一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺的制作方法

本发明涉及一种航空机械零件加工工艺，尤其涉及一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺。

背景技术：

磨削是保证零件高精密尺寸的首选工种，分为外圆磨、平面磨等磨削方式，在航空精密件制造领域应用广泛。

精密阶梯轴特征在航空系统件中被广泛应用，在加工具有精密阶梯轴特征的零件(图1、图1a)时，第一外圆为d，第二外圆为d，由于该类零件具备阶梯轴特征，外圆尺寸精度要求级高(公差等级在it4-it5之间)，同时阶梯轴彼此之间也存在较高的形位公差要求(如同轴度0.02)，外圆尺寸需首选磨削加工保证，同时无法在一个工位加工多处台阶梯轴外圆以保证形位公差要求，因此需要提供一套辅助工装，配合磨削完成对阶梯轴的制造。

技术实现要素：

为解决原阶梯轴外圆磨削夹持困难、同轴度加工不到位等的技术问题，本发明提供一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺。

本发明采用的技术方案：

一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺，其特征在于：采用磨削方式，阶梯外圆需通过辅助工装作为基准转换的工具，即以上次工序加工到位的特征作为下次工序的加工基准，具体方法如下：

（1）粗加工：对具有精密阶梯轴特征的零件进行粗车加工，轴外圆留有少量磨削余量；该零件具有轴和轴前端部的耳片，耳片上开有耳片槽；

（2）精磨耳片端：以粗车后的轴外圆和耳片槽为基准定位，耳片槽内插入销轴，定位后抽出，竖直磨耳片槽及其端面，该零件的轴后端部采用三爪卡盘工装校正轴外圆，夹持固定后，精磨耳片外圆到位，保证相关尺寸要求；

（3）精磨另一侧轴外圆：以耳片外圆及耳片槽为基准，用固定销轴插入耳片槽，将耳片与其外圆相配合的衬套进行固定，配合同轴度0.01-0.02，磨削另一侧轴外圆面到位。

进一步的，所述轴后端部和衬套外面均用顶尖顶着。

进一步的，精磨耳片端和精加工另一侧轴外圆采用的砂轮线速度30-35m/s,工件线速度20-25m/min，砂轮径向进给0.01-0.03mm/r，纵向进给9-11mm/r。

优选的，精磨耳片端和精加工另一侧轴外圆采用的砂轮线速度33m/s,工件线速度22m/min，砂轮径向进给0.02mm/r，纵向进给10mm/r。

与现有技术相比，本发明的有益效果：该加工方法简单有效，通过辅助工装，装夹方便，配合磨削完成对阶梯轴的制造，有效解决原阶梯轴外圆磨削同轴度加工不到位等问题，彻底改变成批零件报废的尴尬局面。

附图说明

图1是本发明具有阶梯轴特征的零件图。

图1a是图1的侧视图。

图2是本发明零件辅助工装装夹结构示意图。

其中：1、顶尖，2、零件，21、轴，22、耳片，23、耳片槽，3、剖面区域，4、销轴，5、配合衬套。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图及具体实施方式进行详细描述，本说明书中描述的实施例仅用于解释本发明，并非用来限定本发明。

图2所示，本发明的一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺，采用磨削方式即可保证相应外圆紧密尺寸，而阶梯外圆之间的形位公差在非同一工位加工时，则需通过辅助工装作为基准转换的工具，即以上次工序加工到位的特征作为下次工序的加工基准，具体方法如下：

（1）粗加工：对具有精密阶梯轴特征的零件2进行粗车加工，

轴外圆留有少量磨削余量；图1所示，该零件2具有轴21和轴21前端部的耳片22，耳片22上开有耳片槽23；

（2）精磨耳片端：以粗车后的轴外圆和耳片槽23为基准定位，耳片槽23内插入销轴4，定位后抽出，竖直磨耳片槽23及其端面，该零件2的轴21后端部采用三爪卡盘工装校正轴外圆，夹持固定后，精磨耳片22外圆到位，保证相关尺寸要求；

（3）精磨另一侧轴外圆：以耳片22外圆及耳片槽23为基准，用固定销轴4插入耳片槽，将耳片与其外圆相配合的衬套5进行固定，配合同轴度0.01-0.02，轴21后端部和衬套5外面用顶尖1顶着，磨削另一侧轴外圆面到位。

耳片22的中间为耳片槽23，耳片槽23两侧为剖面区域3。

采用参数：砂轮线速度33m/s，工件线速度22m/min，砂轮径向进给0.02mm/r，纵向进给10mm/r。

说明：考虑实际夹持及后续镀镉，（2）、（3）工艺顺序不能颠倒，否则同轴度0.02很难保证，且耳片端外圆会磨成方形，造成零件报废。

本发明通过辅助工装，装夹方便，配合磨削完成对阶梯轴的制造，有效解决原阶梯轴外圆磨削同轴度加工不到位等问题，彻底改变成批零件报废的尴尬局面。

经过多次试验，除了该方法试验期间的试验例报废之外，后续批次零件生产合格率100%，满足生产需求。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种精密阶梯轴外圆磨削加工工艺，包括以下步骤：粗加工，单边留有少量磨削余量；精加工耳片端，以粗车后的轴外圆和耳片孔为基准，精磨耳片外圆到位，保证相关技术要求；精加工另一侧轴外圆，以耳片外圆及耳片槽为基准，使用辅助工装装夹定位后精加工另一侧轴外圆面到位。该加工方法简单有效，通过辅助工装，装夹方便，配合磨削完成对阶梯轴的制造，有效解决原阶梯轴外圆磨削同轴度加工不到位等问题，彻底改变成批零件报废的尴尬局面。

技术研发人员：蔡永清;石鑫;雷炜玮;熊洪源;王忠建
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2018.10.17
技术公布日：2019.01.11