mm，外圆表面粗糙度Ra1.6，尺寸公差0.02mm，同时还要求薄壁管件两端的内圆孔尺寸公差0.02mm，同心度Φ0.04mm；对于细长类薄壁管件而言，加工精度极高，加工难度极大。

在实际加工中，一般采取的工艺方案是先粗车外圆留量0.5mm左右，然后进行热处理，再精车外圆抛光至要求。现零件加工存在以下问题：零件壁厚比较小，长厚比比较大，考虑到变形等问题一般不采用三抓卡盘进行装夹，车削时通常采用两端用分体式顶尖进行装夹，分体式顶尖刚性差，热处理前外圆留量不易过大，因热处理前外圆留量小，热处理后变形大，加工找正困难；精车外圆，用简易分体式顶尖，顶住两端中心孔，机床尾座直线度不好调节，加工精度不高；因壁比较薄，精车外圆需要特别锋利的刀片，锋利刀片易磨损，造成扎刀现象，最终依靠砂纸进行抛光保证最终尺寸。故实际加工中零件经常超差，需要多次返工，产品质量不稳定，加工效率低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高精度薄壁管件外圆加工装置及加工方法，实现高精度薄壁管件外圆的高质、高效、稳定加工。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种高精度薄壁管件外圆加工装置，包括定位芯轴、定位套、螺母和薄壁管件，所述定位芯轴设置在薄壁管件内，所述定位芯轴与定位套配合，所述定位芯轴与所述螺母配合。

优选的，所述定位芯轴、定位套、螺母和薄壁管件材料为淬火后的30CrMnSiA。

优选的，所述定位芯轴两端设有中心孔，所述定位芯轴包括五段，其中：一段直径小于薄壁管件内径且跳动量不大于0.01的外圆，接着一段直径大于薄壁管件内径小于薄壁管件外径的外圆，再接着一段与定位芯轴中心孔跳动不大于0.01的60°倒角锥面，再接着一段跳动不大于0.01且直径小于薄壁管件内径的外圆，最后一段是供螺母紧固用的外螺纹。

优选的，所述定位套内孔与所述定位芯轴外圆配合间隙不大于0.01，所述定位套外圆直径大于薄壁管件内径小于薄壁管件外径。

优选的，所述螺母上设有扁面，所述螺母外径大于定位套内孔且小于定位套外径。

一种高精度薄壁管件外圆加工方法，包括以下步骤：

S1、将薄壁管件原材料进行热处理，热处理后薄壁管件两端孔口倒角60°作为中心孔；

S2、将薄壁管件装在定位芯轴上，同时将定位套装在定位芯轴上，通过螺母紧固，利用装置上的锥面和薄壁管件中心孔实现薄壁管件的装夹定位；

S3、车工采取顶住加工装置两端中心孔的方式，车薄壁管件外圆留磨0.1-0.15mm，顶住两端中心孔，机芯夹带动；

S4、精磨外圆至最终的尺寸和形位公差。

优选的，所述步骤S1中，将薄壁管件原材料进行热处理的温度设置为80-120℃。

相比现有技术，本发明的有益技术效果在于：