[发明专利]一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具及其使用方法

说明书

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具及其使用方法，找正工具安装在长轴零件安装端的一侧外侧，靠近磨床床头的一端，包括一体连接的套管和开口环，所述开口环内径等于长轴零件安装端的外径；所述套管内部可以插入安装可换顶尖座，可换顶尖座的锥形凹槽与顶尖匹配；所述开口环均匀对称开带有四个内螺纹的通孔，可与顶紧螺丝螺纹配合挤紧长轴零件的安装端。使用上述找正工具，利用对称四点90°夹紧零件交叉找正方法。找正操作精准，操作简便。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具及其使用方法。

背景技术

航空发动机细长涡轮轴外圆磨加工，由于受零件壁薄机械加工带来变形的影响、零件结构敞开性差，被加工零件材料为易变形材料，车加工后变形比较大，尺寸精度和位置精度难以保证，给后工序加工带来困难。各种零件的外圆跳动0.02mm，同轴度为外圆端面相对于基准垂直度为0.01mm，因此，加工难度极大，精密直径公差0.015mm，相对基准位置度原来采用普通的设备和数控设备组合加工，零件变形严重，受零件结构限制占用设备较多，生产周期长，难以保证批量生产的进度要求。

此外，采用传统的车加工存在诸多不利因素：细长涡轮轴由于加工过程中机械加工的径向力非常大，刀具径向进给力非常大，粗糙度加工不符合设计要求。在高速切削加工范围内，切削力随着切削速度的提高而减小，根据切削速度的提高幅度，切削力平均可减少30％以上，有利于对刚性较差的零件和薄壁零件的切削加工。高速切削加工时，切削以很高的速度排出，可带走大量的切削热，切削速度越高，带走的热量越多(90％以上)，传给工件的热量大幅度减少，有利于减小加工零件的内应力和热变形，提高加工精度。从动力学的角度，在高速切削加工过程中，切削力随切削速度的提高而降低，而切削力正是切削过程中产生振动的主要激动源。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具及其使用方法，主要应用于新一代航空发动机细长涡轮轴与轴承配合外圆磨加工，保证精密技术条件，解决细长涡轮轴靠芯棒加工的传统加工方法，短轴类零件加工过程中需要双顶加工时采用该工具加工更加方便快捷。

具体技术方案如下：

一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具，所述找正工具安装在长轴零件安装端的一侧外侧，靠近磨床床头的一端，包括一体连接的套管和开口环，所述开口环内径等于长轴零件安装端的外径；所述套管内部可以插入安装可换顶尖座，可换顶尖座的锥形凹槽与顶尖匹配；所述开口环均匀对称开带有四个内螺纹的通孔，可与顶紧螺丝螺纹配合挤紧长轴零件的安装端。

一种长轴类零件磨加工外圆的找正工具的使用方法，使用上述找正工具，利用对称四点90°夹紧零件交叉找正方法，具体步骤如下：

(1)先将外圆磨床用于驱动零件旋转的主轴夹箍安装到找正工具上，再将找正工具套管内部插入安装可换顶尖座，可换顶尖座的锥形凹槽与顶尖匹配，顶尖与外圆磨床旋主轴安装好；

(2)测量好长轴零件右端内孔的尺寸，选配好相应的尾座顶尖，将选配好的尾座顶尖与外圆磨床旋主轴安装好；

(3)根据需要磨加工的长轴零件的轴向长度，调整好磨床尾顶尖与外圆磨床主轴的合适距离，调整好后将长轴零件安装到外圆磨床上；

(4)将外圆磨床调到手动状态，将百分表检测测头压到需要磨加工零件找正基准面上，在百分表量程范围内压紧两圈，使找正范围足够用，开动外圆磨床使长轴零件转动起来，观察百分表，长轴零件转动一圈后，百分表表针转动指示出跳动的高低点，在长轴零件上标注出高低点具体位置，在长轴零件高点位置的对称点，松动顶紧螺丝，同时零件转动180°，压紧顶紧螺丝，重复调整顶紧螺丝；

(5)按照步骤(4)反复操作，时刻观察找正百分表指针变化范围，直至零件找正基准面的跳动符合找正要求为止，然后可以对长轴零件磨加工。