[发明专利]一种机电陀螺框架组件加工工装及其加工方法

说明书

本发明涉及一种机电陀螺框架组件加工工装及加工方法，以解决薄壁件浮筒加工过程中易变形、圆柱度低，从而导致与浮子框架组合时需要一一配车，加工效率低，不适合批量生产的技术问题。该工装中双定位涨紧夹具包括同轴设置的第一夹具座和定位轴；定位轴外端面与待加工浮筒的内侧相配合；压紧端面夹具包括压紧座、锁紧套和锁紧螺母；压紧座包括同轴设置的定位套、定位法兰和第二夹具座。该方法为1、使用第一个双定位涨紧夹具，车浮筒的长径圆筒段两端的端面；2、使用压紧端面夹具，车待加工浮筒的第一定位内孔和第二定位内孔；3、使用第二个双定位涨紧夹具，车短径圆筒段外圆面及短径圆筒段的右端面；4、加工浮子框架；5、组装。

技术领域

本发明涉及机电陀螺框架组件的加工，具体涉及一种机电陀螺框架组件加工工装及采用加工工装加工机电陀螺框架组件的方法。

背景技术

近年来，机电陀螺占据陀螺产品市场主要地位，因此机电陀螺的生产效率的提高，尤其是框架组件的生产效率的提高成为本领域人员研究的重点。

机电陀螺框架组件为机电陀螺的关键件，其内装有电机，预抽真空并充以一定压力的高纯度氦气或氢气，外部充满悬浮液体，两端有浮子配平机构，中间为枢轴(即进动轴)。框架组件的设计、制造工艺水平直接决定了机电陀螺的精度水平。另外，框架组件对气密性要求极高，其中浮筒和浮子框架通过高精度的两处外圆和两处内孔形成小间隙配合，配合间隙仅为0.006mm～0.008mm，浮子框架两处外圆设计有两处宽度为0.7mm、深为0.2mm的密封槽，并涂抹工业用结构密封胶形成密封体，所以要求浮筒和浮子框架通过高精度的两处外圆和两处内孔组装得到精度、同轴度及圆柱度均高的框架组件。

框架组件的材料均为铝棒2A12-T4，浮筒为典型的薄壁零件，最薄处壁厚仅为0.4mm，高精度薄壁零件的机械加工是普遍存在的加工难题，薄壁件的加工难点为控制零件变形、控制零件尺寸精度、控制形位精度，为了有效解决薄壁件的加工难题和提高生产效率必须要创新薄壁件的精密加工技术及方法。

图1为浮筒结构示意图，图2为浮子框架结构示意图，图3为浮筒与浮子框架组装结构示意图；浮子框架02的第一定位外圆φC₁与浮筒01的第一定位内孔φB₁配合，浮子框架02的第二定位外圆φC₂与浮筒01的第二定位内孔φB₂配合，浮筒01外侧为圆筒状，包括长径圆筒段和短径圆筒段，其中长径圆筒段的轴向长度为L_A3，短径圆筒段的轴向长度为L_A2，浮筒01的轴向长度为L_A1；因浮筒01为薄壁件，壁厚仅为0.4mm，加工后易产生变形，尺寸及圆柱度不易控制，原则上两处内孔的圆柱度控制在0.03mm之内即为合格品。原加工方法为加工完浮筒01的第一定位内孔φB₁和第二定位内孔φB₂后，每件浮筒01的内孔尺寸差异大，浮子框架02不适宜加工为统一尺寸，故需要计量所有浮筒01的第一定位内孔和第二定位内孔实际尺寸及圆柱度，然后对尺寸进行分组配车浮子框架02的第一定位外圆φC₁和第二定位外圆φC₂，以确保浮子框架02和浮筒01配合以手感滑配为准。