一种用于陀螺仪护线板车铣复合加工工艺方法与流程

本发明属于机械加工技术领域，涉及陀螺仪护线板的加工，尤其是一种用于陀螺仪护线板车铣复合加工工艺方法。

背景技术：

陀螺仪护线板为陀螺部件中的关键结构件，属于薄片类零件，各结构特征多为圆弧类，材料为ly12-cz铝合金；该零件外表面具有7个均布圆弧线槽，每个线槽的端部分布有特定顺序排布的3个通孔，直径分别为φ1.8mm，φ0.8mm和φ0.8mm。另外，护线板零件除外表面圆弧线槽以外还设计有7个通孔。为保证护线板结构的形位精度，该零件所有的圆弧类结构均具有较高的分度精度要求，所有的槽和孔均采用同一起始0点，且护线板的加工流程中涉及多道车、铣工艺，造成护线板的加工时间长，效率低。

目前护线板的加工工艺流程：

步骤一：在车床上对棒料进行装夹(第1次装夹)，粗车外圆到φ41mm及粗车端面；

步骤二：在车床上利用φ12mm的钻头在棒料端面上钻内孔；

步骤三：在车床上精镗内孔，使内孔成活；

步骤四：在车床上切断工件，留0.5mm的余量；

步骤五：在铣床上对切下的工件进行装夹(第2次装夹)，利用φ3mm的铣刀铣圆弧槽，圆弧槽均布，其数量为7个；

步骤六：在铣床上钻孔及锪孔，其中φ0.8mm的通孔14个，φ1.8mm的通孔7个，φ3.5mm的通孔4个，φ3.5-φ1.8mm的阶梯孔3个；

步骤七：在铣床上翻面装夹工件(第3次装夹)，分别铣φ0.8-imm和φ0.8-iimm两通孔的通心圆槽，数量为7个；

步骤八：在车床上装夹工件(第4次装夹)，车背面槽及精车端面；

步骤九：在车床上装夹工件(第5次装夹)，精车外圆，使外圆成活；

步骤十：计量，检测，清洗，包装入库。

在此工艺中，护线板的加工需要在“车床—铣床—车床”中完成，需要10道加工工序，需要5次工艺装夹，分别为车床中3次工艺装夹，包括粗车1次装夹和精车2次装夹；铣床中2次工艺装夹，包括工件正面1次装夹和背面1次装夹。

经加工实践证实，该工艺方案虽可以满足护线板的加工需求，然而由于采用车加工结合铣加工的方法，护线板零件的加工过程中包含工艺装夹次数较多，造成护线板加工的辅助加工时间较长，严重影响加工效率；且该零件的关键结构均具有较高的分度精度要求，多工种多次装夹导致装夹误差累积，严重降低了零件的加工精度和加工质量，存在精度超差的风险，同时增加了零件的加工难度，降低了零件的加工效率。除此之外，由于该零件孔和圆弧槽的加工需要依靠加工中心完成，属于典型的单人单机加工实例，而护线板的加工过程加工方式为多工种加工，使该零件的加工过程占用车、铣加工中心大量设备资源，且消耗车工、铣工等多工种劳动力，大幅增加了该零件的生产成本，导致护线板零件的加工成为陀螺仪配套生产的关鍵瓶颈问题

通过公开专利文献的检索，未发现与本发明申请相关的公开专利文献。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于陀螺仪护线板车铣复合加工工艺方法，采用本工艺，仅在车床上即可完成工件的加工成活，避免占用铣床及铣工资源，有效减少工件装夹次数，大幅缩短辅助加工时间，降低零件加工成本，提高加工效率。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种用于陀螺仪护线板车铣复合加工工艺方法，步骤是：

⑴在车床上利用弹簧卡头对圆柱形棒料进行第一次装夹，粗车外圆到φ41mm及粗车端面；

⑵在车床上利用φ12mm的钻头在棒料端面上钻制同心内孔；

⑶在车床上利用动力头装夹φ3mm的铣刀铣制圆弧槽，圆弧槽均布，其数量为七个；

⑷在车床上钻孔及锪孔，其中φ0.8mm的ⅰ通孔及ⅱ通孔，总计为14个，φ1.8mm的通孔是七个，φ3.5mm的通孔是四个，φ3.5-φ1.8mm的阶梯孔是三个；

⑸在车床上精镗同心内孔，使同心内孔成活；

⑹在车床上精车外圆，使外圆成活；

⑺在车床上切断工件，留0.5mm的余量；

⑻在车床上翻面进行第二次装夹工件，铣φ0.8mm的i通孔和φ0.8mm的ii通孔的通心圆槽，数量为七个；

⑼在车床上车背面槽及精车端面，使背面槽及端面成活；

⑽计量，检测，清洗，包装入库。

而且，所述陀螺仪护线板的结构是：

该陀螺仪护线板为圆盘形结构，其正面结构的盘中心制有一同心内孔，在同心内孔外的圆盘上，自同心内孔起始，逆时针均布间隔制有七个相同的圆弧槽，该圆弧槽内顶端为圆弧封闭，在该圆弧封闭部位的圆弧槽底部自里向外分别制有φ0.8mm的ⅰ通孔、ⅱ通孔及φ1.8mm的通孔，在间隔的圆弧槽之间制有同径的三个φ3.5-φ1.8mm的阶梯孔，在其余的相邻的圆弧槽之间制有同径的四个φ3.5mm的通孔；护线板的背面结构为：在圆盘同心内孔外同心制有一背面槽，在每一φ0.8mm的ⅰ通孔与ⅱ通孔之间制有一通心圆槽。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明所涉及的护线板车铣复合加工工艺，采用车铣复合的加工方式，减少了工件的装夹次数，缩短了加工辅助时间，提高加工效率，并且减少装夹次数可大幅提高加工中形位精度，将工艺装夹次数缩减为2次，大幅度缩短工件装夹等辅助加工时间，明显提高护线板的加工效率，加工时间由原来的32分钟/件缩短到10分钟/件，有效提高加工效率3倍以上，且少次装夹直接成活可最大可能保证护线板各结构的形位公差，有效提高了加工精度与加工质量。

2、本发明仅采用车床弹簧卡头和三抓卡盘软爪的装夹，装夹操作简单，对工人操作技术要求低；另外，由于外圆、内孔、通孔、端面是在同一次装夹条件下完成的，无论同轴度以及垂直度均优于原有车铣分开配合加工工艺，大幅降低加工难度，有利于在保证尺寸形位精度的前提下实现薄片类零件的车铣复合批量加工，可最大程度的保证护线板各结构的形位公差，有效提高了加工精度与加工质量；最终，护线板车铣复合加工全程仅依靠有动力头的车床完成，有效减少人力物力占用，大幅降低零件加工的成本。

3、本发明将原始的车床加工与铣床加工的工艺流程改为全部利用车床加工，利用车铣复合的加工方式，开创了在车床上进行车铣复合加工的新方式，与原始工艺的工序相比，加工工序的调整是独创部分，极大地减少了工序步骤，缩短了加工时间。

4、本发明申请全程仅需要在车床上完成，有效减少人力物力资源占用，大幅降低零件加工的成本；经试验证实，护线板车铣复合工艺降低了大约四份之一的加工成本，完全能够适应陀螺仪护线板的小批量、大批量生产需要，可推广到相关的薄片类零件的生产加工中，可用于航天，化工，水利，电力等行业的薄片类零件的加工，尤其对于飞机、船舶、武器装备等的陀螺仪护线板的加工领域，有十分广阔的推广应用前景。

附图说明

图1为本发明陀螺仪护线板车铣复合加工工艺流程图；

图2为本发明陀螺仪护线板结构主视图；

图3为图2的a-a向截面剖视图；

图4为图2的后视图；

图5为图4的b-b向截面剖视图；

图6为本发明陀螺仪护线板零件的立体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例做进一步详述；本实施例是描述性的，不是限定性的，不能由此限定本发明的保护范围。

首先叙述一下本发明陀螺仪护线板的结构，参见图2、3、4、5、6。

陀螺仪护线板1为圆盘形结构，其正面结构为：圆盘中心制有一同心内孔8，在同心内孔外的圆盘上，自同心内孔起始，逆时针均布间隔制有七个相同的圆弧槽2，该圆弧槽内顶端为圆弧封闭，在该圆弧封闭部位的圆弧槽底部自里向外分别制有φ0.8mm的ⅰ通孔5、ⅱ通孔6及φ1.8mm的通孔7，在间隔的圆弧槽之间制有同径的三个φ3.5-φ1.8mm的阶梯孔4，在其余的相邻的圆弧槽之间制有同径的四个φ3.5mm的通孔3。

护线板的背面结构为：在圆盘同心内孔外同心制有一背面槽9，在每一φ0.8mm的ⅰ通孔与ⅱ通孔之间制有一通心圆槽10。

一种用于陀螺仪护线板车铣复合加工工艺方法，参见图1，步骤是：

⑴在车床上利用弹簧卡头对圆柱形棒料进行第一次装夹，粗车外圆到φ41mm及粗车端面；

⑵在车床上利用φ12mm的钻头在棒料端面上钻制同心内孔；

⑶在车床上利用动力头装夹φ3mm的铣刀铣制圆弧槽，圆弧槽均布，其数量为七个；

⑷在车床上钻孔及锪孔，其中φ0.8mm的ⅰ通孔及ⅱ通孔，总计为14个，φ1.8mm的通孔是七个，φ3.5mm的通孔是四个，φ3.5-φ1.8mm的阶梯孔是三个；

⑸在车床上精镗同心内孔，使同心内孔成活；

⑹在车床上精车外圆，使外圆成活；

⑺在车床上切断工件，留0.5mm的余量；

⑻在车床上翻面进行第二次装夹工件，铣φ0.8mm的i通孔和φ0.8mm的ii通孔的通心圆槽，数量为七个；

⑼在车床上车背面槽及精车端面，使背面槽及端面成活；

⑽计量，检测，清洗，包装入库。