本发明涉及一种加工方法，尤其是一种高精度圆柱度的加工方法。
背景技术：
圆柱度是评价轴类精度的一项重要指标，同时也是影响装配质量的重要因素，尤其是在与精密轴承内环配合使用时，它是增加轴承寿命、减少振动、提高回转精度的关键因素。目前，加工圆柱度的方法通常有两种：1、先在普通设备上对研顶尖孔或在普通内磨设备上修整砂轮后靠磨顶尖孔，再在外磨磨削设备上，使用顶尖顶住零件的顶尖孔加工。2、使用专用外磨心轴装夹零件，使零件与心轴相对静止，再在外磨设备上使用顶尖顶住心轴两端顶尖孔加工。一般当零件自身顶尖孔尺寸较小时采用第一种加工方式，当零件自身顶尖孔尺寸较大时，为减小顶尖孔自身误差造成的延伸误差，常采用第二种加工方式。
上述两种加工方法，在忽略顶尖孔自身圆度误差的情况下，仅考虑外磨设备自身液压波动、砂轮回转精度及外界环境振动的综合影响，加工出的零件圆柱度仅在0.001mm左右。而实际加工情况下，砂轮直接靠磨的加工方式加工顶尖孔。该方式磨削力较大，砂轮颗粒剥落不均匀产生振动，自身圆度误差一般在0.001～0.005mm范围内。因此，目前绝大多少企业即使使用精密的数控外磨设备，其圆柱度的加工能力也在0.002mm以上，已不能满足某些高精尖设备，如飞机零部件、风电设备等精密配合零件表面圆柱度的装配要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种高精度圆柱度的加工方法，实现加工后的圆柱度可以达到0.001mm以内，满足高精尖设备的装配要求。
本发明的具体技术方案，所述的高精度圆柱度的加工方法包括以下步骤：
1、粗磨顶尖孔：通过常规方法加工两端的顶尖孔并进行修磨，保证顶尖孔角度误差±10′，自身圆度误差≤0.005mm；
2、加工环带：使用外磨设备顶尖顶住零件顶尖孔进行外圆磨削，在零件的两端及中部磨削出3～4个环带，所述的环带对零件顶尖孔跳动值不大于0.005mm；
3、安装零件：使用立式磨床自身的硬质合金顶尖顶住零件一端顶尖孔，在零件上中间已加工的环带位置使用v型夹紧装置定位，保证顶尖与零件同轴，在v型夹紧装置上施加夹紧力，并保证零件可以在加紧状态下能够自由转动；
4、磨削顶尖孔：在立式磨床主轴上安装砂轮，所述的砂轮的角度与顶尖孔的角度相同；启动设备，砂轮自身高速旋转的同时，施力使零件旋转，且使二者旋转方向相反；砂轮沿零件的轴向运动，并绕零件的轴线公转，方向与砂轮的旋转方向相同，对顶尖孔进行磨削至图样要求尺寸；
5、磨削另一个顶尖孔：将零件翻转，重复3、4步骤，完成另一个顶尖孔的磨削；
6、磨削外圆：采用定位精度为小于0.006/300mm，重复定位精度在±0.003mm之间的数控精密磨床，并使用硬质合金顶尖顶住零件顶尖孔，启动设备，对零件外圆进行磨削至要求尺寸；
7、最终检验：在设备上使用千分表或圆度仪对磨削表面进行测量。
所述的步骤1中，若加工后的环带对零件顶尖孔跳动大于0.005mm，则重复步骤1、2直至环带对零件顶尖孔跳动值小于0.005mm。
所述的步骤1中，可以采用卧式车床对研或普通内磨修磨的方式进行粗磨顶尖孔。
本发明在磨削外圆之前，对顶尖孔进行精磨，大大的减少了顶尖孔精度对圆柱度的影响，有效的提高了圆柱度指标。通过本发明加工的零件，圆柱度在30～60mm长度上可达到0.001mm以内，且质量稳定，效率也较高，可满足规模化生产。本发明提出的技术方案，合理有效，可靠性较高且生产效率高。加工出的产品精度极高，使用的设备成本相对较低，使用范围广。
具体实施方式
一种高精度圆柱度的加工方法包括以下步骤：
1、粗磨顶尖孔：通过常规方法加工两端的顶尖孔并进行修磨，保证顶尖孔角度误差±10′，自身圆度误差≤0.005mm；
2、加工环带：使用外磨设备顶尖顶住零件顶尖孔进行外圆磨削，在零件的两端及中部磨削出3～4个环带，所述的环带对零件顶尖孔跳动值不大于0.005mm；
3、安装零件：使用立式磨床自身的硬质合金顶尖顶住零件一端顶尖孔，在零件上中间已加工的环带位置使用v型夹紧装置定位，保证顶尖与零件同轴，在v型夹紧装置上施加夹紧力，并保证零件可以在加紧状态下能够自由转动；
4、磨削顶尖孔：在立式磨床主轴上安装砂轮，所述的砂轮的角度与顶尖孔的角度相同；启动设备，砂轮自身高速旋转的同时，施力使零件旋转，且使二者旋转方向相反；砂轮沿零件的轴向运动，并绕零件的轴线公转，方向与砂轮的旋转方向相同，对顶尖孔进行磨削至图样要求尺寸；
5、磨削另一个顶尖孔：将零件翻转，重复3、4步骤，完成另一个顶尖孔的磨削；
6、磨削外圆：采用定位精度为小于0.006/300mm，重复定位精度在±0.003mm之间的数控精密磨床，并使用硬质合金顶尖顶住零件顶尖孔，启动设备，对零件外圆进行磨削至要求尺寸；
7、最终检验：在设备上使用千分表或圆度仪对磨削表面进行测量。
所述的步骤1中，若加工后的环带对零件顶尖孔跳动大于0.005mm，则重复步骤1、2直至环带对零件顶尖孔跳动值小于0.005mm。
所述的步骤1中，可以采用卧式车床对研或普通内磨修磨的方式进行粗磨顶尖孔。
实施例
对某航空发动机关键件传动主轴精轴径进行加工，该主轴精轴径长度为30mm，要求加工完后该轴的外径型面圆柱度不超过0.001mm。加工的具体实施步骤包括：
1、粗磨顶尖孔：使用外磨设备上并通过内磨修磨的方式加工两端的顶尖孔；加工后顶尖孔角度误差+5′，自身圆度误差0.003mm；
2、加工环带：使用外磨设备上的硬质合金顶尖顶住零件两端顶尖孔磨削零件，在零件两端和中间位置磨削出4个环带，每个环带对顶尖孔的跳动均≤0.005mm；
3、安装零件：在立式磨床自身固定的硬质合金顶尖顶住零件一端顶尖孔，再使用设备上的v型定位装置定位零件上中间已加工出的环带并加紧，使零件中心与设备顶尖同轴，并保证零件在加紧状态下能够自由转动；
4、磨削顶尖孔：在立式磨床主轴上安装砂轮，所述的砂轮的角度与顶尖孔的角度相同；启动设备，砂轮自身高速旋转的同时，施力使零件旋转，且使二者旋转方向相反；砂轮沿零件的轴向运动，并绕零件的轴线公转，方向与砂轮的旋转方向相同，对顶尖孔进行磨削至图样要求尺寸；
5、磨削另一顶尖孔：将零件翻转，重复3、4步骤，完成另一个顶尖孔的磨削；
6、磨削外圆：采用的设备型号是瑞士斯图特s40，该设备的定位精度为0.004/300mm，重复定位精度±0.002mm，使用设备自带的硬质合金顶尖顶住零件顶尖孔对零件外圆进行磨削至要求尺寸；
7、最终检验：在圆度仪上测量磨削表面圆柱度，该零件实测圆柱度为0.001mm，加工的零件满足要求，结论，合格。