一种非回转零件密封环槽的数控加工方法与流程

本发明属于特殊结构的精密零件加工领域，涉及一种非回转零件密封环槽的数控加工方法。

背景技术

某液压舵机壳体采用壳体筒体一体化结构设计方法，活塞安装孔内设计有多个密封环槽，用以密封孔内油路防止液压油泄露，这就要求密封环槽不仅具有较高的精度要求，同时要求环槽内的侧面和内圆柱面表面光度达到较高设计要求。为此，相关产品设计要求环槽内与底孔同轴度0.04mm，环槽底面表面光度ra0.8，侧壁表面光度ra1.6，同时不能出现平行于孔轴线的加工纹路。

这种密封环槽在壳体中较为少见，以往多出现在回转类零件上。回转类零件采用车削加工，较容易保证加工精度、表面纹路等技术指标。但是随着mbd技术的应用，壳体的设计越来越复杂，若采用车削加工，加工过程中零件转动不平衡必然会导致精度无法保证。壳体加工主要采用数控铣削加工，环槽刀加工密封环槽过程中，较难保证环槽侧面和底面的表面光度，同时由于数控铣削加工圆柱面过程是主轴插补算法形成圆形加工轨迹，必然会造成表面纹路平行于孔轴向方向，影响内部油路密封性能。为此，此类密封环槽数铣加工过程中，需要定制特殊刀具，制定科学的铣削策略。如何实现各设计要素的加工精度，改变表面机械加工纹路，目前相关的加工方法在国内外均未见报道，此类结构的加工仍是机加行业内存在的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是：为了解决数控加工技术难以实现液压密封环槽结构加工的困难，包括环槽内部面光度及加工纹路难以保证的问题，本发明提出了一种在数控加工中，实现此类液压密封环槽的高精度加工方法，通过有效控制环槽加工过程的切削参数，以及采用表面微观纹路精密抛光加工方法，实现密封环槽加工精度，提高环槽的密封性能。同时，加工过程稳定可靠，也能够满足批量生产需求。

本发明的技术方案是：一种非回转零件密封环槽的数控加工方法，包括如下步骤：

步骤1：精镗功能孔底孔,使功能孔底孔直径d1到设计尺寸；

步骤2：找正底孔，窄环槽刀半精加工环槽，窄环槽刀刀宽小于环槽宽度l11mm-2mm；

步骤3：宽环槽刀精加工环槽到环槽直径d2，宽环槽刀刀宽与环槽宽度l1相同；

步骤4：检测环槽与底孔同轴度与环槽三面光度是否满足设计指标；

步骤5：自制抛光轮，要求自制抛光轮厚度l2与环槽宽度l1相同，并保证抛光轮能放入环槽内，抛光轮外侧2、抛光轮内侧3采用强力粘接剂粘贴抛光纸1，抛光纸1粒度不小于800#，采用自制抛光轮抛光环槽侧面与底面；

步骤6：采用20倍内窥镜观察加工后环槽，如果环槽内表面存在平行底孔轴线的加工竖纹路，重复步骤5直至纹路消失；

步骤7：抛光结束后清洗零件。

所述步骤2：初加工环槽时，采用窄槽刀靠切加工，三面各留余量0.1mm。

所述步骤3：精加工环槽时，宽环槽刀尖圆弧r0.25mm，且要求圆整光顺。

所述步骤3：精加工环槽时，根据环槽尺寸大小和刀具尺寸，对加工过程的主轴转速、进给参数做相应调整。

所述步骤5：抛光轮粘接抛光纸后需静置一天。

本发明的有益效果是：本发明是对非回转零件密封环槽的加工方法，使环槽加工精度得到整体提高，并解决了数控加工产生的表面机械纹路对液压油路密封的影响。通过粗、精加工策略，减少一次加工成型的表面光度问题。同时，采用特制的抛光工具，改变加工表面的机械纹路，减少纹路对密封的影响。对非回转零件密封环槽的精密加工打下了必要的基础。

附图说明

图1为一种非回转零件密封环槽的数控加工方法的流程图；

图2为本发明一种高精度密封环槽结构的零件的正视图；

图3为图2正视图的a-a剖视图；

图4是图3的环槽结构局部放大图；

其中：d1—功能孔底孔直径，d2—环槽直径，l1—环槽宽度

图5是抛光环槽的自制抛光轮示意图；

其中：l2—自制抛光轮厚度；

图6为抛光纸粘贴示意图。

其中：1—抛光纸，2—抛光轮外侧，3—抛光轮内侧

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步的说明：

请参阅图2、图3和图4，其中，图2是本发明一种高精度密封环槽结构的零件的正视图,图3是图2正视图的a-a剖视图，图4是图3的环槽结构局部放大图。本实施方式中，所述零件为液压结构件，零件材料为7050铝合金，密封环槽非均匀设计在功能底孔中，功能孔底孔直径d1为φ47.76mm，环槽直径d2为φ51.99mm，环槽宽度l1为3mm，环槽相对与功能孔底孔同轴度要求在φ0.04mm，环槽三面光度要求ra0.8，同时要求表面切削纹路垂直于底孔轴线。

通过分析材料性质和零件结构，本实施方式中，所述某环带端面密封零件的加工方法的步骤如下：

步骤1：精镗功能孔底孔d1到设计尺寸；

本零件采用数控加工中心完成零件孔的整体加工，钻、铣底孔，粗镗、精镗底孔，保证功能孔底孔直径d1为φ47.76⁺0^0.05mm，光度ra0.8。

步骤2：找正底孔，窄环槽刀半精加工环槽，窄环槽刀刀宽小于槽宽l11mm-2mm；

找正底孔，采用窄环槽刀半精加工环槽，先延径向切削，切深0.2mm，再延轴向进刀，进刀深度每次0.2mm，按此方法去除环槽余量，同时保证环槽两个侧面与底面余量0.1mm。

步骤3：宽环槽刀精加工环槽到环槽直径d2，宽环槽刀刀宽与环槽宽度l1相同；

采用自制底部带倒r宽环槽刀加工环槽，主轴转速1000r/min,进给200mm/r，保证环槽直径d2。刀尖圆弧r0.25mm，环槽底部倒r一次成型。

步骤4：检测环槽与底孔同轴度与环槽三面光度是否满足设计指标；

计量环槽侧面与底面的表面光度，计量底孔与环槽的同轴度。光度及同轴度满足设计要求继续进行步骤5，否则重新调试零件直至满足。

步骤5：自制抛光轮，要求抛光轮厚度l2与环槽宽度l1相同，并保证抛光轮能放入环槽内，抛光轮外侧2、抛光轮内侧3采用强力粘接剂粘贴抛光纸1，抛光纸1粒度不小于800#，采用自制抛光轮抛光环槽侧面与底面；

自制抛光轮抛光环槽三面，按照数控加工方法，将抛光轮作为刀具安装在机床上，分层抛光环槽。

步骤6：采用20倍内窥镜观察加工后环槽，如果环槽内表面存在平行底孔轴线的加工竖纹路，重复步骤5直至纹路消失；

步骤7：抛光结束后清洗零件

清洗零件，去除抛光后表面残留。

本发明利用改制的环槽刀具，进行密封环槽的成型加工，采用宽槽刀一次成型加工环槽两个侧面和底面，同时一次加工形成底部倒r。为了提高环槽表面光度，满足设计对表面加工纹路的要求，本发明采用数控加工方法，应用自制的抛光工具。本发明解决了数控加工中心对于密封环槽加工的问题，满足了产品生产研制的需求。

另外，本发明对刀具、抛光轮进行的结构改进以及零件加工过程参数根据实际需要所作的调整如不超出本发明构思，且是本发明权利要求所描述的内容，则仍属于本专利的保护范围。