[发明专利]一种薄壁盲孔轴加工方法

说明书

一种薄壁盲孔轴加工方法，其包括如下步骤，步骤A，根据所述薄壁盲孔轴零件的内腔型面制备一个定位杆、一个套筒件以及一个气囊体，所述定位杆包括可拆卸连接的定位头和杆身部，步骤B，完成所述定位杆和套筒件的组装。步骤C，将步骤B中连接了所述套筒件的所述定位杆插入所述薄壁盲孔轴零件的内腔，使所述定位头插入所述盲孔完成定位，之后通过所述充气嘴进行充气，使所述气囊体膨胀能够与所述轴身的内腔紧密接触形成内支撑，至此完成对所述薄壁盲孔轴零件的内支撑。本发明所提供的薄壁盲孔轴加工方法，增强了零件的整体刚性，大大提升了生产效率。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种在对内腔为盲孔的薄壁空心细长轴零件的轴身的外圆面型面进行加工时，控制变形的方法。

背景技术

随着材料科学和加工技术的进步，在保障刚度和强度的前提下，为了减轻重量，航空发动机作用的轴类零件的壁厚越来越薄，图1为一种用于航空发动机的薄壁盲孔轴零件的剖视结构原理示意图，参见图1所示，该薄壁盲孔轴零件1包括壁厚0.5mm的轴身11，所述轴身11上焊接有五个圆环状的凸台12，所述轴身11的两端分别焊接连接有第一端头件13和第二端头件14，靠近所述第一端头件13的所述凸台12设置有一个与所述轴身11粘接的密封圈15，所述第一端头件13设置有与所述轴身11的内孔连通的盲孔131，所述第二端头件14顺序设置有与所述轴身11的内孔直径相同的第一连通孔141和更大直径的第二连通孔142，所述第二连通孔142侧壁设置有壁厚0.85mm的薄壁段143。在某一具体的图1所示的所述薄壁盲孔轴零件1中，所述轴身11的外径φ1为15mm，长度L1大于900mm，所述薄壁盲孔轴零件1的整体长度L2大于990mm，所述盲孔131的深度L3为10mm，所述薄壁段143的长度L4大于40mm，所述凸台12的外圆面为半径R等于12mm的弧面，所述凸台12的厚度L5为5mm。

在生产过程中，由于所述轴身11壁厚只有0.5mm，磨削过程中很容易发生变形造成所述密封圈15脱落，当密封圈15整体脱落时，风险还容易控制，当密封圈15仅发生局部连接位置分离时，则很不容易被检测出来，从而会给使用了该零件的航空发动机造成极大的隐患。此外，所述凸台12的外圆面需要进行磨削加工，且加工后，所述凸台12的外圆面跳动要求为不大于0.038，由于所述轴身11以及所述薄壁空心细长轴零件1的长径比均超过了60，而且所述轴身11的壁厚仅为0.5mm，因此，在现有加工过程中，只能以最小的磨削加工参数进行加工，且加工过程还需要随时进行测量以保障跳动要求，从而使得生产效率极低。

申请人在2019年10月20日提交了申请号为201910997022.2，发明名称为“一种薄壁空心细长轴零件磨削变形控制方法”的专利申请，在该申请的技术方案中，提出了一种一种薄壁空心细长轴零件磨削变形控制方法，通过在零件内孔中插入心棒，对零件形成支撑，从而增强工件的整体刚性，有效控制了磨床夹持及磨削加工时零件薄壁部分的变形，也就可提高磨削参数，大大减少了磨削所需工时，从而大大提升了生产效率。此外还有效控制住了密封圈的连接位置分离的风险。

但由于不同的航空发动机的具有类似盲孔结构的轴类零件的外圆面的型面会有着一定的差异，在生产过程中，对于具有同一内径的不同的类似轴类零件，如果使用201910997022.2所提供的心棒，申请人发现在加工过程中会产生颤振的情况，因此会严重影响产品合格率。此外，使用201910997022.2所提供的心棒时，由于是过盈配合，因此插入和取出也比较费力。

为解决上述问题，申请人在与本申请同日提交的名称为“一种盲孔细长轴内支撑方法”的发明专利申请中，提供了一种技术方案，通过在零件内腔提供一套能够对内腔充气的结构，从而使得零件内腔中不但有充气后胀大的支撑结构，而且使整个内腔保持一定压力(2.5-3.5bar)，从而对零件形成内支撑，保障零件加工时的支撑强度，但该方案由于要对内腔进行密封，因此对端部的密封结构要求较高，造成端部的结构较为复杂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种薄壁盲孔轴加工方法，以减少或避免前面所提到的问题。