[发明专利]一种航天用力矩陀螺中机座组件的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种航天用力矩陀螺中机座组件的加工方法。

背景技术

加工专用于航天领域力矩陀螺的铝合金及钢套组装件时，铝合金制件为2A14H112状态材质经热处理转变为2A14T6状态，钢套为9Cr18材质淬火后至硬度HRC48～53，经温差法装配(将铝合金件加热后，把钢套镶入)，以螺钉紧固；要求上下八处平面度为0.003，四处平面共面为0.008，上下八处的平行度为0.008，两端孔的直径为圆柱度均为0.003，两端孔相对于公共轴线的同轴度为0.003，钢套端相对于基准B的同轴度为0.03，基准B相对于钢套孔的同轴度为0.03，此工件属于典型的高精度零件；因工件较大，主体工件部位为铝合金材质，总体长度达到440mm，加工过程中易变形，精度尺寸要求高，所以加工难度大，产品质量不易保证。

此种类型工件一般加工方式为：组装后以机床精度保证两端孔的直径精度、同轴度和圆柱度，同工序加工左右两端面平面，来保证图纸的垂直度要求，并精铣上下两端面的八处平台，来保证平面度要求；在加工过程中会由于钢套端工件淬火后尺寸精度、圆柱度及端面平面度难以保证，再者由于一般的加工方法保证同轴度是将两端孔同时加工，但由于两端孔之间间隔尺寸较大，镗刀杆较长，容易造成振刀，加工后同轴度难以保证；加工后钢套端面圆柱度0.01以上，两端尺寸因为两端孔材质不一样，造成铝件端孔易达到尺寸，而钢件端孔尺寸难以保证，在加工后会导致工件成为次品或废品，使产品的原材料消耗增大，成本升高，产品的合格率大幅下降。

发明内容

本发明主要是提供专用于航天用力矩陀螺中机座组件的加工方法，可避免因机床刀具直接加工淬火后钢件而达不到尺寸精度，并同时确保两端孔的同轴及圆柱度问题，从而降低了加工成本，提高了成品合格率！

本发明是通过如下技术方案予以实现的：

一种航天用力矩陀螺中机座组件的加工方法，该方法包含以下步骤：

1)、下料后将铝合金制件进行锻造三遍处理，并进行热处理，粗车外形后进行探伤检测，确保锻造后不能出现重皮，夹渣，裂纹等锻造缺陷；

2)、粗铣外形：半精铣外形，精铣外形局部留量至工件两端面均留0.1-0.2mm精铣量，左右两端面、钢套安装孔与￠D孔均径向留精镗孔量0.2-0.3，基准H和基准J八处平面均留0.02-0.03mm研磨量；粗铣、半精铣、精铣过程中间共做两遍热处理对工件进行消除内应力处理，精铣后做高低温处理；

3)、粗研磨上下两端面八处平台的平面度，确保平面度四处共面0.003以内，平行度在0.006以内，之后转卧铣加工两端面，铝件左右端面留0.01-0.02研磨量，基准A端面钢套安装部位精铣到位，并精镗孔￠D1孔至尺寸，右端孔预留0.02-0.025研磨量；

4)、卧铣加工：以2处ф13孔拉直定中心，并精铣外形上型腔及轮廓，保立筋宽6mm,横筋厚5mm；钻立筋上2-M4底孔并做引螺纹，共计4组；精铣左侧平面，精铣平面上4处异形槽及2个椭圆槽至尺寸，钻通孔8-ф6.5；精铣右侧平面及平面上ф110高0.5圆台，端面留量0.2mm，钻3-M2.5底孔并做引螺纹，共12处；钻2-M3底孔并做引螺纹；钻8-M8、8-M4底孔并做引螺纹；

5)、钢套通过下料后粗车，粗铣沉孔后进行淬火处理，淬火后精车钢套，处径向留0.1mm磨量，孔预留0.02-0.025研磨量，下端面留研磨量0.01-0.02；转磨床以内孔穿芯轴定位磨外圆与有0.02-0.025过盈量，基准A端面至尺寸；

6)、将铝合金件放入高温烧结箱内加热至80℃，保温20分钟后取出，将钢套镶入￠D1孔中，以螺钉紧固后，放置7-10天，因为采用的是过盈配合，装配后会产生应力的释放；

7)、经应力释放后的机座组件，在三坐标进行初步检测，主要检测的是两端孔相对于公共轴线的同轴度，并在机座组件上标注偏差位置，以便于研磨工序调校工件的同轴度，研磨序将以工装研磨棒依据检测数据校正公共轴线，然后以每次研磨去量约0.005-0.008的加工方式，均匀去量直至公差范围之内；每去量一次三坐标提供一次检测数据，方便研磨序了解实际加工的尺寸精度，最后以公共轴线为基准研磨基准B端端面，保垂直度，以基准B端面为基准，研磨组件基准A端端面及钢套端面，保平面度及两端的平行度；研磨时同时研磨两端内孔，并且上端研磨套需比下端研磨套直径大0.003mm；