[发明专利]一种高精度铍材半球通孔的研磨方法

摘要

本发明涉及特种材料高精度研磨技术领域，特别涉及一种铍材动压马达半球零件通孔的研磨方法。本发明提出了选择合理的磨料配方、改进研具形状、材料等切实有效的方法，满足了半球通孔圆柱度精度0.5μm以内和表面粗糙度Ra0.02μm的设计图纸要求，解决了半球孔与轴的研配关键。实践证明此种方法满足了设计精度要求，并且效率高，操作方便，目前已广泛应用到实际工作中。

主权项

高精度铍材半球通孔的研磨方法，其特征在于该方法的步骤为：(1)研磨棒的准备：研磨棒的材料选用珠光体高磷铸铁，研磨棒一端为光面圆柱体，该端作为手持端，另一端为带有等距螺旋储砂槽的圆柱体，该端为研磨端，研磨端圆柱体的直径为D+0.005mm，研磨端圆柱体的圆柱度小于0.001mm；研磨端圆柱体的表面粗糙度Ra≤0.03μm；D为铍材半球通孔直径；(2)工装的准备：工装为带有中心圆孔的铸铁圆片，圆片上均匀分布有四个开口槽，将圆片分为四个扇形片，其中一个开口槽与中心圆孔相通，与中心圆孔相通的开口槽一侧的扇形片带有缺口，与中心圆孔相通的开口槽两侧的扇形片上均带有M3螺纹孔，M3螺钉通过该缺口将与中心圆孔相通的开口槽两侧的扇形片进行旋紧，以调节中心圆孔的大小；(3)使用步骤(2)的工装对步骤(1)得到的研磨棒进行研修，使研磨端圆柱体的直径为D‑0.001mm，且使研磨端圆柱体的母线工作面为两个对称的R的圆弧，其中2.89rad≤R≤3.06rad；(4)研磨介质根据工序的不同，分为研磨介质1、研磨介质2和研磨介质3；研磨介质1包括粒度W1的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠；粒度W1的复合研料包括粒度W1碳化硼微粉、粒度W1刚玉微粉和粒度W1的金刚石微粉，三者的质量百分比为70％：25％：5％；研磨介质1的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠的质量百分比为：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介质1的成分充分混合均匀，待用；研磨介质2包括粒度W0.5的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠；粒度W0.5复合研料包括粒度W0.5碳化硼微粉、粒度W0.5刚玉微粉和粒度W0.5的金刚石微粉，三者的质量百分比为70％：25％：5％；研磨介质2的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠的质量百分比为：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介质2的成分充分混合均匀，待用；研磨介质3包括粒度W0.1的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠；粒度W0.1复合研料包括粒度W0.1碳化硼微粉、粒度W0.1刚玉微粉和粒度W0.1的金刚石微粉，三者的质量百分比为70％：25％：5％；研磨介质3的复合研料、汽油、煤油、硬脂酸、甘油、无水碳酸钠的质量百分比为：30％：15％：15％：5％：10％：20％：5％；研磨介质3的成分充分混合均匀，待用；(5)铍材半球通孔的研磨过程铍材半球通孔研磨过程中，首先将研磨介质1添加到铍材半球通孔中，将步骤(3)得到的研磨棒的研磨端放入通孔内，研磨棒的手持端固定在机床上，研磨时机床开始转动，转速为160‑180rpm，机床转动带动研磨棒转动，手持半球零件做往复运动，往复运动速度1m/s‑2m/s，将通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.1μm，圆柱度小于2μm；将研磨棒和铍材半球零件放入汽油中，超声清洗10分钟，去除研磨棒和铍材半球零件上残余的研磨介质1；然后，将研磨介质2添加到铍材半球通孔中，将研磨棒的研磨端放入通孔内，研磨棒的手持端固定在机床上，研磨时机床开始转动，转速为160‑180rpm，机床转动带动研磨棒转动，手持半球零件做往复运动，往复运动速度0.5m/s‑1m/s，将通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.05μm，圆柱度小于1μm；将研磨棒和铍材半球零件放入汽油中，超声清洗10分钟，去除研磨棒和铍材半球零件上残余的研磨介质2；最后，将研磨介质3添加到铍材半球通孔中，将研磨棒的研磨端放入通孔内，研磨棒的手持端固定在机床上，研磨时机床开始转动，转速为160‑180rpm，机床转动带动研磨棒转动，手持半球零件做往复运动，往复运动速度0.3m/s‑0.5m/s，将通孔的表面粗糙度研磨至小于Ra0.02μm，圆柱度小于0.5μm；将研磨棒和铍材半球零件放入汽油中，超声清洗，去除研磨棒和铍材半球零件上残余的研磨介质3，得到高精度铍材半球通孔。