一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装及加工方法与流程

本发明属于高硬材料零件内孔精密磨削加工，特别涉及一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装及加工方法。

背景技术：

1、在航空及航天领域，高强钢等高硬材料应用较为广泛。高硬材料座体组合件为我公司某型号航天产品的关键零件，材料为30crmnsini2a，其材料淬火后硬度可达55hrc-60hrc,其尺寸及形位公差要求较严。由于产品的特殊工艺过程要求，其要求在座体(中间件)及活塞筒(两侧件)组合后进行活塞筒零件双侧内孔的加工，孔的直径公差不大于0.03mm，长度近60mm，且局部存在半孔情况，加工时存在不连续切削，孔的粗糙度要求ra0.4以内。由于产品的结构的特殊性以及高硬度、断屑加工的机械加工特性，急需寻求一种合适的工艺解决方案，满足产品技术指标要求。

技术实现思路

1、本发明所解决的技术问题是提供一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装及加工方法，提出了一种高硬材料座体组合件不连续深孔的精密磨削加工方案，解决了常规加工无法满足产品技术指标要求的问题。

2、本发明采用的技术方案是：一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，包括底盘、配重、定位组件、锁紧组件，所述定位组件包括用于定位零件的定位芯轴和菱形销，所述底盘为圆盘结构，底盘与内孔磨床相连接，通过找正带进行找正，所述底盘的一侧通过螺钉连接配重，在所述配重对侧的底盘上安装有定位芯轴，定位芯轴穿过零件的座体端面通过锁紧组件锁紧固定，所述菱形销位于零件活塞筒的正下方一侧置于底盘的销孔中另一侧置于活塞筒下方孔内用于零件与底盘周向定位。

3、优选的，所述锁紧组件包括开口垫圈和螺母，所述开口垫圈穿过定位芯轴，开口垫圈一端面顶紧在零件的座体端面，开口垫圈另一端面通过螺接在定位芯轴上的螺母锁紧。

4、优选的，还包括与加工工装配合使用的刀杆，所述刀杆从左至右依次为螺纹段、定位段、过渡段和连接段，所述刀杆的螺纹段为螺纹柱与刀座相连接，刀杆的定位段为圆柱体，外圆与刀座内孔配合定位，刀杆的过渡段为阶梯圆柱体，在与定位段相接侧加工有沉槽，刀杆的连接段端面加工有内螺纹与砂轮连接，刀杆连接段直径与工件内孔直径相适应，所述砂轮采用白刚玉80#材质、硬度类型为l。

5、优选的，所述配重为弧形凸块，通过修整配重的上表面保证加工工装达到动平衡状态。

6、优选的，所述刀杆采用合金钢cr12mova，淬火硬度55hrc-60hrc。

7、优选的，所述底盘中心与菱形销中心距离与零件的两活塞筒的孔中心距离相等。

8、优选的，所述零件与定位芯轴和菱形销均为间隙配合。

9、一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工方法，采用上述加工工装及刀杆加工一种高硬材料组合件的内孔，该组合件包括座体及安装在座体两侧的活塞筒，在座体与活塞筒组合后进行活塞筒双侧内孔的加工，具体加工步骤如下：

10、a)安装加工工装并找正，找正带跳动不大于0.005；

11、b)装夹零件，压紧，检查孔跳动不大于0.05；

12、c)粗磨；预留0.05mm-0.1mm余量，进行粗磨；粗磨参数：主轴转速：100r/min；砂轮转速：10000-15000r/min；每次进给：0.03mm-0.05mm；

13、d)精磨；主轴转速：150r/min；砂轮转速：15000r/min-20000r/min；每次进给：0.005mm-0.01mm；

14、e)零件检测；

15、f)加工零件另一侧活塞筒，旋转零件180度并压紧；

16、g)重复c)、d)步骤；

17、h)零件拆卸并吹干净；

18、i)零件检测。

19、本发明的有益效果是：本发明的工装结构简单，操作方便，适用于该类型座体组合类零件内孔加工，解决了车(铣)削断续加工工件尺寸及粗糙度不满足要求，且刀具成本高的问题，产品的加工质量高。本发明的装夹方式重复性好，仅需对工装进行一次装夹找正，后续通过定位面及定位销配合保证工件装夹位置的一致性，可实现产品的批量产品的高效加工；孔的中心距离可以通过工装保证，不受人为操作因素影响。

1.一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：包括底盘、配重、定位组件、锁紧组件，所述定位组件包括用于定位零件的定位芯轴和菱形销，所述底盘为圆盘结构，底盘与内孔磨床相连接，通过找正带进行找正，所述底盘的一侧通过螺钉连接配重，在所述配重对侧的底盘上安装有定位芯轴，定位芯轴穿过零件的座体端面通过锁紧组件锁紧固定，所述菱形销位于零件活塞筒的正下方一侧置于底盘的销孔中另一侧置于活塞筒下方孔内用于零件与底盘周向定位。

2.根据权利要求1所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：所述锁紧组件包括开口垫圈和螺母，所述开口垫圈穿过定位芯轴，开口垫圈一端面顶紧在零件的座体端面，开口垫圈另一端面通过螺接在定位芯轴上的螺母锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：还包括与加工工装配合使用的刀杆，所述刀杆从左至右依次为螺纹段、定位段、过渡段和连接段，所述刀杆的螺纹段为螺纹柱与刀座相连接，刀杆的定位段为圆柱体，外圆与刀座内孔配合定位，刀杆的过渡段为阶梯圆柱体，在与定位段相接侧加工有沉槽，刀杆的连接段端面加工有内螺纹与砂轮连接，刀杆连接段直径与工件内孔直径相适应，所述砂轮采用白刚玉80#材质、硬度类型为l。

4.根据权利要求1所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：所述配重为弧形凸块，通过修整配重的上表面保证加工工装达到动平衡状态。

5.根据权利要求3所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：所述刀杆采用合金钢cr12mova，淬火硬度55hrc-60hrc。

6.根据权利要求1所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：所述底盘中心与菱形销中心距离与零件的两活塞筒的孔中心距离相等。

7.根据权利要求1所述的一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工工装，其特征在于：所述零件与定位芯轴和菱形销均为间隙配合。

8.一种高硬材料组合件内孔精密磨削加工方法，其特征在于，采用权利要求3所述的加工工装及刀杆加工一种高硬材料组合件的内孔，该组合件包括座体及安装在座体两侧的活塞筒，在座体与活塞筒组合后进行活塞筒双侧内孔的加工，具体加工步骤如下：